Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja Journal of the Hungarian Steel Structure Association

2009 VI. évfolyam 3. szám

(fotó: Domanovszky)

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

Az újjászületett, kivilágított Szabadság híd a budapesti panoráma egyik legfőbb ékességévé vált

www.magesz.hu

A TARTALOMBÓL: •

Magyarországi acél hídfelszerkezetek építésének fejlődése az elmúlt fél évszázadban

•

A komáromi Erzsébet híd, mely sikeresen dacol a múló idővel

•

Augusztus 20-ra teljes pompájában ragyogott a Szabadság híd

•

A fenntartható fejlődés egy ipari nagyvállalatnál

•

Végeselemes analízisen alapuló méretezési elvek az Eurocode 3-ban

•

CLOOS-hegesztőrobot csökkenti a gyártási időket

•

Színeltérések a konstrukcióból adódóan

STABILAN A KÉSZ Csoport a megalapítása óta eltelt 27 évben számtalanszor bizonyította proﬁzmusát itthon és külföldön egyaránt. A cég speciális berendezésekkel felszerelt, mintegy 25.000 négyzetméter alapterületű kecskeméti gyártóbázisa Magyarország és Európa egyik legmodernebb acélszerkezet gyártó központja, kapacitása meghaladja az évi 12.000 tonnát. Megvalósult projektjeink és speciális technológiai szerkezeteink stabil minőséget biztosítanak partnereink számára a világ bármely pontján.

MEGBÍZHATÓ SZERKEZET - STABIL KAPCSOLAT

KÉSZ IPARI GYÁRTÓ KFT. 6000 Kecskemét, Izsáki út 6. tel.: 76/515-200, fax: 76/801-535 E MAIL¬STEELSALES KESZHU¬s¬WWWKESZHU

TÁJÉKOZTATÓ AZ ELNÖKSÉGI ÜLÉSRŐL A MAGÉSZ elnöksége 2009. július 2-án a BME Hidak és Szerkezetek Tanszékén tartotta ülését. Jelen voltak az elnökség tagjai: Markó Péter; Földi András, dr. Dunai László, Papp Zoltán, dr. Csapó Ferenc. Előzetesen jelezte távolmaradását: Aszman Ferenc és Tarány Gábor. Németh Miklós nem vett részt az ülésen. Meghívott: dr. Horváth László egyetemi docens. Az ülést Markó Péter elnök vezette. Az alábbi témákat tárgyalták meg:

KÖZGYŰLÉSI HATÁROZATOK ÁTTEKINTÉSE, SZÜKSÉGES INTÉZKEDÉSEK MEGTÉTELE Az elnökség áttekintette a közgyűlés határozatait, és az alábbi témákat részletesen megvitatta. ¨ Közgyűlési határozatképesség Sajnos most sem tudtuk megkezdeni közgyűlésünket a meghirdetett időpontban, mivel a szavazásra jogosult 48 tagból csupán 18 tag volt jelen, a szükséges 25 helyett. Elemezve a résztvevők összetételét: Tagvállalati: 21 fő képviselőből 13 fő volt jelen. Egyéni tag: 27 főből 5 fő volt jelen. Feltűnő az egyéni tagok távolmaradása! ¨ Munkaterv A II. félévre betervezett programokat az elnökség részletesen áttekintette: – A szeptember 23-ra tervezett elnökségi ülés előzetes egyeztetését az MCE Kft. és a Fémszerkezet Építő és Szerelő Kft. vezetőivel Markó úr vállalta fel. – Az októberre tervezett Acélszerkezeti Ankét (KTE–MAGÉSZ szervezésében) amennyiben megrendezésre kerül, annak témája – valószínűleg – „A Szabadság híd és a Margit híd rekonstrukciója”. Földi András úr adott előzetes tájékoztatást. – Október 28. Szimpózium: Gyártásautomatizálás robotokkal” Az előadások 45 percesek legyenek, ahol az előadóknak lehetőségük legyen saját eljárásuk, gyártmányaik bemutatására is (reklám lehetősége). Az előadást tartó cégek finanszírozzák a szimpózium költségét, és a MAGÉSZ tagjainak a részvétel ingyenes. A szervezéssel

az elnökség a titkárt bízta meg. – November 26.: 13. sz. Fémszerkezeti Konferencia (MKE–MAGÉSZ– ALUTA rendezésében) „Zárt szelvények a szerkezet építésben” ¨ Tagdíj A tagvállalatok második félévi tagdíját valamint az egyéni tagok éves tagdíját július első felében kiszámlázzuk. ¨ Pénzügyi helyzet A követelésekről készült kimutatást az elnökség részletesen megtárgyalta és megbízta a titkárt, hogy a következő elnökségi ülésre készítsen előterjesztést azokról a követelésekről, amelyek behajtása nem lehetséges. ¨ Belépés Dr. Menyhárt Ferenc rektorhelyettes Tomori Pál Főiskola (Kalocsa), valamint Megyeri Mária és Nagy Anna diplomadíjasok tagfelvételi kérelmét az elnökség elfogadta.

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

1 1

Bemutatkozik a BME Szerkezetvizsgáló Laboratóriuma . . . . . . . .

2

Augusztus 20-ra teljes pompájában ragyogott a Szabadság híd . . . . . . . . . . . . . For 20th August has got the liberty bridge his fully splendour . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az acél hídfelszerkezetek hazai építési technológiájának fejlődése az elmúlt fél évszázadban . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The development of bridge superstructures building technology in the last half century in Hungary . . . . . . A komáromi Erzsébet híd, mely sikeresen dacol a múló idővel . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Erzsébet-bridge at Komárom, which successfully braves the time passing by . . A fenntartható fejlődés egy ipari nagyvállalatnál . . . . . . . . . . . . . . . Maintainable Development at an Industrial Corporation . . . . . . . . . . . Végeselemes analízisen alapuló méretezési elvek az Eurocode 3-ban . . . . . . . . . . . . . . . Finite element analysis based design methods in the Eurocode 3 . . . . . . . . . . . . Színeltérések a konstrukcióból adódóan . . Colour Deviation due to Buildup Differencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 5

13 13 54 54 62 62 66 66 73 73

Technológiai acélszerkezet tervezése szeizmikus hatásra . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

78

¨ X. Acélfeldolgozási és Acélépítési Konferencia értékelése A konferencián közel 100 fő vett részt. Jól sikerült, eredményes rendezvény volt. Az egyenleg-kimutatást – amely pozitív – az elnökség elfogadta.

Acélszobrok a Dóm téren . . . . . . . . . . . . . .

82

Világszabadalom a LORCH-tól: SpeedPuls MIG/MAG hegesztés! . . . . . . . . .

84

Energia-megtakarítás az ipari festőműhelyekben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

87

Csúcstechnika a hegesztés gépesítéséhez, III. rész . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

90

¨ Könyvkiadás

5 éve Magyarországon az SKS: ívhegesztő berendezések, kifejezetten robothegesztésre fejlesztve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Dr. Seregi György kiadja „Feszültség” című könyvének II. kötetét. Támogatást kér. Az elnökség úgy döntött, hogy a MAGÉSZ 100 ezer forinttal támogatja a könyv megjelentetését.

¨ BME Hidak és Szerkezetek Tanszékének tájékoztatása A tájékoztatást dr. Dunai László egyetemi tanár tartotta az tanszéken folyó oktatás helyzetéről, majd dr. Horváth László egyetemi docens vezetésével bemutatták a Tanszék laboratóriumát. Az elnökség tagjai elismeréssel nyilatkoztak a látottakról. (A labor bemutatásáról szóló cikket lásd a 2. oldalon.) Dr. Dunai László javasolta, hogy a jövő évi programunkba (Munkatervünkbe) vegyük fel az „Öszvérszerkezetek” témát, melyről célszerű lenne egy szimpózium rendezése. Az elnökség a javaslatot elfogadta. (Korábban az elnöknek is volt hasonló jellegű felvetése.)

Acélszerkezetek 2009/3. szám

Teljes gázt adni! CLOOS-hegesztőrobot csökkenti a gyártási időket a Siemensturbinagyártásban . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Radiálszimmetrikus ívhúzásos csaphegesztés SRM. Új eljárás, mely csökkenti a hibák lehetőségét . . . . . 104 A szórt polikarbamid bevonatok múltja, jelene és jövője . . . . . . . . . . . . . . . . 106 The past, present and future of sprayed polyurea coatings . . . . . . . . . . . 106 Hegesztési és vágási technológiák moduláris automatizálása . . . . . . . . . . . . . . 112 Óriás konténerdaru gyártási tapasztalatai . 114 A híd- és acélszerkezet-gyártás univerzálisan használható szemcseszóró gépei . . . . . . . . 116


1

Dr. Horváth László egyetemi docens, laboratóriumvezető Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Hidak és Szerkezetek Tanszéke

BEMUTATKOZIK A BME SZERKEZETVIZSGÁLÓ LABORATÓRIUMA A BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke Szerkezetvizsgáló Laboratóriuma hosszú és eredményes történetének kezdetei még az 1930-ban létrehozott Beton- és Vasbetonszerkezeti Laboratóriumig nyúlnak vissza. Az 1950-es években a Vasúti Hídszabályzat kapcsán végeztek kísérleti munkát, majd később önálló statikai modellkísérletek jelentették a laboratóriumi háttér létrejöttének első lépéseit. 1956-tól az MTA Műszaki Mechanikai Kutatócsoportja és az Akadémia anyagi támogatása mellett fokozatosan kiépülő kutatóbázis alapozták meg a 60-as évek dinamikus fejlődését. A BME Központi Épületének alagsorában az Acélszerkezeti Laboratórium kutatói végeztek nagyon érdekes vizsgálatokat. 1965-től hallgatói laboratóriumi gyakorlatokkal kapcsolódtak be az oktatásba. Az önálló Építőipari Laboratórium létrehozásának hosszú munkája – amelyben dr. Halász Ottó professzor és dr. Szittner Antal oroszlánrészt vállaltak – 1975. április 15-én, a jelenlegi laboratóriumi épület megnyitásával fejeződött be. 2000-ben az Acél- és Vasbetonszerkezetek Tanszék egyesülésével jött létre a BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke, a két laboratórium összevonásával a Szerkezetvizsgáló Laboratórium mai formájában. Vizsgálócsarnokunkban 12 x 4 m területű, nagy teherbírású vizsgálópadon teljes épületrészeket tudunk felépíteni, hidraulikus működtetésű terhelőberendezésekkel húzó-nyomó erőkkel (max. 1000 kN/db) terhelni, a szerkezetek viselkedését a legmodernebb számítógéppel vezérelt mérő- és adatrögzítőkkel folyamatosan nyomon követni. Speciális laborjaink is vannak (hegesztő, optikai feszültségvizsgáló, beton- és faszerkezeti), azonban ezek eszközállományának „naprakészségéhez” saját forrásaink már nem elegendőek, ehhez az ipar és a szakma hatékonyabb külső támogatását igényelnénk.

A LABORATÓRIUM ACÉLSZERKEZETI KUTATÁSAI A Szerkezetvizsgáló Laboratórium szerteágazó tevékenységi körét az elmúlt években bemutattuk (1,2), most az acélszerkezetek kísérleti vizsgálataira kívánunk részletesebben kitérni. Korábban elsősorban a tartószerkezetek építéséhez használatos szerkezeti elemek és a könnyű fémburkolatok vizsgálata, az egyes elemek teherbírásának kísérleti ellenőrzése jelentette a fő feladatokat. A gazdaságosabb megoldásokra való törekvés egy ideje már megköveteli a komplex személetet, a szerkezeti elemekből épített alrendszerek és rendszerek együttes viselkedésének elemzését. Ennek során az acél szerkezeti elemekből egybeépített rendszerek – keretek, rácsos tartók, másodlagos tartószerkezeti elemek és burkolatok – szerkezeti viselkedésének megismerésére, a teherviselésben az egyes elemek kölcsönhatásának vizsgálatára, a kapcsolatok működésének elemzésére helyeződött át a figyelem. A Szerkezetvizsgáló Laboratórium méretei lehetővé teszik azt, hogy a vizsgálandó szerkezeteket valódi méreteikben építhessük fel és

2

terhelhessük, minél jobban megközelítve tényleges beépítési viszonyaikat és elkerülve a modellezéssel járó bizonytalanságokat. A laboratóriumi vizsgálatok megtervezése és kivitelezése során ma nemcsak a teherbírás meghatározása a cél, hanem az erőjáték pontosabb megismerése, a mérési eredmények alapján a tervezési folyamat pontosítása. A kísérletek eredményei alapján ellenőrizzük és kalibráljuk a számítógépi modelleket, ezzel lehetővé válik a laboratóriumban elvégzett vizsgálatok kiegészítése végeselemes számítások segítségével elvégzett „virtuális kísérletekkel”, végső soron pedig a méretezési eljárások pontosítása. Mindezek miatt egyre nehezebben lehet élesen határt vonni az ipari megbízások, az alapkutatás és az alkalmazott kutatás között. A továbbiakban röviden bemutatjuk néhány érdekesebb munkánkat.

Komplex vékonyfalú kutatási program Az elmúlt években a dr. Dunai László professzor irányításával működő kutatócsoport ipari partnereinkkel együttműködve széles körű vizsgálati programot valósított meg. A vizsgálati program elemei egymásra épülő rendszert alkotnak, a már elvégzett vizsgálatok eredményei beépültek a későbbi – egyre összetettebb – kísérletekbe és modellekbe. A kísérletek alapján pontosított numerikus modellekkel készült „virtuális kísérletek” tették teljessé a programot. Az első lépések során vékonyfalú szerkezeti elemek, majd kapcsolataik viselkedésének tanulmányozása volt a cél. Központosan nyomott, különböző profilú (elsősorban C és Z) és hosszúságú próbatesteken került vizsgálatra a szerkezeti elem viselkedése és ellenállása, különböző végmegtámasztások és közbenső oldalirányú megtámasztások hatásának elemzésével. A vékonyfalú szerkezeti elemek összekapcsolására nagyon gyakran alkalmazott önfúró csavarok esetében kísérleti vizsgálatokkal megalapozott méretezési módszerekre van szükség. Szisztematikusan felépített kísérletsorozat alapján született javaslat az önfúró csavarral készült kapcsolatok nyírási tervezési ellenállásának megállapítására. A vékonyfalú szerkezeti elemek együttműködésének kihasználása jelentős teherbírási tartalékokat tárhat fel. A burkolatok és a másodlagos teherviselő elemek együttdolgozásának tisztázása érdekében végzett kísérletsorozatban először a különböző héjalások – trapéz- és cserepeslemezek – teherbírásának, majd a burkolólemez-szelemen rendszer együttes viselkedésének vizsgálata zajlott le. A szelemenrendszer speciális csomópontjainak vizsgálata szintén e program keretében zajlott le. A BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke közreműködésével vékonyfalú elemekből készült tartószerkezeti rendszerek (keret- és rácsos főtartós megoldásokkal) kifejlesztésére került sor ipari partnerünkkel együttműködve. Laboratóriumi kísérletekkel tisztáztuk a tartószerkezet lényeges szerkezeti részleteinek viselkedését különböző kialakítá-


sok, kapcsolóelemek esetén. A közelmúltban a rácsos főtartós változat tartószerkezetének laboratóriumi vizsgálata zajlott le (1. kép). A kísérlet elrendezése megfelelt egy épületbe való beépítés körülményeinek: a tartót oszlopokra szereltük, oldalirányú megtámasztásai a másodlagos teherviselő elemeket modellezték. A terhelés gravitációs szimulátorok segítségével a felső csomópontokon történt. A kísérlet során a terhelőerő mellett folyamatosan mértük és követtük a szerkezet függőleges és vízszintes elmozdulásait, valamint több rúdban a feszültségeket. Természetesen fotó- és videodokumentáció is készült. A vizsgálati program végeredményeként az optimalizált szerkezeti kialakításhoz szabványalapról induló fejlett méretezési módszer készült.

1. kép: Vékonyfalú rácsos főtartó laborkísérlete

Duna-hidakkal kapcsolatos laboratóriumi vizsgálatok A Szerkezetvizsgáló Laboratórium számos hidunk létrehozása során, az előkészítő fázisában közreműködött a tervezést segítő és tisztázó kísérleti vizsgálatokkal. Az új nagyhidak tervezése kapcsán sok esetben szükségessé válik a tervezés és a tervezési módszerek ellenőrzésének és továbbfejlesztése kísérleti vizsgálatokkal és azokon alapuló numerikus szimulációkkal. A dunaújvárosi Pentele híd 1:34-es léptékű modellkísérlete (2. kép) során 15 teheresetben vizsgáltuk az ívhíd viselkedését, elemeztük a szerkezet működését. A kísérletekkel összhangban és azok kiegészítéséül numerikus szimulációkat végeztünk, az eredményeket közvetlenül felhasználták a híd tervezésénél. A hegesztett tartók speciális típusát jelentik a trapéz formájú gerinclemezzel kialakított gerendák. A korszerű gyártási eljárások alkalmazásával nagyobb magasságban és nagyobb gerincvastagsággal készíthetők el, számos előnyük miatt pedig egyre több területen nyernek alkalmazást. Hidaknál történő felhasználásuk előtt a fáradási viselkedésük pontosítására volt szükség, ennek érdekében kísérletsorozatot folytattunk (3. kép), amelynek eredményei nemcsak az M43 autópályahíd tervezésénél (3), hanem PhD disszertációban is meg fognak jelenni.

2. kép: A Pentele híd modellvizsgálata

Hídvizsgálatok, próbaterhelések Büszkék vagyunk arra, hogy szinte minden Duna-hidunk vizsgálatában részt vettünk már, legtöbbjük próbaterhelését szintén Laboratóriumunk vagy valamely elődje végezte el. Több hídnál az építés felügyeletében vettünk részt. Megépült ill. meglevő hidak helyszíni vizsgálatainál állapotvizsgálatokat, károsodásoknál szakértői tevékenységet, és próbaterheléseket végeztünk. A közelmúltban került sor a Kőröshegyi híd, a Pentele híd, a komáromi közúti híd, a Megyeri híd (4. kép), a Szabadság híd, a márkói elkerülő út hídjának próbaterhelésére. Az elvégzett vizsgálatok részleteiről, tapasztalatairól több beszámoló is készült (pl. 4).

3. kép: Trapézgerincű tartó fáradási kísérlete, fáradt törés az alsó övön

A LABORATÓRIUM KÖZREMŰKÖDÉSE AZ OKTATÁSBAN Az építőmérnök hallgatók képzésük során a Szerkezetvizsgáló Laboratóriumban ismerkednek meg azokkal a jelenségekkel, amelyeket a tanórákon elméletben tanulnak. Itt kapnak áttekintést a szerkezetek vizsgálatának kísérleti módszereiről, a korszerű mérési eljárásokról.

4. kép: A Megyeri híd próbaterhelése (fotó: Kovács Nauzika)


3

A többlépcsős képzés első szakaszában, a szerkezetépítő alapképzésben (BSc) részt vevő hallgatók a Szerkezet- és Anyagvizsgáló laboratóriumi gyakorlatok keretében 20 vizsgálaton vesznek részt, ahol különböző anyagú (acél, vasbeton, feszített beton, fa) tipikus szerkezeti elemek viselkedését tanulmányozzák; – pl. feszített vasbeton gerenda és vasbeton lemez tönkremenetele – stabilitási jelenségek létrejöttét vizsgálják; – pl. nyomott acélrúd kihajlása, gerendakifordulás – hegesztési eljárásokat és eszközöket kezelnek, és megismerkednek a kísérleti vizsgálatok alapvető módszertanával és eszközeivel . A Szerkezet-technológia szakirányos BSc tárgy acél- és vasbeton szerkezetek technológiai kérdéseit tárgyalja (anyagkiválasztás, fáradás, hegesztéstechnológiai alapok…), jelentős laboratóriumi háttérrel. A második fokozatban, a mesterképzésben (MSc) induló Kísérleti szerkezetvizsgálat tantárgyban részt vevők megismerik a szerkezeti elemek és szerkezetek kísérleti vizsgálatainak korszerű módszereit, méréstechnikáját, és kis csoportban laborkísérleti vizsgálatokat terveznek meg és végeznek el. A kísérleti vizsgálatok iránt mélyebben érdeklődő hallgatók további fakultatív tárgyakat vehetnek fel, közreműködhetnek a kutatási programok végrehajtásában. A tapasztalataikról TDK-dolgozatokat készítenek, diplomatervüket szintén a kutatás egy részfeladatából készíthetik. A legjobbak a képzés harmadik szakaszában PhD-hallgatóként folytathatják pályájukat.

A LABORATÓRIUM JÖVŐJE A Szerkezetvizsgáló Laboratóriumban folyó vizsgálatok az ipar és a tudományos kutatás céljait egyidejűleg szolgálják, az eredmények közvetlen ipari és üzleti hasznosulása mellett a felhasználásukkal készülő tudományos publikációk, konferencia-előadások és PhD-disszertációk támogatják a kutatásban részt vevők fejlődését és tudományos előrehaladását. A Szerkezetvizsgáló Laboratórium kutatási tevékenysége és az ennek során felhalmozódott tapasztalatok, a kutatók és munkatársak felkészültsége, innovatív hozzáállása megbízható bázist jelent további tevékenységünkhöz. Elsősorban a speciális felkészültséget igénylő kísérleti és fejlesztőmunkát állítjuk tevékenységünk középpontjába, mindamellett a szerkezetépítő mérnöki szakma rutinfeladatait is színvonalasan elvégezzük. Működésünk színvonalának elismerését bizonyíthatják megrendelőink, valamint 2006-ban a Nemzeti Akkreditáló Testület auditálása eredményeképpen megkapott „akkreditált vizsgálólaboratórium” státus is. Hivatozások [1] Horváth L. – Dunai L.: Vizsgálatok a BME Szerkezetvizsgáló Laboratóriumában, Könnyűszerkezetes építés, 2006. június [2] Horváth L. – Dunai L.: Vékonyfalú acélszerkezetek vizsgálatai a BME Szerkezetvizsgáló Laboratóriumában, Könnyűszerkezetes építés, 2008. június [3] Kövesdi B. – Dr. Dunai L.: Trapézlemez gerincű tartók fáradási viselkedése – kísérleti vizsgálat, Magész Acélszerkezetek, 2009/1. szám [4] Dr. Dunai L.: Új Duna-hidak próbaterhelése, X. Acélfeldolgozási és Acélépítészeti Konferencia, Dunaújváros, 2009.

4

Könyvajánlás

IDŐKERÉK Horváth István visszaemlékezései A könyv egy sikeres életutat mutat be, amely egyben kortörténet is. „Horváth István visszaemlékezései jó képet nyújtanak a 20. század végének és a 21. század elejének történéseiről. … Visszaemlékezései és jól megírt, könnyen érthető szövegei alapján betekintést nyerünk azokba a történésekbe, amelyek egyik része szükségtelen volt, más része pedig tovább rontotta a helyzetet... A könyvet ajánlom mindazoknak, akik a korszak történelmével foglalkoznak és megakarják érteni ezeket a mozgásokat, folyamatokat.” (prof. Pungor Ernő) A könyv annyira olvasmányos, hogy letenni nem lehet. Beszerezhetőségről érdeklődni lehet: MAGÉSZ Dr. Csapó Ferenc, [email protected] Ára:1500 Ft+ áfa.

Könyvajánlás

Acélszerkezetek méretezése az Eurocode 3 alapján

A Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozata az Eurocodok alkalmazásának megkönnyítésére példatárakat, tervezési segédleteket ad ki a szerkezettervező mérnökök részére. E könyvsorozat első kötete, az Eurocode 3 alapján készült gyakorlati útmutató, az acélszerkezetek méretezésére nyújt tájékoztatást. A könyvet a Mérnöki Kamara Nonprofit Kft. terjeszti (1094 Budapest, Angyal u. 1–3.). Az acélszerkezeti példatárat a Budapesti és Pest Megyei Mérnöki Kamara Titkárságán (Némethné Benkő Tímea, tel.: 1/455-8860), ill. a Magyar Mérnöki Kamara Tagozati összekötőjénél, (Szarka Csaba, 1094 Budapest, Angyal u. 1–3.) lehet megvásárolni bruttó 2500 Ft/db áron.


Dr. Dalmy Dénes a Tartószerkezeti Tagozat elnöke

Dr. Domanovszky Sándor Széchenyi Díjas mérnök

AUGUSZTUS 20-RA TELJES POMPÁJÁBAN RAGYOGOTT A SZABADSÁG HÍD FOR 20th AUGUST HAS GOT THE LIBERTY BRIDGE HIS FULLY SPLENDOUR Budapestet világszerte a szép hidak városaként ismerik. A kétéves munkával felújított száztíz éves Szabadság híd kivilágítással gazdagodott. E rövid cikkben néhány képpel bemutatjuk Budapest éjszakai panorámájának új ékességét és röviden összefoglaljuk történetét is.

BEVEZETÉS A Szabadság (1896–1946 között Ferencz József) híd az első teljesen magyarok alkotta budapesti Dunahidunk. Egyben a legszebb magyar, sőt – szerintünk – a világ legszebb konzolos (Gerber-csuklós) hídja is. Ezen felül a legrégebbi, eredeti szerkezetű fővárosi híd, mely – rövid, a háború miatti másfél éves megszakítással – több mint 110 éve szolgálja a forgalmat. A már nagyon időszerűvé vált teljes felújítást 2007 májusában kezdték meg. A szerkezet 2008 karácsonyára hordképessé vált, de az utolsó simítások, a korrózióvédelem befejezése az eredetihez hasonló kandeláberek és főként a mindnyájunkat megajándékozó díszkivilágítás csak Szent István ünnepére készült el. A híd most gyönyörűbb, mint valaha is volt, egy bámulatra méltó, mérnö-

(a)

Budapest is worldwide well known as a city of the beautiful bridges. The in two years reconsctructed over 110 years old bridge has got illumination too. In this short report we want to introduce by some pictures the decorated old-new bridge, which is now an important aspect of the became hungarian capital.

ki műremek, a budapesti panoráma egyik meghatározó ékessége! Úgy gondoltuk, érdemes megörökíteni és közkinccsé tenni. A bemutatott képekkel szeretnénk felhívni a figyelmet nem csak a teljes műtárgy, hanem a részletek csodálatos szépségére és gazdagságára is.

TÖRTÉNELMI VISSZAPILLANTÁS A történelmi Magyarország fővárosa a XVIII. század végén 30 000 lelket számlált. A Lánchíd átadásakor már ennek háromszorosa, a Millennium évében pedig húszszorosa, 600 000 ember lakott az 1873-ban egyesített Pest-Budán, Budapesten. A rendkívüli fejlődésben kiemelkedő szerepe volt a hidaknak. Az 1849 óta üzemelő Lánchíd és az 1876-ra elké-

(b)

(a)

1. kép: A híd befolyási oldali kapuzat oszlopának részlete (a) és a rajta elhelyezett, a tervezést irányítók nevét felsoroló bronztábla (b)

szült Margit híd már messze nem tudta kiszolgálni az egyre növekvő forgalom igényeit. Ezért – többévi előkészület után – 1893 közepén Ferencz József szentesítette azt a (XIV.) törvénycikket, melyben egyszerre két – az Eskü és a Fővám téri – hídra írtak ki pályázatot. Az 1894. január 31-re kitűzött határidőre tíz országból, összesen 74 pályaművet (az Eskü térire 43at, a Fővám térire 21-et) nyújtottak be. Az öt nemzet képviselőiből álló (28 tagú) zsűri a pályázat második díját, de a Fővám térre készítettek közül az elsőt – a már több Duna- és Tiszahíd alkotója – Feketeházy János tervének ítélte oda. Ennek némileg módosított változatát valósították meg. A tervezés vezetőinek nevét a befolyási oldali kapuzat-oszlopokon (1. kép), míg a kivitelezőkét a kifolyási oldalin (2. kép) elhelyezett bronztáblákon örökítették meg.

(b)

2. kép: A híd kifolyási oldali kapuzat-oszlopának részlete (a) és a rajta elhelyezett, a kivitelezést irányítók nevét felsoroló bronztábla (b)


5

A HÍDSZERKEZET BEMUTATÁSA A Magyarország legrövidebb (335 m) Duna-hídjának támaszközei 79 +75 + 79 m, szélessége 20 m (ebből a kocsipálya 11,5 m). A középső – befüggesztett – rész hossza 47 m. A kapuzat 33 m magas, a csúcsot díszítő turulmadarak (az aranyozott gömbbel együtt) ezt közel 2 m-rel növelik. A beépített (Siemens–Martin) folytvas

anyag tömege 4620 tonna, az öntvényeké 230 tonna, a hídvégeken elhelyezett öntöttvas ellensúlyoké 1220 tonna, tehát a felhasznált vasanyag tömege 6070 tonna.

A KIVITELEZÉS Az alépítmények kivitelezését 1895 márciusában, a vasszerkezet gyártását egy hónappal korábban kezdték el (3. kép). Az év végére a parti nyílások

szerkezete már a helyén volt (4. kép). A medernyílás konzolos részét szabadszereléssel végezték, de a kemény tél, illetőleg a befagyott Duna miatt csak márciustól tudtak dolgozni (5. kép). Ennek ellenére augusztus közepére már a befüggesztett, állványon szerelt, résszel is elkészültek. A befejező munkákkal is gyorsan haladtak, így a hidat Ferencz József 1896. október 4-én felavathatta (6–8. képek).

3. kép: A parti nyílások kifektetett főtartói a Magyar Királyi Államvasútak Gépgyára „Hídműhely”-ében

4. kép: A parti nyílások szerelésének állása 1895 decemberében

6


5. kép: A medernyílás a szabadszereléses építés kezdetén, 1896 elején

6. kép: A befüggesztett rész szerelése állványon, 1896 augusztusában

7. kép: A kész híd látképe átadását követően


7

8. kép: A híd a 30-as években

PUSZTÍTÁS, ÚJJÁÉPÍTÉS 1945. január 17-én a visszavonuló német csapatok a híd medernyílását felrobbantották. Mivel Budapesten ez a híd sérült meg legkisebb mértékben, ennek újjáépítését kezdték el legelőször (9–10. képek). 9. kép: A konzolos rész szerelése az újjáépítéskor

FELÚJÍTÁS Az elmúlt évtizedekben a hídon többször végeztek kisebb-nagyobb felújítási munkákat. Mindazonáltal – főként korróziós károk miatt – a teljes felújítás halaszthatatlanná vált. Ezt 2008 májusában kezdték, a pályaszerkezet acéltartóit részben kicserélték, és új vasbeton pályalemezt építettek. Egyidejűleg elvégezték a híd teljes korrózióvédelmét is (11–12. képek). A főbb munkálatokkal 2008 végére elkészültek, december 20-ától közlekedik a villamos. Május végére az utómunkálatok zömét is befejezték és a hidat a közúti forgalom számára 31-én megnyitották. A díszítőelemek – kandeláberek, hídvégek és főként a díszkivilágítás – elhelyezésének munkálataival csak az újjáépítést követő átadás (1946. augusztus 20.) 63. évfordulójára, 2009 augusztus 20-ára készültek el.

8

10. kép: A befüggesztett részt beemelési helyére szállító két úszódaru


A 13–29. képek bemutatják csodálatra méltó hidunkat nappali fényben és éjjeli kivilágításban, továbbá felsorakoztatják a mérnökök (főként Feketeházy János mérnök és Nagy Virgil főépítész) tehetségének, művészetének és a kivitelezők mesterségbeli felkészültségének legmagasabb fokát tanúsító részleteket.

A felvételeket a szerző készítette, az archív képek az ő gyűjteményéből származnak.

Ã 11. kép: A hídpálya építésének állása 2008 májusában

12. kép: A hídfelújítás helyzete 2008 októberében

(a)

(b)

13. kép: A teljesen kész híd kapuzata nappal (a), éjjel (b)


9

(a)

17. kép: A híd kapuzata

(b)

18. kép: A kapuzat középső része a koronás címerrel 14. kép: A híd látványa nappal (a), éjjel (b)

15. kép: A címer és a csúcsdísz részlete

10

16. kép: A csúcsdísz a turulmadárral


19. kép: A kapuzat oldalnézete (a járdáról szemlélve)

20. kép: A pesti oldali Vámház továbbá a korlát és a főtartó szerkezet részletei

22. kép: A kapuzatnál kialakított erkély – korlát

21. kép: A budai oldali hídfő a kandeláberekkel

23. kép: A befüggesztett részt tartó csavar a főtartó szerkezet részletével és a középtájon elhelyezett kandeláberpárokkal

(a)

(b)

24. kép: A járdán sétálókat gyönyörködtetik a csodálatos részletek


11

(a)

(b)

28. kép: A sziklakápolnánál augusztus 20-ra elkészült Szent István szobor

26. kép: Kandeláber a hídfőnél nappal (a), éjjel (b)

29. kép: A rekonstrukciót kivitelező Konzorcium tagjainak emléktáblája a budai hídfőnél (a tervezőkét nem találtam, ők a FŐMTERV Zrt. és az MSC Kft. mérnökei)

27. kép: A középső nyílás is – végre, 63 év után – visszakapta eredeti korlátját

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

ÚJ TERMÉK Polyplast G tézgátló habarcs

Polytherm szórt ásványi bevonat

Polylack A, Polylack W2 tézgátló festékek

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

12


Dr. Domanovszky Sándor Széchenyi Díjas mérnök

AZ ACÉL HÍDFELSZERKEZETEK HAZAI ÉPÍTÉSI TECHNOLÓGIÁJÁNAK FEJLŐDÉSE AZ ELMÚLT FÉL ÉVSZÁZADBAN* THE DEVELOPMENT OF BRIDGE SUPERSTRUCTURES BUILDING TECHNOLOGY IN THE LAST HALF CENTURY IN HUNGARY Ebben az évben kerül megrendezésre az 50. Hídmérnöki Konferencia. Indokolt tehát, hogy e neves jubileum alkalmából visszapillantsunk és áttekintsük a mögöttünk lévő fél évszázad hazai hídépítésének fejlődését. Elhatárolható korszakról van szó azért is, mert országunkban éppen 50 esztendeje kezdtük a korszerű, hegesztett hidak építését.

BEVEZETÉS A hazai hídépítési tevékenységet több szempont szerint is lehet vizsgálni. Ha az aktivitás csúcsait vesszük alapul, akkor három, egyenként mintegy tízéves korszak emelkedik ki: a XIX–XX. század fordulója, a II. világháború utáni újjáépítés, végül az 1998–2008 közötti évtized. Egy másik – tanulmányunk tárgyát képező szempont – a szögecselt szerkezetek hegesztettekre történő átalakulása hosszan elhúzódó, többlépcsős folyamatának nyomon követése. Indokolttá teszi ezt az is, hogy az első, minden illesztésében hegesztett, korszerű, ortotrop pályaszerkezetű híd, a Laskó-patak híd gyártása 1959ben, tehát éppen 50 esztendeje történt. Ennek alapján megalapozottnak véljük, hogy az 50. Hídmérnöki Konferencián a hazai hídépítés elmúlt fél évszázadával külön foglalkozzunk. A fejlődés folyamatának könnyebb áttekinthetősége érdekében először végigfutunk annak főbb állomásain. Ismertetjük az alapanyagok, a kötések és a szereléstechnológia területén bekövetkezett legfontosabb változásokat. Ezt követően egyenként tárgyaljuk a vizsgált időszakban – a fejlődést meghatározó, a Dunán és a Tiszán – épült hidakat. Ezeknél megemlítjük a tervezőt, a kivitelezőt, ismertetjük a *

In the occasion of the 50. Conference of constructional bridge engineers we should like to give a brief overview about the development of bridge building in our country in this period. But there is a second reason too: we have started building modern welded bridges just in the same time.

híd szerkezeti kialakítását, főbb adatait, a gyártás, az előszerelés és a helyszíni munka fontosabb fázisait, ezek időpontjait. A tárgyalt anyag nagy volumene és a terjedelem korlátozott volta következtében csak tömörítvényről lehet szó, melyet néhány jellemző képpel igyekszünk érthetőbbé, színesebbé tenni.

A FEJLŐDÉS MEGHATÁROZÓ TÉNYEZŐI Alapanyagok A hegesztés bevezetését követően, a ’30-as évek második felében előfordult ridegtörési esetek felhívták a figyelmet az új kötésmód (előnyei melletti) veszélyforrásaira. Ezek egyrészt az alapanyag mechanikai tulajdonságainak a hegesztési hőfolyamatban történő kedvezőtlen változásai, másrészt a (gátolt) hegesztési zsugorodások esetében fellépő saját feszültség. Húszéves kutatómunka eredményeként rájöttek arra, hogy a védekezés ellenük edződésre nem hajlamos, továbbá kellően szívós anyag alkalmazása. Emellett fontos szerepe van a helyes – bemetszésektől, térbeli feszültségállapottól kímélt – szerkezeti kialakításnak, valamint a szakszerű kivitelezési technológiának. Az alapanyag esetében a megfelelőség záloga a kedvező vegyi összetétel – azaz alacsony karbon (C%),

illetőleg karbonegyenérték (CE%) – és a finomszemcsés szövetszerkezet. Minőségének mérőszámaként a Charpy (ISO) V próbatesttel szavatolt – szívósból rideg állapotba történő – átmeneti hőmérsékletet választották. Ezen az alapon tette közzé 1961-ben a német Bierett professzor anyag-kiválasztási korrelációs rendszerét, mely – elsősorban – a konstrukcióból adódó feszültségállapot, az üzemi hőmérséklet és az anyag falvastagsága szerint írja elő a kellő biztonságot nyújtó (szavatolt átmeneti hőmérséklettel meghatározott) minőséget. Empirikus módszerének helyességét az elmúlt közel 50 év tapasztalatai igazolják. Hazánkban a Közúti Hídszabályzat 1968-ban vezette be (kötelező jelleggel) ennek alkalmazását. Az Eurocode előírásai 2005 óta vannak érvényben. Ezek a problémát törésmechanikai úton közelítik meg, de a lényeg gyakorlatilag nem változott. Szükségesnek tartjuk azonban megjegyezni, hogy az új rendszer – egy adott esetre – a korábbinál valamivel nagyobb falvastagságokat enged meg, de ez – véleményünk szerint – csak a napjainkban gyártott, tehát az 50 évvel ezelőttinél lényegesen jobb minőségű anyagokra alkalmazható! Az alapanyagok szívósságában, minőségében – a hegesztés bevezetése óta – végrehajtott óriási fejlesztést jól szemlélteti a Karlstruhei Műszaki

Ez a cikk az 50. Hídmérnöki Konferencián, 2009. október 1-jén elhangzott előadás kézirata


13

ISO–V (Joule)

tettek be. Az MSZ EN 10113-3:1995 szabvány szerinti S460M/ML minőségű, termomechanikusan hengerelt – maximum 70 mm falvastagságban alkalmazott, import – anyag minden tekintetben kitűnőre vizsgázott.

Ütőmunka

Kötésmódok

Vizsgálati hőmérséklet (°C) 1. kép: Az elmúlt 70 évben gyártott szerkezeti acélok szívósságának változása (Karlsruhei Műszaki Egyetem 2008)

Egyetem Kutató Intézete munkatársainak egy, a közelmúltban megjelent publikációjában szereplő összehasonlító diagramsorozat (1. kép). A vizsgált időszak első hegesztett hídjainál: – az MNOSZ 6289-55 „Különleges acélok hegesztett híd és járműszerkezeti célokra” című, továbbá – az MSZ 6280-57 „Nagyszilárdságú acél hegesztett híd és járműszerkezeti célra MN TI acél” anyagokat alkalmazták. Az Erzsébet híd gyártásánál bekövetkezett ridegtörési esetek (is!) rávilágítottak arra, hogy hídépítési célra egyik sem felel meg (a Bierett-féle előírások szerint sem), mivel ezeknek az acéloknak a gyártása során sem csillapítást, sem normalizálást nem alkalmaztak, továbbá az

átvételi vizsgálatokból az ütőmunka hiányzott. Szerencsére az addig épült néhány hegesztett szerkezet (főként a szolnoki közúti Tisza-híd) viszonylag vékony (8–14 mm) lemezekből készült, így ezeknél – feltehetően – nincs veszély. Az Erzsébet hídnál tapasztalt jelenségek következtében megalkották az MSZ 6280-65 szabványt, mely már bevezeti az ütőmunka-vizsgálatokkal szavatolt minőségi szinteket („B”, „C”, „D”). Ezeket a fentebb említett előírás szerint a további hidak tervezésénél már figyelembe vették, azaz a ridegtöréssel szemben kellő biztonságot nyújtó, megfelelő minőségeket alkalmaztak. A hazai hídépítésben 40 esztendőn át a 37-es (S235) és az 52-es (S355) anyagokat használták. Nagyobb szilárdságút első alkalommal a dunaújvárosi Pentele híd mederszerkezetébe épí-

a)

b)

2. kép: A Laskó-patak híd napjainkban a) oldalról, b) alulról szemlélve

14


A bevezetésben már említettük, hogy az első korszerű, ortotrop pályaszerkezetű, 20 m fesztávú – kísérleti jelleggel 1960-ban épült – Laskó-patak híd (2. kép) minden kötése hegesztett volt (tervezője: UVATERV, Szánthó Pál, kivitelezője: Ganz-MÁVAG). A másik kísérleti hidat a Takta-patak fölé két évvel később szerelték fel. Ez egy öszvérszerkezetű, 30 m fesztávú, rácsos híd (3. kép), melynek gyári kapcsolatai hegesztett, a helyszíniek azonban – hazánkban első ízben – NF-csavarosak (tervezője: UVATERV, Kékedy Pál, kivitelezője: KÖZGÉP). Mindkettő csupán néhány évvel maradt el a külföldi élvonaltól, a továbbiakra nagy hatást gyakorló, bölcs döntés alapján született, értékes, úttörő munka volt. A fent említett két korai példa csak fokozatosan – mintegy 30 év alatt lezajló, hosszú folyamat során – került átültetésre a hazai nagyobb hidaknál. Eleinte csupán a gyári illesztések voltak hegesztettek, a helyszínieket szögecselték, majd később NF-csavarokkal kapcsolták. A vízi szállítás nagy szerelési egységeket tett lehetővé, ezeknél már csak a helyszínen és a főtartók esetében részesítették előnyben az NF-csavart. A dunaújvárosi Pentele híd volt az első nagyfolyami hidunk, melynek minden kapcsolatát a helyszínen is hegesztették (2007).

a)

b)

3. kép: A taktaharkányi Takta-híd napjainkban a) oldalról, b) a hídtengelyből szemlélve

A hegesztéstechnológiát tekintve, először a bevont elektródás kézi ívhegesztést (111) alkalmazták. Az Erzsébet hídnál már – kiugró módon – a varratok mintegy 70%-a fedett ívű eljárással (121) készült. A védőgázos eljárás (135) kezdetben – főként a korai 52-es acélok feleződési hajlama miatt – csak alárendelt szerepet kapott. Ennek önvédő porbeles változatát (136) a Lágymányosi hídnál már jelentősebb arányban alkalmazták. Az elmúlt évtizedekben a védőgázos hegesztés a gyártásban fokozatosan kiszorította a kézi ívhegesztést, mely a helyszínen azonban még mindig fontos szerepet játszik. Például a Pentele híd mederszerkezeténél nagyrészt azt alkalmazták. Ennek oka főként a nemrég kifejlesztett kisméretű, kézzel bárhova könnyen eljuttatható, nagy teljesítményű inverteres áramforrásokban keresendő. (Meg kell azonban jegyezni, hogy az egyes kivitelezők álláspontja, illetve gyakorlata e téren eltérő: a Pentele híd parti szerkezeteinél csak a Ganz Zrt. preferálta a kézi ívhegesztést, az MCE Kft. tömörhuzalos, míg a KÖZGÉP Zrt. porbeles fogyóelektródás eljárást alkalmazott.)

Szereléstechnológia A tárgyalt időszak legmarkánsabb változásai, innovatív fejlesztései kétségtelenül a szerelési technológia területén figyelhetők meg. A két nagy folyón eltérő módszereket alkalmaztak, ezért célszerűnek látjuk az azokon megvalósított műtárgyak építését (a fejlődés tömör bemutatásánál) külön-külön vizsgálni. Elöljáróban megjegyezzük, hogy az acélszerkezet gyártását, szerelését zömében a GanzMÁVAG (illetőleg jogutódjai), kisebb hányadban a KÖZGÉP, egy esetben az

MCE Nyíregyháza, míg a vízi munkálatokat mindenkor a Hídépítő, illetőleg a HSP Speciál végezte.

a berendezésnek a maximális teljesítménye (hossz és tömeg tekintetében egyaránt).

Tisza-hidak

Duna-hidak

A Tiszán épült hidak gyártási egységeit vasúton vagy közúton szállították a helyszínre, tehát csak viszonylag kis méretekben jutottak az – ott mindenkor kiépített – előszerelő területre. Itt a kezdeti időkben még a hagyományos eszközöket alkalmazták. Az algyői közúti (1974), majd a szegedi északi (1978), a csongrádi vasúti (1985) hidakhoz már a Dunáról áttelepítettek egy 100/50 tonnás úszódarut. Ez segédkezett a tiszaugi híd (2001) – egyedülálló, tengelyirányú – beúsztatásához készített bárka állványzatának megépítésében is. A parti előszerelés, illetőleg a hidak ártéri szakaszainak szerelése részben bakdarukkal, később autódarukkal, illetőleg a kettő összedolgozásával történt. A mederhidak szerelését esetenként két oldalról a hídközép felé haladva végezték (algyői közúti, szegedi), más esetekben tengelyirányú betolást alkalmaztak (tiszafüredi közúti, csongrádi vasúti, tiszaugi közúti). Különleges emelő-szállító darut létesítettek a polgári hídhoz (1990). Az úszó-emelőmű első (meglehetősen kockázatos, de végül is sikeres) változatát a régi polgári híd egy-egy 106 m hosszú, 410 tonna tömegű nyílásának leemelése és a Tiszán 120 km-re fekvő Cigándig történő felvontatása, majd beemelése volt (1994). Az esztergomi híd építéséhez készült ún. úszó-emelőművet az ottani feladatok elvégzése után átvitték a Tiszára, és azzal (2001 végén, három héten belül) a helyére tették a két, egyenként 257 m hosszú, 1050 tonna tömegű, készre szerelt acélszerkezetet. Ez volt eddig ennek

A Dunán az újjáépítéshez biztosított két 100/50 tonna kapacitású úszódaru (József Attila és Ady Endre) lehetővé tette, hogy 1963-tól (Erzsébet híd) 100 tonnás egységeket emeljenek be. Az Árpád híd bővítéséhez 1980ban készített, 120 tonna teherbírású Clark Ádám úszódaru már egyedül tett helyére ilyen tömegű egységeket. Természetesen ennek előfeltétele a gyártóüzemek, illetőleg előszerelő telepek emelőkapacitása volt. A GanzMÁVAG 1980-ban két 50 tonnás daruval ellátott üzemcsarnokot létesített, és egyidejűleg a Lágymányosi előszerelő telepen a Duna fölé nyúló, 100 tonna teherbírású futódaruval ellátott, 200 m hosszú pályát épített. Az esztergomi Mária Valéria híd újjáépítéséhez készült, 1600 tonna emelőkapacitású, 18 m emelőmagasságú úszó-emelőmű ugrásszerű előrelépést jelentett. 2001-ben ezzel tették helyére az átkelő két 102 m és a 119 m támaszközű, 610 tonna tömegű középső nyílását. A szekszárdi híd medernyílásának öt egységét, köztük a két 120 m hosszú, 700 tonna tömegű szerelési szakaszt – 140 km vízi út megtétele után – néhány óra alatt emelték a pillérekre. Hasonló technológiával épült az M0 autópálya-gyűrű Megyeri átkelőjének Szentendrei Duna-ág hídja is (max. 800 tonna tömegű szakasszal). A vízi mozgatás hazai legnagyobb – feltehetően világviszonylatban is egyedülálló – teljesítménye volt a dunaújvárosi Pentele híd esete. A 310 m hosszú, 41 m széles, 51 m magas, 8650 tonna tömegű medernyílást


15

a)

b)

4. kép: A szolnoki közúti Tisza-híd napjainkban a) oldalnézetben, b) a szolnoki oldali hídfő felől szemlélve

további 2000 tonnát kitevő, 15 m magas állványszerkezettel együtt juttatták helyére. Ezt a manővert oly módon hajtották végre, hogy egy erre a célra létesített, négy-négy darab 80 m hosszú TS uszályból összeállított, két bárkacsoport öt nap alatt „átvette” a parti szerelőállványról, a pillérekhez úsztatta, majd – a fogadószerkezet elkészülte után – azokra „tette”. Az ívhidat a bal parti pilléren 4,5 m-rel, a jobb partin pedig (mivel a pálya 1,5%os emelkedőben van) két lépcsőben, még további 9,0 m-rel megemelték. Két úszódaru – a Clark Ádám (200 t) és az ATLAS (300 t) – tökéletes együttműködésével, páros emeléssel tettek helyére a Megyeri hídnál 110 t, az Északi vasútinál pedig max. 500 t tömegű egységeket.

A TÁRGYALT IDŐSZAKBAN ÉPÜLT DUNA- ÉS TISZAHIDAK MEGVALÓSÍTÁSI TECHNOLÓGIÁINAK FŐBB JELLEMZŐI Ebben a fejezetben (eltérően az előzőtől) az egyes hidakat nem a két folyóra külön-külön csoportosítva, hanem az építés időrendi sorrendben tárgyaljuk. Ennek a módszernek az az előnye, hogy egyrészt jobban érzékelhetők az alkalmazott technológiák közötti eltérések, másrészt pedig feltűnik, hogy (ki tudja miért) sokszor nem a forgalom szabta igények befolyásolják az illetékes döntnököket a létesítendő műtárgy kiválasztásában. A Dunán például az Árpád hidat (1950) követően csak 40 év után épült újabb átkelő (Hárosnál, 1990), Budapesten pedig 45 évet kellett erre várni (Lágymányos 1995). A 2002–2008 közötti rövid öt esztendőbe viszont négy új híd (Szekszárd

16

2003, Pentele 2007, Megyeri és Északi vasúti 2008) avatását is „begyömöszölték”. (Az első kettő időszerűsége ugyancsak megkérdőjelezhető. És hogyan tovább? Erre megalapozott, egyértelmű választ csak a 135 éves dicső múltat maga mögött hagyó, egykori MÁVAG, illetve szomorú sorsra jutott utódja, a Ganz adhat: sehogy.)

A szolnoki közúti Tisza-híd (1961–62) A Laskó-patak híd keserű tanulságain (miszerint a szögecselt szerkezeteknél megszokott módszereket gyökeresen meg kell változtatni, különben – mint annál – a gyártásra fordított idő közel másfélszeresét kell a helyszínen a korábban elkövetett hibák megszüntetésére fordítani) okulva, a Ganz-MÁVAG hidászai igen nagy körültekintéssel fogtak a gyártáshoz, a gyári és a helyszíni előszereléshez, végül a víz feletti munkához. A Hatóság (KPM) is kitett magáért: felelős hegesztőmérnök kinevezését követelte, és mindvégig nagy figyelemmel ellenőrizte a tevékenységet, vette át a szerkezetet. A háromnyílású, 190 m hosszú (támaszközök: 54,9+79,4+54,9), folytatólagos gerendahíd, felsőpályás, nyitott, főtartói változó magasságúak (4. kép). Pályaszerkezete ortotrop, laposacél hosszbordákkal. A híd érdekessége, hogy a teljes pályaszerkezet (a két főtartó gerinc csonkjait is beleértve) minden (gyári és helyszíni) illesztése hegesztett. A főtartók gerinceinek felső része 36.24 S (MNOSZ 6289-55), alsó fele MTA 50 (MSZ 6280-57) minőségű, növelt folyáshatárú acélból, hegesztett gyári illesztésekkel készült. A helyszíni hossz- és keresztirányú illesztések szögecseltek, az alsó övlemezköteg még hagyományos, szögecselt rendszerű. A szerkezet tömege 800 tonna. A hidat


az UVATERV, Knebel Jenő tervezte és a Ganz-MÁVAG vitelezte ki. A gyártás során a méretek – három dimenzióban – történő biztosítása céljából 26 különféle készüléket alkalmaztak. A pályaszerkezet egy keresztmetszethez tartozó négy egységét (összesen 128 darab) összeállították, az illesztéseket összedolgozták. A főtartó szakaszokat, a hozzájuk csatlakozó gerinccsonkos pályatáblával kifektették, a hosszirányú illesztések lyukait előfúrták, a keresztirányúakét végleges átmérőre dörzsölték. A szerelés helyszínén állítópadban, majd forgatókészülékben, bevont elektródás eljárással (111) hegesztették össze a 6 m hosszú, 8 m széles, négy darabból álló keresztmetszeti egység hosszirányú illesztéseit (5. kép). Ezeket csak végső helyükön, a főtartókra helyezett állapotban vágták méretre. A szerelés egy-egy 12 m-es főtartó egység 30 tonnás Derrick-daruval történő beszállításával és elhelyezésével, a csatlakozószakasz szögecskapcsolatainak elkészítésével kezdődött. Következő műveletként a daru erre emelte a már összehegesztett pályatáblákat (6. kép). Ezek illesz-

5. kép: A híd ortotrop pályaszerkezetének hegesztése állítópadon (az előtérben) és forgatókészülékben

6. kép: A híd szabadszerelése 30 tonnás Derrick daruval

téseinek pontos méretre vágása után elkészítették azok varratait (majd végleges átmérőre dörzsölték fel a főtartó gerincek hosszirányú illesztéseinek furatait). Minden tompakötést teljes hosszban röntgenvizsgálattal ellenőriztek. A híd helyszíni szerelését – a rendkívüli alapossággal átgondolt és hibátlanul, fegyelmezetten kivitelezett szerelés- és hegesztéstechnológiának köszönhetően – 1962-ben, hét hónap alatt hajtották végre, kiváló minőségben. Ez a híd az egész későbbi korszakra vonatkozóan kiemelkedő és iskolateremtő volt!

a)

Az Erzsébet kábelhíd (1962-64) Az 1945. január 18-ra virradó éjszakán robbantással teljesen elpusztított világrekorder nyílású, gyönyörű Erzsébet lánchidunk helyén – hosszas viták után, eredeti nyílásbeosztással (43,3+290,0+43,3 m) és vonalvezetéssel, de közel 10 m-rel szélesebb (27,5 m) – kábelhíd épült (7. kép). A 40 m magas acélpilonok szögecselt szerkezetek. A híd merevítőtartója két főtartós, nyitott, ortotrop pályaszerkezetű. A főtartók közötti távolság 20 m, az azokkal együttdolgozó szerkezet 5 darab, egyenként 4 m széles pályatáblából áll. Ezek gyártási egységei hegesztéssel, egyéb illesztéseik szögecskapcsolattal készültek. A pályaszerkezet alapanyagaként eredetileg 36.24S (MNOSZ 6289-55) minőséget irányoztak elő. Mivel ennél (a gyártás kezdetén) ridegtörési esetek léptek fel, helyette – külön megállapodás szerinti, ütőmunkavizsgálattal is ellenőrzött – 36.24Sö anyagot alkalmaztak. A kereszttartók és a kapuzatok keresztkötései MTA 50

b)

7. kép: Az Erzsébet kábelhíd napjainkban a) oldalról, b) hídtengelyből szemlélve


17

(MSZ 6280-57) anyagával kezdetben szintén problémák voltak, melyeket aztán normalizálással megszüntettek (azonban 57 darab kereszttartó és a kapuzatok keresztkötése leselejtezésre került). A pilonok U és szögacél profiljai 50.35.S (MNOSZ 6289-53A), míg az ortotrop pályaszerkezet (importált) 200 mm szármagasságú L-profiljai DIN szerinti MU St 37-2 minőségűek.

8. kép: A híd egyik pilonjának próbaszerelése a Ganz-MÁVAG Lágymányosi telepén

9. kép: A híd ortotrop pályaszerkezetének összeállítása és hegesztése (az előtérben), továbbá egy hídszakasz teljes keresztmetszetben történő próbaszerelése és az egy keresztmetszethez tartozó elemek hosszillesztéseinek beszögecselése (a háttérben) a Ganz-MÁVAG Lágymányosi telepén

10. kép: Egy uszályba emelésre váró merevítőtartó szerelési egység a Duna partján

18


A gyárban elkészített, az illesztéseknél síkra mart, 6+6 egységből és keresztmerevítőből álló kapuzatokat a Ganz-MÁVAG Lágymányosi telepén kifektették, beállították, ideiglenes keresztkötésekkel merevítették, majd az illesztések furatait feldörzsölték (8 kép). Az ortotrop pályaszerkezet hosszbordáinak felhegesztése gyárban, fedett ívű eljárással készült (50 darab, mintegy 40 000 m sarokvarrat). A kereszttartók beépítését, hegesztését, majd a merevítőtartó – három szakaszban, átfedéssel történő – előszerelését, végül egy-egy 10 m hosszú, 20 m széles keresztmetszeti egység hosszirányú illesztéseinek beszögecselését a Lágymányosi telepen végezték (9. kép). Az elkészült emelési egységeket – erre a célra épített pályán – a Dunához vontatták (10. kép), ott a két úszódaru bárkába helyezte, majd azon felvontatták a Lánchíd alatti budai rakparton kialakított tárolóterületre. A híd szerelése a pilonokkal kezdődött. Az egységek beemeléséhez egy-egy 25 tonnás (300 tm kapacitású) toronydarut gyártottak. Ezek a parti nyílások építését is kiszolgálták. Következő lépés az ún. szerelőszőnyeg létrehozása volt (11. kép). Ezen – Budáról Pest felé – egyenként áthúzták a 61 darab, továbbá a szélső nyílásokban még szükséges 5–5 darab, egyenként 55 mm átmérőjű elemi kábelt (12. kép). A merevítőtartó egységeinek beemelését a két úszódaru, a gémvégen lévő 50 tonnás horgával – középről indulva, jobbra-balra, a pilonok irányába haladva – végezte (13– 17. képek). A pilonoknál lévő záróegységek illesztéseit a híd tervezett alakját biztosító ballasztterhek hídpályán történő elhelyezése után szögecselték be. A híd ünnepélyes átadása nem csak helyszíni, hanem budapesti, sőt talán országos örömünnep volt (18–19. képek). Az első és eddig egyetlen kábelhidunk megvalósítása a magyar hidászok kimagasló teljesítménye!

11. kép: A pilonok állnak, a szerelőszőnyeg kész

12. kép: Folyik a kábelszerelés

13. kép: A merevítőtartó egységek beemelése (az úszódaruk 50 tonnás horgaival) hídközépen kezdődött és jobbrabalra, a pilonok felé haladt

14. kép: A felemelt hídegység függesztőkábelekhez történő rögzítése


15. kép: A pesti parti nyílás szerkezete kész

19

16. kép: A mederszerkezettel közelítenek a pilonokhoz

18. kép: Az Erzsébet kábelhíd 1964. november 21-én délután történt átadása népünnepély és egyben igazi „teherpróba” is volt

a)

b)

17. kép: Az utolsó egység beemelése a) madártávlatból, b) közelről szemlélve

a)

b)

19. kép: Az új híd a) az avatás estéjén, b) másnapján

20


A tiszafüredi közúti Tisza-híd (1965–66) A Takta-patak híddal szerzett tapasztalatok figyelembevételével épült első nagy, hazai, hegesztett rácsos hidunk, a tiszafüredi közúti Tisza-híd. Mederszerkezete 3x70 m támaszközű, párhuzamos övű, szimmetrikus, oszlopos rácsozású, alsópályás, vasbeton pályalemezzel együttdolgozó, folytatólagos gerendahíd. Szélessége 0,5+7,0+0,5 m. A főtartók övei és rácsrúdjai hegesztett, szekrényes keresztmetszetűek. Az övek helyszíni kapcsolatai hegesztettek, a rácsrudaké NF-csavarosak. Az acélszerkezet tömege 500 tonna, anyagának minősége – a falvastagsághoz igazodóan – 37 B, C, D (MSZ 628065). Az egyforma két parti nyílás 30 m fesztávú, felsőpályás, kéttámaszú,

szekrényes szerkezet, együttdolgozó vasbeton pályalemezzel. A 30 tonnás acélszerkezetek minden kapcsolata hegesztett, anyaguk a mederhídéval azonos szilárdsági csoportba tartozik (20. kép). A hidat az UVATERV, Kékedy Pál tervezte, a felszerkezet kivitelezője a Ganz-MÁVAG volt. A mederhíd gyártása során számos készülék alkalmazásával biztosították a szekrényes szelvényű övek, rácsok méretpontosságát, alakhelyességét. Erre az NF-csavaros kapcsolatok szabta követelmények miatt, lényegesen nagyobb gondot kellett fordítani, mint a korábbi szögecselt, rácsos hidaknál. Az előszerelés során a főtartókat kifektették, terv szerinti alakjukat beállították, majd a rácsrudakat bekötő csavarok furatait végleges méretre dörzsölték. Ennél a munkánál gondoltak az

övek helyszíni alátétlemezes tompavarratainak hegesztéskor bekövetkező zsugorodásaira, azaz ezeket az illesztéseket a helyszíni 6 mm-es kezdőhézag helyett előszereléskor 3 mmre állították be. A helyszíni szerelés a jobb parton kialakított, bakdaruval ellátott szerelőtéren folyt. A balparti véggel kezdtek, majd az egyes elkészült szakaszokat lánccsigasorok útján, kézi csörlővel, hídbehúzó kocsikon, segédjármok alkalmazásával, szabadszereléssel juttatták a túlsó partra (21. kép). A 30 m hosszú parti nyílások fenéklemezét, főtartóit végleges helyükön – javarészt (szerelésnél első ízben) fedett ívű eljárással – hegesztették össze. A 210 m hosszú híd szerelését 1966-ban, hat hónap alatt hajtották végre. Ez a munka a hazai hídépítés fontos állomása volt!

b)

a)

a)

20. kép: A tiszafüredi közúti Tisza-híd napjainkban a) oldalról, b) hídtengelyből szemlélve

b)

21. kép: A híd szabadszereléses, tengelyirányú behúzása a) a vége folyamközépen, b) a bal parti ártéri nyílásban


21

A kisari közúti Tisza-híd (1968–69)

Az algyői közúti Tisza-híd (1973–74)

Az algyői vasúti Tisza-híd ártéri nyílásai (1974–76)

A tiszafüredihez hasonló kialakítású, négynyílású, párhuzamos övű, szimmetrikus rácsozású, alsópályás gerendahíd pályaszerkezete együttdolgozó vasbeton.

A híd háromnyílású (nyílásbeosztás: 57,6+102,4+57,6 m), változó gerincmagasságú, nyitott, két főtartós, feszített vasbeton pályalemezzel együttdolgozó öszvérszerkezet (középnyílása kategóriájában hazai rekord). Az acélszerkezet alapanyaga az MSZ 6280-65 szerinti 37-es szilárdsági csoport – falvastagsághoz illő – megfelelő minősége. A gyári illesztések hegesztettek, a helyszíniek NF-csavarosak (23. kép). A hidat az UVATERV, Sigrai Tibor tervezte és a Ganz-MÁVAG építette. A vízi munkákat a Hídépítő Vállalat végezte. A főtartókat előszereléskor kifektették, a helyszíni munka két oldalról a hídközép felé haladva, a 100 tonnás úszódaru segítségével, szabadszereléssel történt.

Az 1870-ben épült eredeti híd faszerkezetű ártéri nyílásait 1902-ben cserélték vasszerkezetűre. A régi medernyílást 1960-ban váltották fel új szerkezettel. Az új ártéri nyílások folytatólagos, párhuzamos övű, szimmetrikus, oszlopos rácsozású, alsópályás gerendahidak (24. kép). A bal parton négynyílású, a másikon háromnyílású szerkezet épült, kb. 52 m-es támaszközökkel. A rácsos főtartók a gyárban hegesztett, a helyszínen NF-csavarozott kapcsolatúak.

A tiszafüredi hídhoz képest a jelentősebb különbség leginkább az, hogy – az előzőnél szerzett kedvezőtlen tapasztalatokon okulva – ennél nemcsak a rácsrudak, hanem az övek helyszíni illesztései is NF-csavarosak voltak. Az 50,3+50,5+52,5+50,3 m nyílásbeosztás viszonylag alacsony főtartókat igényelt, így ez a híd felső szélrácsot nem kapott. Szélessége 1,6+6,5+1,6 m (22. kép). A hidat az UVATERV, Knebel Jenő tervezte és a KÖZGÉP építette.

A híd sajátossága, hogy itt alkalmaztak első ízben – a rácsos főtartó alsó övével együttdolgozó – ortotrop pályaszerkezetet. Illesztései keresztirányban csavarozottak, hosszirányban szögecseltek (25. kép).

b)

a)

a)

22. kép: A kisari közúti Tisza-híd napjainkban a) oldalról, b) hídtengelyből szemlélve

b)

23. kép: Az öszvérszerkezetű algyői közúti Tisza-híd a) kész állapotban, b) az acélszerkezet utolsó egységének beemelésekor

22


A híd anyaga 37 C minőségű (MSZ 6280-65). A beépített acélanyag tömege 1340 tonna. A hidat az UVATERV, Darvas Endre tervezte és a Ganz-MÁVAG építette. Az ártéri szerkezeteket az eredetiek mellett (igen költséges) szerelőállványon állították össze, majd a régieket keresztirányban ideiglenes jármokra húzták, később onnan – egyenként – leborították. Ezzel az egyedülálló módszerrel megtakarították a költséges bontóállványt, így ugyanis a (180–260 tonnás) szerkezeteket alátámasztás nélkül, a talajon lehetett szétdarabolni (26. kép). A kétoldali hidak mozgatása, az új híd helyretétele, próbaterhelése 12 napos vágányzárt tett szükségessé. 24. kép: Az algyői vasúti Tisza-híd medernyílása a csatlakozó ártéri hidak részletével

a)

b)

25. kép: Az ártéri híd szerkezete a) oldalirányú behúzás után, b) végleges helyén

a)

26. kép: A régi ártéri szerkezet a) vízbe borítás közben, b) darabolás alatt

b)


23

A szegedi Északi Tisza-híd (1976–79)

telezte ki. A vízi munkákat a Hídépítő Vállalat végezte.

A 372 m hosszú, négynyílású (támaszközök: 52,0+97,5/94,5+144,0+ +78,5/81,5 m), felsőpályás, nyitott, két (változó magasságú) főtartós, ortotrop pályaszerkezetű (laposacél hosszbordákkal) híd szélessége 21 m. Középnyílása – a gerendahidak kategóriájában – országos rekord [27. a) kép]. A két mederpillér a hídtengellyel 76°-os szöget zár be (emiatt eltérő a középső nyílás mellettieknél a kifolyási és befolyási oldali főtartó támaszköze). A híd tömege 2700 tonna, anyagának szilárdsága 37 és 52, minősége B, C és D (MSZ 6280-74). A pályaszerkezet minden illesztése hegesztett, a főtartók helyszíni kapcsolatai részben csavarozottak, részben szögecseltek (alsó öv, mely a támaszoknál 190 mm vastag lemezköteg!). A hidat az UVATERV, Strébl László tervezte és a Ganz-MÁVAG vi-

A minden korábbinál bonyolultabb szerkezet a kivitel mindhárom fázisában igen alapos megfontolásokon nyugvó, szakszerűen végrehajtott technológiát igényelt. A gyárban a pályaszerkezet és a főtartók [28. a) kép] szerelési egységei hegesztéssel készültek. Az előszerelés során kifektették a főtartókat a csatlakozó konzolos pályarésszel, továbbá összeállították a pályaszerkezet hét egységből álló teljes keresztmetszetét (29. kép). Mindkét műveletet három szakaszban a Ganz-MÁVAG Lágymányosi telepén hajtották végre. A helyszíni szerelés a két ártéri területen, állványon, autódarukkal, a mederben szabadszereléssel történt. Először az egyes főtartó szakaszokat (a hozzájuk csatlakozó, konzolos pályarésszel) emelték be, majd az 5 darabból álló, 12 m széles, előre össze-

a)

b)

27. kép: A szegedi Északi Tisza-híd a) kész állapotban, b) az utolsó egység beemelésekor

24


28. kép: A híd főtartójának egy szerelési szakasza a Ganz-MÁVAG Budapesti gyárában

hegesztett belső pályaszakasz került a helyére. A szerkezetek mozgatását a 100 tonnás úszódaru 50 tonnás horgával végezték, két oldalról a hídközép felé haladva [27. b) kép]. A helyszíni szerelés 2,5 évet vett igénybe (télen is dolgoztak). A kivitelezők sikeresen oldották meg a rendkívüli feladatot!

29. kép: A híd ortotrop pályaszerkezetének előszerelése a Ganz-MÁVAG Lágymányosi telepén

Az Árpád híd bővítése (1981–84) Az Árpád hidat az eredeti tervek négy főtartós, felsőpályás, 27,6 m szélességű szerkezetként irányozták elő. A 928 m hosszú átkelő két vasbeton (45 m hosszú a Hajógyári- és 90 m hosszú a Margitsziget felett), továbbá három acélszerkezetű, tömörgerincű, felsőpályás, folytatólagos gerendahídból áll. Ezek – Budáról indulva – egy kétnyílású (60+65 m),

egy négynyílású (82+2x103+82 m) a budai Duna-ágban, egy háromnyílású (76+102+76 m) a pesti Duna-ágban. A pesti rakparton egy kéttámaszú (36 m) szerkezet épült. Az alátámasztások mindenütt ferdék. Az építési munkálatok 1939-ben indultak és 1944-ben félbe maradtak. Folytatásukra 1948-ban került sor. Az eredeti tervek szerinti 27,6 m széles, a budai oldalon 250 m hosszban kiépített szerkezetet azonban csak két

a)

főtartóval, félszélességben (13 m) folytatták. Forgalomba helyezésére 1950. november 21-én került sor. Rövid időn belül világossá vált, hogy az egyre növekvő forgalom szélesebb hidat követel. Ennek megvalósítását 1981-ben kezdték. A régi híd konzoljait lebontották (az a továbbiakban csak a villamosforgalmat bonyolítja), melléje, jobbra-balra, egy-egy hasonló vonalvezetésű, de 13 m széles, ortotrop pályaszerkezetű nyitott hidat építettek (30. kép).

b)

30. kép: A kibővített Árpád híd egy szakasza napjainkban a) a jobb parti Duna-ág négynyílású hídja, b) a bal parti Duna-ág háromnyílású hídja


25

A gyári kapcsolatok hegesztettek, a helyszíniek – a pályaszerkezet kivételével – NF-csavarosak. Az acélanyag minősége 52 C és 52 D (MSZ 6280-74), mennyisége 8400 tonna. Hazánkban ennél a hídnál alkalmazták a pályalemez hosszmerevítéséhez első ízben – a külföldön már régóta ismert és jól bevált – trapézbordát (azóta minden hídnál csak ezt használják). A hidat az UVATERV tervezte, dr. Petúr Alajos irányításával. Az acél felszerkezetet a Ganz-MÁVAG vitelezte ki. A vízi munkákat a Hídépítő Vállalat végezte. A híd szállítási egységeinek üzemi gyártásához számos készüléket terveztek. Az előszerelést bonyolította, hogy – a ferde alátámasztások miatt – ezt a tevékenységet csak három fázisban lehetett megoldani. Ezek: a főtartó síkok kifektetése (31. kép), a pályaszerkezet összeállítása (32. kép) végezetül a teljes keresztmetszet egy (kb. 15 m hosszú, 70–105 tonna tömegű) beemelési egységének készreszerelése (33. kép). Ezeket a helyszínen, a hídhoz gyártott, 120 tonna emelőkapacitású Clark Ádám úszódaru emelte be. A szerelés a pesti Dunaágban, a kifolyási oldalon kezdődött

31. kép: A híd egy főtartó szakaszának kifektetése a Ganz-MÁVAG Lágymányosi telepén

(34. kép) és segédjármokkal, a mérleg elv szerint, szabadszereléses módszerrel, két oldalról, hidanként folytatódott. A déli oldali hidat az északi követte. Építés közben a közúti forgalmat biztosítani kellett. Ennek érdekében a már elkészült déli oldali, pesti hídszakaszra ráengedték

32. kép: A híd ortotrop pályaszerkezete egy szakaszának próbaszerelése a Ganz-MÁVAG Lágymányosi telepén, az újonnan épült, 100 tonnás daruval kiszolgált területen

a)

34. kép: Az első egység a helyén, a másodikat (a pillér felettit) az új 120 tonnás Clark Ádám úszódaru szállítja és emeli helyére (pesti Duna-ág, kifolyási oldal, 2001.05.18.)

b)

33. kép: A pillérre kerülő 100 tonnás szerelési egység a) megemelése, b) bárkába helyezése

26

a forgalmat, hogy az északi oldalon a munkákat el lehessen kezdeni. A szerelés jól szervezetten, terv szerint haladt, így az utolsó egység beemelésére (budai Duna-ág befolyási oldal) 1983. november 10-én, a híd forgalomba helyezésére pedig 1984. november 5-én sor kerülhetett.


A csongrádi vasúti Tisza-híd (1984–86) Az eredeti, 1903-ban forgalomba helyezett és mindkét világháborúban részlegesen felrobbantott, majd provizórikusan kijavított 10 nyílású szerkezet helyett újat építettek. Ennek mederszerkezete folytatólagos, párhuzamos övű, szimmetrikus, oszlopos rácsozású, háromnyílású, alsópályás gerendahíd (támaszközök: 107,7+120,0+107,7 m). A bal parti ártérre egy folytatólagos, párhuzamos övű, tömörgerincű, négynyílású, alsópályás, nyitott gerendahíd (támaszközök: 41,4+2x42,0+41,4 m) került (35. kép). A gyári kapcsolatok hegesztettek, a helyszíniek NF-csavarosak. A híd 37 C és 37 D minőségű acélból készült (MSZ 6280-82), a beépített anyag tömege 3000 tonna. A 120 m-es medernyílás a vasúti hidak területén, napjainkban is, országos rekord. A hidat az UVATERV, Néveri Imre tervezte, felszerkezetét a Ganz-

35. kép: A kész csongrádi vasúti Tisza-híd

MÁVAG építette. A vízi munkálatokat a Hídépítő Vállalat végezte. A mederszerkezet – igen alapos készülékezettséggel – a Budapesti [36. a) kép], az ártéri a Mátranováki gyárban készült. A mederhíd főtartóit és pályaszerkezetét (a főtartó alsó övével) a cég Lágymányosi telepén előszerelték [36. b) kép]. A helyszínen a mederhidat a Tisza jobb partján kialakított szerelőtéren, autódaruk segítségével, állították össze

a)

(37. a) kép), majd hidraulikus mozgatással, szakaszosan tolták előre [37. b) kép]. Az ártéri híd összeállításához a bal parton szerelőterületet építettek ki. Ennek vízparti állványzatára az úszódaru emelte fel az egyes szakaszokat, melyek illesztéseinek elkészülte után azokat tengelyirányban, ütemesen, a hídfő irányába tolta. A hidat 1986 végén helyezték forgalomba. A régi híd bontására a következő évben került sor.

b)

36. kép: A rácsos hídszerkezet öveinek, rúdjainak a) összeállítása, hegesztése a Ganz-MÁVAG Budapesti gyárában, b) főtartójának kifektetése a Ganz-MÁVAG Lágymányosi telepén

a)

b)

37. kép: A híd helyszíni szerelése a) a parti összeállító telepen, b) betolás közbeni állapotban


27

A polgári közúti Tisza-híd (1988–89) Az 1941-re elkészült és a háború után újjáépített régi híd mellé új, négynyílású, változó magasságú, tömörgerincű főtartókkal és ortotrop pályaszerkezettel, folytatólagos gerendahíd épült (38. kép). Nyílásbeosztása: 33,5+2x106,0+33,5 m, szélessége 11,8 m. A híd gyári kapcsolatai hegesztettek, a helyszíniek az ortotrop pályaszerkezetnél hegesztettek, egyéb helyeken NF-csavarosak. A híd anyaga 37 C és 52 C (MSZ 6280-82), tömege 1200 tonna. A hidat az UVATERV, Pozsonyi Iván tervezte, a felszerkezetet a Ganz Acélszerkezeti Vállalat építette. A híd gyártása a Ganz Mátranováki üzemében történt. A helyszíni összeállítást a jobb parton kiépített szerelőtéren végezték. Az összehegesztett/csavarozott egységeket egy erre a célra létesített, különleges (a megépült szerkezetre fektetett vágányon mozgó, emelő-szállító) daru vitte és tette a helyére (39. kép). Három nyílást a jobb partról, szabadon, a negyediket a bal parton, végleges helyén, állványon szerelték (40. kép).

39. kép: A parton összeállított emelési egységeket egy különleges, erre a célra épített szállító-emelő daru viszi a helyére

Az M0 autóút Hárosi Duna-hídja (1988–90) Az első öszvérszerkezetű dunai hidunk teljes hossza 700 m és három önálló részből áll. Ezek: a 3x108,5 m támaszközű mederhíd és a hozzá kétoldalt csatlakozó, 3x72,5 m támaszközű ártéri hidak. Mindhárom folytatólagos gerendahíd, párhuzamos övű, ferde gerincű, szekrényes acél főtartóval együttdolgozó, feszített beton pályaszerkezettel (41. kép). A pálya teljes szélessége 22,0 m, ebből a 2x2 nyomú forgalmi sáv szélessége 17,5 m. Az acél szekrénytartó szélessége 12,2 m (konzolokkal 21,8 m), a fenéklemeznél 9,2

28

38. kép: A polgári közúti Tisza-híd

40. kép: A híd helyszíni szerelése

m, míg a ferde főtartó magassága 5,1, illetőleg 4,8 m (mivel a pálya – a majdani szélesítésnél mellé kerülő híd miatt – egy irányban lejt). A híd acélszerkezetének gyári illesztései hegesztettek, a helyszíniek NFcsavarozottak. Az acélanyag minősége 37 C, 52 C, 52 D (MSZ 6280-82), tömege 4420 tonna. Ez az első hazai öszvérhíd, melynél az acél főtartó és vasbeton pályalemez együttdolgoztatása – a korábban használatos hegesztett fogas, kengyeles megoldás helyett, a külföldöm, már régen bevezetett – fejescsapokat alkalmazták. A hidat az UVATERV, dr. Sigrai Tibor tervezte, az acélszerkezetet a Ganz Acélszerkezeti Vállalat építette. A vízi munkálatokat a Hídépítő Vállalat végezte


A szekrénytartó gyártási egységeit a Lágymányos telepen, szakaszokban, előszerelték [42. a) kép], majd a konzolokat is felszerelték. A szerelési egységeket a 100 tonnás futódaruval uszályba rakták és a helyszínre vitték. A szerelés a Csepel-szigeti oldalon kezdődött. A Clark Ádám úszódaru a hídegységeket (max. tömeg 80 tonna) a Duna partjára épített jármokra helyezte, majd onnan – a csatlakozó rész beemelése és hozzáépítése után a hídszakaszt (a csongrádi hídnál alkalmazott módon, eszközökkel) fokozatosan a hídfő felé tolták. A jobb parti hidat hasonló technológiával szerelték. Utoljára a mederhidat építették. Ennek egységeit (maximálisan 110 tonna) a jobb part felől a sziget irányá-

ba haladva emelte be a Clark Ádám úszódaru [42. b) kép]. Az építők számára a munka talán legkényesebb feladatát a hidak – a feszített betonpálya miatt szükséges – támaszsüllyesztési manőverei jelentették. A tervezői utasítások szerint végrehajtott sokszori kísérletezés nem járt tökéletes sikerrel, ugyanis a híd vonalvezetésében esztétikailag előnytelen törés maradt. A hidat, a vasbeton pálya és a csatlakozó útszakaszok elkészülte után, 1990 végén helyezték forgalomba.

41. kép: Az M0 autóút Hárosi Duna-hídja

a)

b)

42. kép: A Hárosi híd a) egy szakaszának előszerelése a Ganz Lágymányosi telepén, b) a medernyílás egy szállítási egységének beemelése a helyszínen

A Lágymányosi Duna-híd (1993–95) A híd tervezését, illetőleg kialakítását alapvetően befolyásolta a közvetlen szomszédságában lévő Déli összekötő vasúti híd. Ezzel magyarázható, hogy a végleges, elfogadott és megvalósított változat csak a tizedik alternatíva lett. A szerkezet hatnyílású (támaszközök: 49,3+4x98,5+49,3 m), párhuzamos övű, felsőpályás, folytatólagos gerendahíd, kétcellás szekrénytartóval, ferde szélső gerincekkel, ortotrop pályaszerkezettel. Teljes szélessége 30,6 m, a szekrénytartó alsó öve 13,3 m széles, a tartó magassága 3,7 m. A pályabeosztás: 2x8 m kocsi-pálya + (középen) 8,5 m villamospálya (ami azonban eddig nem került üzembe helyezésre!), a befolyási oldalon 3,7 mes gyalogjárda és kerékpárút. A teljes keresztmetszet 15 gyártási egységből áll. A híd – szerkezeti és esztétikai – sajátossága az öt pillér feletti 35,5 m magas pilon, a közepéhez csatlakozó két ferde bekötő rúddal, tetején a két

43. kép: A Lágymányosi híd

tükörtartó szerkezettel (43. kép). A híd gyári kapcsolatai hegesztettek, a helyszíniek – az ortotrop pálya, a pilonok és ferde rudak kivételével – NF-csavarosak. Az acélszerkezet anyaga 52 C és 52 D (MSZ 6280-82), tömege 8000 tonna. A hidat az UVATERV, dr. Sigrai Tibor tervezte és a Ganz Acélszerkezet


Rt. építette. A vízi munkákat a Hídépítő Vállalat végezte. A híd szekrénytartójának egységei – magas szintű készülékezettséggel – a Ganz Mátranováki gyárában készültek (44. kép). A keresztmetszet előszerelését a Budapesti gyár egyik csarnokában végezték (45. kép).

29

46. kép: A keresztmetszetek összeállítása a Ganz Lágymányosi telepén

44. kép: A híd pályaszerkezeti egységeinek gyártása a Ganz Mátranováki gyárában

45. kép: A hídszerkezet (konzolok nélküli) egy szakaszának előszerelése a Ganz Budapesti gyárában

47. kép: Az egy keresztmetszethez tartozó két fél egység bárkán a Lágymányosi telep előtt

30


A korrózióvédelem és a teljes keresztmetszet összeállítása (csavarozása és hegesztése) a gyár Lágymányosi telepén történt (46. kép). Itt a kötések kivitelezése során történt, hogy a középtájon lévő illesztéseket nem készítették el. Ennek oka az volt, hogy az emelőeszközök (a telep 100 t futódaruja és a 120 t emelőkapacitású úszódaru) a 11–15 m hosszú, 80–150 tonna tömegű szerelési egységeket egy darabban nem tudták volna mozgatni, illetőleg beemelni. A két főtartó gerincet magába foglaló rész a rövid konzolos, kifolyási oldalra került, a másikon ideiglenes megtámasztással biztosították a merevséget. A két fél egységet uszályba helyezték (47. kép), majd, a szükséges időpontban, a beemelés helyére vitték. A híd minden egységét a Clark Ádám úszódaru emelte be. A szerelés a Duna bal partján kezdődött. Az úszódaru az ott kiépített állványra emelte a fél keresztmetszeti egységeket, melyeket aztán összecsavarozás és hegesztés után a hídfőig toltak. A szerelés innen haladt a jobb part felé, nyílásonként két-két segédjárom közbeiktatásával (48. kép). A budai medernyílás közepénél megálltak és a parti részt, utána a meder jobb parti szakaszát építették tovább. Az utolsó tag – ünnepélyes – beemelésére 1995. május 18-án került sor (49. kép). A híd pilonjainak, ferde rúdjainak csatlakozásait hegesztéssel illesztették. Ez alól kivétel a két tükörtartó keret volt, melyeket csavarok rögzítenek [50. a) kép]. A rudak bekötésénél kétoldalt 3-3 darab reflektor vetíti a fényt az 50–50 darab tükörre, mely azt a hídpályán vakításmentesen teríti szét [50. b) kép]. Ez a hídvilágítási megoldás napjainkig egyedülálló. A forgalomba helyezésre 1995. október 30-án került sor. Ezzel Budapesten – 45 év után – új dunai átkelő létesült.

49. kép: Az utolsó szerelési egység helyére emelése a Clark Ádám úszódaruval (1995.05.18.)

a) 50. kép: A híd különleges pilonja, a csúcsán két 50–50 darab tükröt tartó kerettel a) nappal b) éjjel

b)

48. kép: Egy kifolyási oldali fél keresztmetszet beemelése


31

A cigándi Tisza-híd (1993–94) A Polgár térségében létesített – korábban ismertetett – új híd következtében, a mellette álló, még jó állapotú szerkezet feleslegessé vált. Ez adta az ötletet, hogy a Cigándnál építendő új tiszai átkelőnél felhasználásra kerüljön (51. kép). A szokatlan feladatot az akkoriban még egyedülálló vízi manőverezéssel úgy oldották meg, hogy a 2x106 m fesztávú, párhuzamos övű, szimmetrikus rácsozású hidat – a vasbeton pálya elbontása és a korrózióvédelem felújítása után – középen (a pillér felett) elvágták. Az így 410 tonnára csökkentett tömegű szerkezetet egy erre a célra létrehozott úszó-emelőművel leemelték és uszályra helyezték [52. a) kép]. A vontatmányt felúsztatták a 120 km-re fekvő – épülő – cigándi hídhoz, majd ott pillérre helyezték. Az út

51. kép: A cigándi Tisza-híd

egy különleges mozzanata a rakomány tiszalöki duzzasztózsilipen történő átjuttatása volt [52. b) kép]. Az alapötlet Vastag Sándor miskolci hidászmérnöktől származott, a megoldást dr. Szatmári István, a BME do-

a)

cense tervezte meg, az acélszerkezeti munkálatokat a HEED Acélszerkezeti Kft., a különleges vízi feladatokat pedig a Hídépítő Speciál Kft. hajtotta végre. A hidat 1994. november végén helyezték forgalomba.

b)

52. kép: Az eredeti polgári Tisza-híd egyik nyílása a) uszályra emelve Polgárnál, b) a tiszalöki hajózsilipben

A tiszaugi Tisza-híd (1999–2001) Tiszaugon 1929-ben négynyílású, négy kéttámaszú, rácsos szerkezetű, csonkaszegmens alakú, alsópályás szerkezetből álló, közúti-vasúti hidat helyeztek forgalomba. Ezt a világháborúban felrobbantották és 1952-re újjáépítették. Az amúgy is keskeny (kocsipályaszélesség 5,3 m) hídon a közúti forgalmat még a vasúti közlekedés miatti sorompók is hátráltatták. Helyére ezért azonos nyílásbeosztással (51,4+2x101,8+51,4 m) változó magasságú, két főtartós, tömörgerincű, folytatólagos, felsőpályás gerendahíd épült, ortotrop pályaszerkezettel (szélessége 2,4+8,6 m).

53. kép: A tiszaugi Tisza-híd

32


54. kép: A híd összeszerelése a Tisza jobb partján kiépített szerelőtéren

A híd gyári kapcsolatai hegesztettek, a helyszínen az ortotrop pálya kivételével, NF-csavarosak (53. kép). Az acélanyag minősége S235J0 és S355J2G3 (MSZ EN 10025:1998), tömege 1400 tonna. A hidat a PontTERV, Pozsonyi Iván tervezte és a Ganz Acélszerkezet Rt. építette. A vízi munkákat a HSP Kft. végezte. Az acélszerkezetet a Ganz Csepeli telepén – szakaszokban – előszerelték, majd szétbontották és (közúton) a helyszínre szállították. Ott a Tisza jobb partján kiépített, bakdarukkal kiszolgált előszerelő területen összeállították (54. kép), majd szakaszosan, tengelyirányban betolták. Ez a művelet az ártéren jármokkal, míg a Tisza felett a HSP Kft. a célnak megfelelően kialakított, hídtengely irányban mozgatott bárkájával alátámasztva, 9+1 úsztatási ütemben került végrehajtásra (55. kép). A hidat 2001 közepén helyezték forgalomba.

55. kép: A híd tengelyirányú beúsztatás közben

a)

Az esztergomi Mária Valéria közúti Duna-híd (2001) Az eredeti – Feketeházy János tervei szerint készült – ötnyílású (támaszközök: 83,5+102,0+119,0+102,0+83,5 m) kéttámaszú, sarló alakú rácsos szerkezetekből álló híd három középső nyílását 1944 karácsonyán felrobbantották. Az újjáépítésre csak 57 év után került sor! A három új nyílás hűen követi az eredeti geometriáját, de korszerű, hegesztett szerkezet ortotrop pályával. A főtartók helyszíni kapcsolatai NF-csavarosak. Az épen maradt parti nyílások új, ortotrop pályaszerkezetet kaptak. A magyar oldali ártéri nyílást szintén kicserélték rácsos, felsőpályás, öszvérszerkezetű hídra (56. kép). Az új szerkezetek S235J0 és S355J2G3 (MSZ EN 10025:1998) minőségű anyagból készültek. A három új medernyílás anyagának tömege 1600 tonna, a régiekbe mintegy 500 tonna, a parti szerkezetbe 30 tonna acélanyagot építettek be.

b)

56. kép: Az esztergomi Mária Valéria közúti Duna-híd a) öt kéttámaszú szerkezetből álló mederhídja, b) a magyar oldali ártéri nyílása


33

A híd rekonstrukcióját a Pont-TERV, Mátyássy László tervezte, a szlovák Dopravoprojekt-tel együttműködve. Az új nyílásokat a Ganz Acélszerkezet Rt., a két régi rekonstrukcióját és az ártéri nyílást a KÖZGÉP építette. A vízi munkálatokat a HSP Kft. végezte. Az új hidak gyártása igen alapos megfontolásokat, gondosan kidolgozott

– kísérletekkel alátámasztott, jelentős készülékezéssel segített – technológia szerint történt [57. a) kép]. A főtartókat a Csepeli telepen előszerelték [57. b) kép]. Az egyes hídnyílásokat a szlovák oldali ÄssiDoman papírgyár kikötőjének területén – egy 10 tonna teherbírású konzolos bakdaru és a Clark

Ádám úszódaru közreműködésével – egy erre a célra kialakított, 80 m hosszú TS uszályon véglegesen (járdakonzolok nélkül) összeszerelték (58. kép). Ezt követően az ún. úszó-emelőműre „manőverezték”. Ezen juttatták be a pillérekig, majd ott felemelték, hídtengelybe úsztatták, végül sarura eresztették a komplett nyílást (59. kép).

a)

b)

57. kép: A híd a) gyártása a Ganz műhelyében, b) főtartóinak kifektetése a Ganz Csepeli telepén

59. kép: A középső nyílás pillérekre helyezése az úszó-emelőművel

34


58. kép: Egy bárkán összeállított 102,0 méteres hídnyílás a sturovói papírgyár kikötőjében berendezett szerelőtér mellett

Az ennél a munkánál debütáló és mindjárt tökéletesen működő úszóemelőmű rendkívüli módon könnyítette, gyorsította a munkákat (és az ezt követően épült hidak szinte mindegyikénél elengedhetetlen feltétele volt a szabadszerelésnek). Az új hidak kitűnően követik a régi megjelenését (60. kép), noha nem hagyományos szögecselt, hanem korszerű, hegesztett szerkezetek (61. kép). A rövid háromnegyed év alatt felépített új hidat a két ország kormányfői 2001. október 11-én helyezték forgalomba.

61. kép: A bal parti régi, szögecselt és a csatlakozó új, hegesztett főtartók részlete

60. kép: Az új könnyed, karcsú, hegesztett medernyílás

Az M3 oszlári autópálya híd (2001–02) A két egymás mellett elhelyezkedő, egyforma, háromnyílású, változó magasságú, tömörgerincű főtartós, felsőpályás, öszvérszerkezetű, folytatólagos gerendahíd nyílásbeosztása 72,0+ +112,0+72,0 m. Az egymástól 6,4 m távolságban lévő főtartók gerincmagassága 2,5-5,5 m között, míg a 800 mm széles felső és 1.200 mm széles (!) al-

só övlemezeinek falvastagsága 30–100 mm (!) között változik. A híd minden jelentős teherviselő kapcsolata hegesztett, a főtartó gerincek vízszintes illesztései és a keresztkötések csatlakozásai NF-csavarosak (62. kép). Az acélszerkezet alapanyagának minősége S355J2G3, ill. (30 mm falvastagság felett) S355K2G3 (MSZ EN 10025:1998), 80 mm falvastagságtól pedig S355NL (MSZ EN 10113-2:1995), tömege hidanként 1026 tonna.

62. kép: Az oszlári M3 öszvérszerkezetű autópálya Tisza-hidak


35

a)

63. kép: A két híd acélszerkezetének összeállítása (hegesztése, csavarozása) a) a szerelőtér a két híddal és a 16 tonnás bakdarukkal, b) a jobb parton kialakított szerelőtéren, madártávlatból (az ártéri vasbeton hidak építés alatt vannak, az alépítmények készen várják a mederszerkezetet)

b)

A hidat az UVATERV, Kovács Zsolt tervezte, az acélszerkezetet a Ganz Acélszerkezet Rt. építette. A vízi munkálatokat a HSP Kft. végezte. A viszonylag egyszerű szerkezet gyártása csak a szokatlanul nagy falvastagságú és széles övlemezek miatt vált kényes feladattá. A helyszíni szerelés a Tisza bal partján beépített, két bakdaruval kiszolgált szerelőtéren, részben párhuzamosan történt. Az övlemezeket 500 mm falvastagságtól fedett ívű eljárással hegesztették össze, az egyéb illesztések bevont elektródás kézi eljárással készültek. Az összeállított befolyási oldali szerkezetet keresztirányban a szerelőtér északi felére tolták, vágányra engedték [63. a) kép], majd folyamatosan a víz felé húzták. Itt átvette az egyik [63. b) kép], majd a másik, az esztergomi hídnál tárgyalt úszó-emelőmű. November végén az északi, december közepén pedig már a déli hidat juttatta

36

64. kép: A kifolyási oldali híd alépítményekre történő helyezésekor

helyére a két úszó-emelőművet rendkívüli technikával kezelő HSP Kft (64. kép). Az egyenként 1026 tonna tömegű, 257 m hosszú acél hídszerkezetek helyszíni munkálatai a korábbiak negyedét,


alig fél évet vettek igénybe! A hidat – a vasbeton pályaszerkezet, a vasbeton ártéri hidak a hozzá vezető úthálózat elkészülte után – egy évvel később helyezték forgalomba.

a)

b)

65. kép: A szekszárdi közúti Duna-híd a) ortotrop pályaszerkezetű medernyílása, b) öszvérszerkezetű bal parti nyílása

A szekszárdi Duna-híd (2002–03) A tervezőasztalon már régen megálmodott M9 autópálya Duna-átkelőjeként, félszélességben épült meg a 920 m hosszú, szekszárdi (Szent László) Duna-híd. Az ötnyílású (támaszközök: 80,0+3x120,0+80,0 m) mederszerkezet párhuzamos övű, felsőpályás, folytatólagos gerendahíd, szekrényes keresztmetszettel, ortotrop pályaszerkezettel. A híd teljes szélessége 14 m, ebből a kocsi-pálya 10 m [65. a) kép]. A kapcsolatok nagy hányada hegesztett, a főtartó hosszirányú, valamint helyszíni illesztései (négy ilyen van) NF-csavarozottak. A kétoldali – egyforma – ártéri szerkezetek háromnyílású (támaszközök: 3x65,5 m), párhuzamos övű, felsőpályás, folytatólagos gerendahidak, szekrényes acélszerkezettel együttdolgozó vasbeton pályalemezzel. A gyári kapcsolatok, a helyszíniek csavarozottak [65. b) kép]. Mindkét híd acélszerkezetének anyaga 20 mm falvastagságig S355J2G3, 30-50 mm között S355K2G3 (MSZ EN 10025:1998). A mederhíd tömege 2680 tonna, a parti acélszerkezeteké 1060 tonna. A mederhidat a Pont-TERV, dr. Knebel Jenő tervezte és a Ganz Acélszerkezet Rt. vitelezte ki, az ártéri hidakat az UVATERV, Kovács Zsolt tervezte és a KÖZGÉP Rt. vitelezte ki. A vízi munkálatokat a HSP Kft. végezte. A mederhíd gyártása és egy-egy keresztmetszetbe történő próbaszerelése a Ganz Budapesti gyárában történt. Az egyes szállítási szakaszokat (2x107, 2x120, és 66 m) a gyár Csepeli telepén hegesztették és csavarozták össze [66. a) kép], majd vágányon juttatták a korábban már többször említett úszó-emelőműre [66. b) kép].

A „hajóvonta” [67. a) kép] 140 km út megtétele után jutott a helyszínre, ahol néhány óra alatt pillérre emelték. Az első 107 m hosszú egységet a bal parton helyezték el, ezt a jobb parti szélső nyílás követte, majd a két 120 m-es hídszakasz következett. A 66 m hosszú zárótagot 2002. novem-

ber 25-én emelték helyére. A parti hidak gyártási egységeit a KÖZGÉP Rt. közúton juttatta a helyszínre és állványon szerelte össze. A hidat – az ártéri szerkezetek vasbeton pályájának és a hozzá vezető utak elkészülte után – 2003 közepén helyezték forgalomba.

a)

b)

66. kép: Egy előgyártott hídszakasz a Ganz Csepeli telepén a) az összeszerelő-behúzó pályán, b) az úszóemelőművön


37

a)

b)

67. kép: A híd a) úsztatása a Dunán (leeresztett emelőművön), b) beemelés a helyszínen (felemelt emelőművel)

A dunaújvárosi Pentele híd (2004–07) Az 1682 m hosszú átkelő majdani M8 autópálya részeként épült. A híd sok tekintetben hazai, a mederhíd fesztávát (307,9 m) illetően – saját kategóriájában (alsópályás, vonógerendás ívhíd) – világrekorder. A bal parti ártéren két négynyílású (támaszköz: 4x75 = 300 m), ívben fekvő, párhuzamos övű, felsőpályás, szekrényes keresztmetszetű, ortotrop pályaszerkezetes, folytatólagos gerendahíd [68. a) kép]. A jobb parti ártér feletti szerkezet [68. b) kép] ehhez hasonló keresztmetszeti elrendezésű,

szintén ívben fekszik, de jóval hoszszabb (támaszközök: 12x82,5+75,0 = 1065 m). A mederhíd hossza 312 m, szélessége 41 m, az ívek magassága (a főtartó alsó élétől mérve) 51 m, a merevítőtartó magassága 3,5 m, az ívek keresztmetszete 2,0x2,5 m. A merevítőtartók szélein egy-egy szekrényes főtartó, harmadaiban egy-egy nyitott hossztartó fut végig. Ez az első nagyfolyami hidunk, melynek minden illesztése hegesztett. A szerkezetek anyaga jobbára S355 szilárdságú (MSZ EN 10025:1998), a mederhíd egyes szerkezetei azonban részben (ívek, ívcsatlakozások) – Magyarországon első ízben – 3500

68. a) kép: A dunaújvárosi Pentele híd a bal part felől, madártávlatból

38


tonna tömegben S460M/ML minőségű, növelt folyáshatárú, termomechanikusan hengerelt acélból készültek. A bal parti hidak tömege 4000 tonna, a jobb partiaké 12 000 tonna, a mederhídé 8500 tonna. A hídba épített acélanyag összes tömege tehát, mintegy 24 500 tonna. Ez hazai rekord, duplája a következő Duna-hídba építettnek (Megyeri 12 500 tonna) és 27-szerese az első hegesztett nagyfolyami szolnoki közúti Tisza-híd acélszerkezetének 900 tonna). A híd megvalósításához szükséges különféle készülékek, állványok és egyéb segédszerkezetek tömege megközelíti az 5000 tonnát, ami szintén rekord (ennyit nyom a Szabadság híd

68. b) kép: A dunaújvárosi Pentele híd a jobb parti hídfőtől szemlélve

acélszerkezete). A hidat a FŐMTERV, Horváth Adrián tervezte, az ártéri hidak altervezője a Pont-TERV, Mátyássy László. A mederszerkezetet és a jobb parti kifolyási oldali hidat a GANZACÉL Zrt., a jobb parti befolyási oldali hidat a KÖZGÉP Zrt., míg a bal parti ártéri hidakat az MCE Nyíregyháza Kft. építette. A gyári korrózióvédelmet a GANZACÉL Zrt. által gyártott szerkezeteknél valamint a helyszínen a Hídtechnika Kft. készítette, a vízi munkálatokat a HSP Kft. vitelezte ki. A bal parti ártéri hidak szállítási egységeit az MCE Nyíregyházán gyártotta. Közúton a helyszínre szállította, majd ott – megfelelően kialakított két készülékben – összehegesztette [69. a) kép], majd a végső szerelést állványon hajtotta végre [69. b) kép]. A jobb parti ártéri hidak gyárban elkészült egységeinek – 17 m hosszú, 15 m széles, 100 tonna súlyú – keresztmetszeteit (hidanként 65 darab), a kivitelezők a Ganz Csepeli telepén hegesztették össze [70. a) kép]. Itt azokat uszályba rakták [70. b) kép] és a helyszínre vontatták. A helyszínen két hídegység elhelyezésére alkalmas, ún. indítóállványt építettek. Az úszódaru erre helyezte (71. kép) – legelőször a hídfőhöz kerülő – egymáshoz csatlakozó két egységet. Ezeket ott teljes keresztmetszetükben összehegesztették, majd egy – különleges, erre a célra kifejlesztett, hidraulikus úton működtetett – szerkezettel a hídfő felé tolták. Helyükre újabb egységek kerültek, melyeket a már ott lévőkhöz hegesztve, megismételték a tolás műveletét.

a)

b)

69. kép: A bal parti hidak a) előregyártása a helyszínen, b) szerelése állványokon, segédjáromra húzva


39

a)

b)

70. kép: A jobb parti hidak beemelési egységei a) előszerelés alatt a Ganz Csepeli telepén, b) leúsztatásra várva, bárkán

71. kép: Az ATLAS úszódaru az ún. indítóállványra helyez egy hídegységet

40


A szabadszereléshez ennél a módszernél csak egy parti járomra és a már felszerelt hidakon mozgó egy-egy, ún. vendéghídra [72. a) kép], továbbá pillérenként 4–4 tolópályára és a rajtuk mozgó zsámolyokra volt szükség [72. b) kép]. Ezzel a módszerrel a közel 1 km hosszú, 5700 tonna tömegű, ívben fekvő hidakat 13 hónap alatt (2005. július 14. – 2006. augusztus 31.) – átlagosan 25 m magas pilléreken, minden állvány nélkül – juttatták a helyükre. Ez nem csak hazai rekord, hanem – ismereteink szerint – világviszonylatban is egyedülálló teljesítmény volt. A mederpillérhez csatlakozó utolsó három-három hídegységet az úszódaru már közvetlenül végleges helyére emelte. A kivitelezés legbonyolultabb feladata a mederhíd volt. A merevítőtartó gyárban – jelentős készülékezéssel – elkészített szállítási egységeit (összesen 247 darab) közúton juttatták a Csepeli telepre. Az egy keresztmetszetet alkotó 13 darab szállítási egységet itt 3 darab szerelési egységgé hegesztették össze, majd – korrózióvédelem után – uszályba emelték [73. a) kép]. A két ívtartó gyártási egységeit (2x26 darab) Csepelen, párban, öt szakaszban fektették ki, dolgozták össze [73. b) kép]. Korrózióvédelem után ezek is vízi úton jutottak Dunaújvárosba. A híd teljes összeállítása a helyszínen, a Duna bal partján, erre a célra létesített, 320 m hosszú cölöpállványon történt. A bárkákon érkezett szerelési egységeket úszódaru helyezte erre. Az emelési munkákat főként a parton mozgó 500 t, későbbiekben a hozzá csatlakozó 350 t kapacitású, szerelt gémes, lánctalpas autódaruk végezték. A 19 keresztmetszeti egységből álló szerkezet összeállítását a merevítőtartó északi (a későbbi bal parti) végével kezdték (2006. augusztus 9-én), két oldalról folytatták és a 12. tag beemelésével 2006. június 20-án fejezték be. Az íveket szintén két oldalról szerelték, az egyes szakaszokat kezdetben egyenként, majd párosítva emelték be az erre a célra tervezett, speciális nehézállványokra. A 19. sorszámú zárótagot 2006. augusztus 26-án helyezték el. A kábelek szerelését (2006. június elején) már az ívek beépítésének befejező fázisában elkezdték, majd az alátámasztó állványok bontása alatt folytatták. A feszítés műveletsorát csak a már szabaddá tett ívekkel lehetett elvégezni. A munkát 2006. június elején kezdték és négy hónap alatt hajtották végre.

a)

b) 72. kép: Az indítóállványon összehegesztett két hídrészt hidraulikus rendszerrel, szakaszosan tolják a hídfő irányába a) az ún. vendéghidakon függő előretolt hídszakaszok, b) az alátámasztást biztosító egyik tolópad, a rajta mozgó, előrecsúszást lehetővé tevő zsámolyokkal

A kábelek működővé tétele után, a szerkezetet önhordóvá tették, azaz erre a célra a híd négy sarkán kiépített ideiglenes pillérre helyezték (74. kép). Ezt követően beépítették az úsztatáshoz szükséges négy (egyenként három rúdból álló) ívmerevítő rácsozatot. Közben – speciális, erre a célra tervezett és gyártott – hidraulikus rendszerrel, 20 cm-es lépcsőkben, a négy sarkon 6,4 m magasra emelték a hidat (75. kép). A híd két vége alatt 50–50 m szélességben eltávolították a szerelőállványzatot és 2x25 000 m3 föld kikotrásával, ún. műöblöket hoztak létre. Ezekbe beúsztatták a négy-négy 80 m-es TS uszály összekapcsolásával létrehozott két úszóművet, rajtuk a 14 m magas, a hidat alátámasztó négy állványszerkezettel. Az átterhelés ezekre – 64 darab 200 tonnás hidraulikus sajtó közbeiktatásával – december 4–6. között történt. A hídépítés minden tekintetben legkényesebb műveletére, illetőleg csúcsteljesítményére, a beúsztatásra 2006. december 6-án (igen kedvező időjárási körülmények között) került sor (76. kép). A HSP Kft. a műveletet – négy vízi erőgép és számtalan acélsodrony segítségével – hihetetlenül gyorsan, gyakorlatilag három óra alatt (13–16 óra között) hajtotta végre. A 320 m hosszú, 41 m széles, a vízszinttől számítva, mintegy 65 m magas és (állványzattal együtt) 10 500 tonna tömegű szerkezetet a felvíz oldalon, a hídfőtől kb. 40 m-re horgonyozták le. A hídtengelybe úsztatásra csak három nappal később kerülhetett sor, mivel a fogadószerkezetet a pilléreken (az ideiglenes alátámasztásokról) előbb át kellett telepíteni

a)

b)

73. kép: A mederhíd előszerelése a Ganz Csepeli telepén a) egy keresztmetszeti egység uszályba helyezése b) ívpárok előszerelése


41

74. kép: A Duna partján felállított állványzaton összeszerelt mederhidat már átterhelték a segédpillérekre

75. kép: A négy segédpillér egyike, melyeken hidraulikus emelőkkel, 20 cm-es szakaszokban, acélbakokkal alátámasztva, 6,4 m magasra emelik a hidat, hogy a képen látható bárkacsoport (a 14 m magas állványzattal) a híd alá férjen

42


(77. kép). Az átterhelés a következő nap reggelére fejeződött be. A pillérek fogadómagassága – első ütemben – a bal parton 4,5 m, a jobbon 9 m-rel alacsonyabb volt a véglegesnél. Ennek oka egyrészt a hídpálya kb. 1,5%-os lejtése, másrészt az a megfontolás, a szerkezetet 4,5 m-rel csökkentett magassággal úsztathassák be. Ez a körülmény megint egyedülálló megoldást tett szükségessé. A pilléren nyugvó hidat a bal parton 4,5 m, a másikon, két ütemben 9 m-rel meg kellett emelni (78. kép), majd a pilléreket utólag „aláépíteni”. Ez a műveletsor több mint három hónapot vett igénybe. A hídavatásra – az utómunkálatok (a korrózióvédelem, a pályaburkolat elkészítése, a korlátok, a világítás, a hajózási jelzőrendszerek felszerelése stb.) befejeztével 2007. július 23-án került sor. Kétségtelen tény, hogy az átadott műtárgy a hazai hídépítési tevékenység csúcsára került, grandiózus műalkotás, mely tanúsítja megvalósítóinak rendkívüli felkészültségét!

76. kép: A beúsztatás (2006.12.06.)

77. kép: Pillérre helyezés

78. kép: A bal parti oldalt már szintre emelték (+4,5 m), a jobb parton (mivel a híd erre 1,5%-ot emelkedik) még további 4,5 m-t kell emelni


43

Az M0 északi Duna-híd (2006–08) Az M0 autópálya körgyűrű északi átkelője (a Megyeri híd) 1861 m-es hosszával nemcsak a hazai, hanem egyben a Duna folyam rekordere is. Ezen felül itt épült Magyarország első ferde kábeles hídja, mely az egyetlen, palettánkról hiányzó szerkezettípus (81. kép). A teljes híd öt önálló részből áll. Ebben a tanulmányban – a célkitűzésnek megfelelően – csak a két folyami átkelő, a Szentendrei Duna-ág és a Duna főági hídját tárgyaljuk (mivel a két parti és a szigeti műtárgy feszített vasbeton). Az acélszerkezetek minden kapcsolata hegesztett, alapanyaguk az S355 szilárdsági csoportba tartozik (MSZ EN 10025-2:2005), a Szentendrei Duna-ág hídjának tömege 4500 tonna, a Duna főági hídjának merevítőtartója 8500 tonna. Ennek a hídnak – 100 m magas – pilonjai feszített betonból készültek. A híd főtervezője a CÉH Zrt., Hunyadi Mátyás. A Szentendrei Duna-ág hídját a Pont-TERV, Pozsonyi Iván tervezte és

a KÖZGÉP Zrt. vitelezte ki. A Duna főági hídjának merevítőtartóját az MSC Kft., Gál András tervezte és a Ganz Acélszerkezet Zrt. építette. A korrózióvédelmet a Duna főági hídjánál és a helyszínen mindkét szerkezetnél a Hídtechnika Kft., a vízi munkálatokat a HSP Kft. végezte.

A Szentendrei Duna-ág hídja

A két egymás mellett, ívben fekvő, 331 m hosszú (nyílásbeosztás: 93,0+ +144,0+93,0 m), felsőpályás, párhuzamos övű, folytatólagos gerendahíd, egycellás szekrénytartóval, ortotrop pályával került kialakításra. Az egyes hidak 16,7 m szélesek, szerkezeti magasságuk 4,5 m. Az egy keresztmetszetet alkotó hét gyártási egységet a KÖZGÉP Zrt. gyártotta, majd – korrózióvédelem után – közúton a Ganz Csepeli telepére szállította. Itt azokat (hidanként) két 126 m és egy 85 m hosszú szakaszra összeállította és hegesztette [80. a) kép]. Az úszó-emelőműre juttatás a szekszárdi híd mederhídjához hasonló módon történt. De ez esetben a híd-

a)

c)

79. kép: Az M0 körgyűrű Megyeri hídjának Szentendrei Duna-ág hídja a) a budai (feszített vasbeton) ártéri nyílással, b) a budai hídfőtől, c) oldalnézetben

44


szakaszokat (800 t, ill. 500 t) a Dunán felfelé, a budapesti hidak alatt kellett átjuttatni. Emiatt ezeket 40 mes TS uszályokra helyezték, amik a folyásirányra merőlegesen álltak, hogy a hosszú hídegységek a hidak pillérei között átférjenek. A hajóvonta négy erőgépből állt és 5000 lóerőt képviselt [80. b) kép]. A helyszíni beemelést – a korábbi gyakorlat szerint – az úszó-emelőművel végezték [80. c) kép].

A Duna-főági ferde kábeles híd

Az 590 m hosszú (nyílásbeosztás: 145,0+300,0+145,0 m) híd merevítőtartója 36 m széles. Ez középütt 1,5 m széles elválasztó sávot, két 12,8 m széles kocsipályát és két – a főtartó felső övét, valamint a kábelbekötéseket is magában foglaló – 4,2 m széles gyalogjárdát foglal magában. A két szélen elhelyezkedő szekrénykeresztmetszetű főtartó magassága 3,7 m, szélessége 2,4 m, a híd tengelyében 1,4 m gerincmagasságú hossztartó ad merevítést (81. kép).

b)

79. d) kép: Az M0 körgyűrű Megyeri hídjának Szentendrei Duna-ág hídja madártávlatból

80. a) kép: A híd úsztatási egységeinek összeállítása a Ganz Csepeli telepén


45

80. b) kép: A híd egy 144 m hosszú úsztatási egységének szállítása felfelé a Dunán

80. c) kép: A híd 144 m hosszú egységének beemelése úszó-emelőművel

46


a) b)

c)

d)

81. kép: Az M0 körgyűrű Duna-főági ferde kábeles hídja a) oldalnézetben nappal, b) oldalnézetben éjjel, díszkivilágítással, c) hídtengelyből nappal, d) hídtengelyből díszkivilágításkor, e) hídtengelyből naplementében, f) alulnézetben

e)

f)


47

A merevítőtartó gyártása keresztirányban 13 darab, 3,0–3,7 m széles, tengelyirányban 12 m hosszú, az egész hídra nézve 50+1 (záró-) tag összeállításából, hegesztéséből állt. Ezeket, az előszerelési egységeket közúton szállították a Ganz Csepeli telepére, ahol azokat részben, majd korrózióvédelem után, teljes keresztmetszetben összehegesztették. A kész szerelési egységeket 200 tonnás daruval uszályba helyezték és a helyszínre vontatták. A helyszíni szerelés a pilonoknál kezdődött. Az első öt egységet ideiglenes kitámasztások biztosították. Ezt követően, a mérleg elv alapján, mindkét pilonnál, jobbra-balra helyeztek el és kötöttek fel két-két ferde kábellel

egy-egy keresztmetszeti egységet. A 110 t tömegűzárótagot 2008. június 12-én emelte helyére a két úszódaru (82. kép). Rendkívüli feladatot jelentett a híd – a mindenkori hőmérséklet, napállás, időjárás, készenléti állapot, hegesztési alakváltozások stb. szerint folyton változó – alakjának biztosítása (83. kép). Az, hogy az első ilyen rendszerű – a hazai szakembereknek számtalan újszerű feladatot jelentő, illetve probléma megoldását igénylő – híd gyakorlatilag minden különösebb bonyodalom nélkül, határidőre, kifogástalan minőségben elkészült, kellően bizonyítja a magyar hídépítők felkészültségét és kreativitását!

a)

b)

d)

82. c) kép: A merevítőtartó szerelése – már csak a zárótag hiányzik

48


82. kép: A merevítőtartó szerelése a) az első öt egység kábel nélkül, alátámasztással, b) a szerelés két oldalról halad, a beemelt egységeket egy-egy kábellel rögzítik d) a két úszódaru (kora reggel, esőben) emelte helyére a zárótagot (51.)

a)

c)

b)

d)

83. kép: A szerkezetileg kész híd a) felülről, a beemelést követően, b) az átadás előtt, Buda felé tekintve, c) az átadás előtt, Pest felé tekintve, d) a pesti kifolyási oldalról szemlélve


49

Az Északi vasúti híd átépítése (2007–08) Az eredeti, 1896-ban forgalomba helyezett, 1944-ben lebombázott vasúti híd helyére 1954–55-ben egy kettős „K” rácsozású hidat építettek, ideiglenes (15 évre) jelleggel [84. a) kép]. Ennek cseréjére azonban 53 évet kellett várni. Az új híd az eredeti – felújított – pillérein nyugszik, tehát nyílásbeosztása (7x93= 651 m) követi azét. A budai parti provizórium helyére egy 22,4 m fesztávú, felsőpályás, a főhídhoz szervesen csatlakozó ortotrop szerkezet került. Az új mederhíd oszlop nélküli, szimmetrikus rácsozású, alsópályás ortotrop pályaszerkezetű, folytatólagos gerendahíd. A befolyási oldali 2,4 m széles kerékpárút és a kifolyási oldali 2,0 m széles gyalogjárda konzolokon nyugszik. A híd csaknem minden illesztése hegesztett. NF-csavarral kapcsolódnak a főtartók övei, rácsrúdjai és a szélrácsok a helyszíni illesztéseknél [84. b–d) képek]. A híd anyaga S235 szi-

lárdsági csoportba tartozik (MSZ EN 10025-2:2005), tömege 4600 tonna. A hidat az MSC Kft., Solymossy Imre tervezte, acélszerkezetét a KÖZGÉP Zrt. gyártotta és előszerelte. A helyszíni szereléssel a Ganz Acélszerkezet Zrt.-t bízták meg, a vízi munkálatokat a HSP Kft. hajtotta végre. A helyszíni korrózióvédelem a Hídtechnika Kft. feladata volt. A híd szerkezeti egységeinek (főtartók felső övei, rácsrúdjai, ortotrop pályaszerkezet) gyártása és korrózióvédelme a KÖZGÉP Zrt.ben készült. Az előszerelést (összeszerelést, hegesztést) 31 m-es egységekké ugyancsak a KÖZGÉP Zrt. végezte a Ganz Csepeli telepén. Az így előkészített hídrészeket daruval bárkára emelték, majd ott a Ganz szállítási, szerelési egységekké (77,5+ +31,0+5x93,0+77,5 m) hegesztette össze (85. kép). A helyszíni munka érdemi részére háromhónapos vágányzár (2008. június 21. – szeptember 20. között) állt rendelkezésre. Ezalatt

a)

b) c)

d)

84. kép: Az Északi vasúti híd a) a régi „K” szerkezet a bontás megkezdése előtt, b) az új híd a kifolyási oldal felől, c) az új híd a befolyási oldal felől, d) az új híd a budai ártéri nyílással

50


el kellett bontanunk a 4000 t tömegű régi szerkezetet és – ezzel párhuzamosan – fel kellett építeni az újat. A munka vezérgépei a HSP Kft. által üzemeltetett két (a 200 t Clark Ádám és a 300 t ATLAS) úszódaru. Ezek precíz együttműködése a páros emelések során bámulatra méltó volt. A bontási és építési munkában igen fontos szerepet játszott az úszó-emelőmű, mely szinte minden emelésnél „ideiglenes járom”-ként szolgált azokon a helyeken, ahol a hídszerkezetek alátámasztásra szorultak. A két daru együttes 500 tonna kapacitását esetenként ugyan kihasználták, de az egyes régi és különösen az új hídnyílások 600–700 tonna terhét egyben nem tudták volna sem le-, sem beemelni. A rendkívül jól szervezett és terv szerint, fegyelmezetten végrehajtott munkának köszönhetően augusztus 30án a budai hídfőnél helyére emelték a medernyílás utolsó, 77 m hosszú, kb. 400 tonnás egységét (86. kép).

85. kép: Az új híd beemelési egységeinek gyártása a) a kb. 31 m hosszú szakaszok összeállítása, hegesztése a Ganz Csepeli telepén b) egy fél pályával összehegesztett főtartó szakasz emelése c) egy készre hegesztett szakasz bárkára helyezése d) egy három szakaszból álló úsztatási egység illesztéseinek bárkán történő összehegesztése

a)

b)

c)

d)

a)

b)

d)

c)

86. kép: A régi híd bontása, az új építése a) két úszódaruval helyezik bárkára a kivágott hídszakaszt, b) a szigeti oldalon betolásra vár az új hídszakasz, c) már rövidül a régi és nyúlik az új híd, d) az utolsó szakaszt a budai oldalon emeli helyére a két úszódaru


51

a)

b) d)

c)

87. kép: A rekonstrukción átesett, kész Északi vasúti átkelő a) közlekednek a vonatok, b) a Váci úti felüljáró, c) a felüljáró az öbölági híddal, d) az öbölági híd a sziget felől nézve

Ezzel lehetővé vált, hogy a vágányzárat követő napon, szeptember 21-én az első menetrend szerinti vonat átgördüljön az új hídon. A maga nemében ennél a hídnál nyújtott teljesítmény egyedülálló volt! A Duna főági hídjának cseréjével együtt a pesti oldali hídrészen, a Hajógyári és a Váci út feletti szakaszon is rekonstrukciót hajtottak végre. Ennek korrózióvédelmi munkái csak az időjárás kedvezővé fordulta után, 2009 első felében voltak elvégezhetők (87. kép). A két új híd, a Megyeri és az Északi vasúti tovább gazdagítja a hídjairól híres Budapest panorámáját (88. kép).

52

ÖSSZEFOGLALÁS A tanulmányban megkíséreltük az elmúlt fél évszázadban acél felszerkezettel létesült új kilenc Tisza- és nyolc Duna-híd legfontosabb jellemzőinek bemutatásával felvázolni a hídszerkezetek alapanyagainak, gyári és helyszíni illesztési módszereinek, végezetül, főként, a szerelés technológiájának fejlődését, a szinte minden esetben újat hozó, innovatív jellegű megoldásokat. Reméljük, hogy a szöveg tömörségét a képek némileg feloldják, és ily módon sikerült érzékeltetni azt a hosszú, de töretlenül felfelé ívelő utat, melyet e – gyönyörű – szakterület művelői 50 esztendő alatt bejártak.


Az 1. kép H. Saal, M. Volz, S. Holzer tanulmányának egy ábrája, a 2–4, 7, 20, 22, 24, 30, 34–35, 38, 39, 41, 42.a, 43, 46–48, 50.b–51, 53–54, 56–62, 63.a, 64–81.a, 81.c, 81.e és 81.f képek a szerző, az 5–6. képek Bors Ernő, a 21. kép Fekete János, a 25, 26, 27.b, 37, 40, 42.b képek Gáll Endre, a 44, 45, 49, 50.a, 81.b és 81.d képek Domanovszky Henrik, az 52. kép Sitku László, az 55. kép Nervetti Géza felvétele. A többi kép a szerző gyűjteményéből származik.

IRODALOMJEGYZÉK Folyóiratokban megjelent cikkek 1. Gállik István: Ortotróplemezes kísérleti híd (Mélyépítéstudományi Szemle 1962. 12. szám) 2. Kékedy Pál: Az első hazai nagyszilárdságú feszített csavarkötéssel kialakított acélhíd (Mélyépítéstudományi Szemle 1961. 5. szám) 3. Träger Herbert – Medved Gábor: Az új szolnoki közúti Tisza-híd (Mélyépítéstudományi Szemle 1963. 7. szám) 4. Massányi Károly: A budapesti Erzsébet híd (Ganz-MÁVAG Közlemények 1962. 31. szám) 5. Fekete János: A budapesti új Erzsébet híd tartó és függesztő kötelei (Ganz-MÁVAG Közlemények 1964. 35. szám) 6. Sávoly Pál: Az új Erzsébet híd (Mélyépítéstudományi Szemle 1965. 4–5. szám) 7. Fekete János, Habinyák Elemér, Kozma Károly: Acélszerkezet gyártása és szerelése (Mélyépítéstudományi Szemle 1965. 4–5. szám) 8. Fekete János: A budapesti új Erzsébet híd befejező munkái (Ganz-MÁVAG Közlemények 1966. 37. szám) 9. Domanovszky Sándor: Korszerű acélhidak ortotróp pályaszerkezetének gyártása a Ganz- MÁVAG-ban (Ganz-MÁVAG Közlemények 1966. 38. szám) 10. Kékedy Pál – Fekete János – Domanovszky Sándor: Az új tiszafüredi közúti Tisza-híd (Mélyépítéstudományi Szemle 1967. 10. szám) 11. Sigrai Tibor: Az új algyői Tisza-híd tervezése (UVATERV Műszaki Közlemények 1970/2.) 12. Knebel Jenő: Az új kisari közúti Tisza-híd (Mélyépítéstudományi Szemle 1971. 9. szám) 13. Szerzőkollektíva: A szegedi Északi Tisza-híd (UVATERV Célkiadvány, 1979.) 14. Bazsó Gyula – Gáll Endre – Konkoly Thege Csaba: Hat év alatt három Tisza-híd (Ganz-MÁVAG Közlemények, 1979. 49. szám) 15. Dr. Petúr Alajos: Az új Árpád híd (Mélyépítéstudományi Szemle 1984. 10–11. szám) 16. Dr. Knebel Jenő: Az új Árpád híd acélszerkezetének tervezése (Mélyépítéstudományi Szemle 1984. 10 - 11. szám) 17. Bazsó Gyula – Jankovich Gábor – Kiss Mihály – Pintyőke Károly: Az Árpád híd acélszerkezetének gyártása és szerelése (Mélyépítéstudományi Szemle 1984. 10-11. szám) 18. Dr. Sigrai Tibor: A Hárosi Duna-híd (Közlekedésépítés- és Mélyépítéstudományi Szemle 1988. 6. szám) 19. Dr. Knebel Jenő – Pozsonyi Iván: Az új polgári Tisza-híd tervezése (Közlekedésépítés- és Mélyépítéstudományi Szemle 1988. 8. szám)

20. Bazsó Gyula – Konkoly Thege Csaba: A szegedi Északi Tiszahíd gyártása és szerelése (Mélyépítéstudományi Szemle 1988. 8. szám) 21. Pozsonyi Iván – Ecker Károly – Nagy Lajos: Az új polgári Tisza-híd acélszerkezetének szerelése (Közlekedésépítés- és Mélyépítéstudományi Szemle 1989. 7. szám) 22. Hárosi Duna-híd (a részt vevő vállalatok különkiadványa 1990) 23. Dr. Domanovszky Sándor: Hegesztéstechnológiai feladatok az épülő Lágymányosi Duna-híd kivitelezési munkáinál (Hegesztéstechnika 95/1. szám) 24. Dr. Sigrai Tibor: A lágymányosi Duna-híd tervezése (Közlekedésépítés- és Mélyépítéstudományi Szemle 1995. 10–11. szám) 25. Dr. Domanovszky Sándor: A Lágymányosi Duna-híd acél felszerkezetének építése (Közlekedésépítés- és Mélyépítéstudományi Szemle 1995. 10–11. szám) 26. Dr. Domanovszky Sándor: A vasúti acél-hídfelszerkezetek Magyarországi építésének 140 éve (Vasúthistória Évkönyv 1995) 27. Dr. Szatmári István: A cigándi II. Rákóczi Ferenc Tisza-híd mederszerkezete (Közúti Közlekedés- és Mélyépítéstudományi Szemle 1997. 4–5. szám) 28. Dr. Domanovszky Sándor: A hegesztett szerkezetek főként hegesztett hidak építésének 60 éve Magyarországon (Hegesztéstechnika 1997/2. szám) 29. Dr. Domanovszky Sándor: Csaphegesztés acél-vasbeton szerkezeteken (Hegesztéstechnika 97/3. szám 30. Dr. Domanovszky Sándor: A hazai hegesztett közúti hidak építésének története (Közúti és Mélyépítési Szemle 1999. 4. szám) 31. Dr. Domanovszky Sándor: A magyarországi közúti Duna-hidak acél felszerkezeteinek története a 2000. évig (1. rész: Közúti és Mélyépítési Szemle 2001. 3. szám, 2. rész: Közúti és Mélyépítési Szemle 2001. 4. szám) 32. Dr. Domanovszky Sándor – Gáll Endre: Az esztergomi Dunahíd három középső nyílásának újjáépítése (MAGÉSZ Hírlevél, 2001/3. szám) 33. Honti Ferenc: A konzorciumi tag KÖZGÉP Gép- és Fémszerkezetgyártó Rt. munkarészei az esztergomi Mária Valéria híd rekonstrukciója során (MAGÉSZ Hírlevél, 2001/3. szám) 34. Dr. Domanovszky Sándor: Az M3 autópálya oszlári Tisza-híd acélszerkezetének kivitelezése (MAGÉSZ Hírlevél, 2002/1. szám) 35. Dr. Tóth Ernő – Kolozsi Gyula: Az esztergomi Duna-híd 57 év után újjáépült (Közúti és Mélyépítési Szemle, 2002. március) 36. Dr. Domanovszky Sándor – Gáll Endre – Fodor Imre: Az esztergomi Duna-híd három középső nyílásának újjáépítése (Közúti és Mélyépítési Szemle, 2002. 3. szám) 37. Dr. Domanovszky Sándor: Tájékoztató a szekszárdi közúti Duna-híd felszerkezetének építési munkálatairól (MAGÉSZ Hírlevél, 2002/ 2. szám) 38. Dr. Domanovszky Sándor: Korszakváltás a magyar hídépítéstechnikában (Magyar Építéstechnika, 2002/4–5. szám)

39. Dr. Domanovszky Sándor: A hegesztett acélszerkezetek alapanyagainak fejlődése, mai helyzete Magyarországon és az Európai Unió országaiban (Gép 2004/7. szám) 40. Dr. Domanovszky Sándor: A vas/acél anyagok fejlődésének története a hídépítés tükrében (Közúti és Mélyépítési Szemle, 2004. 11. szám) 41. Dr. Domanovszky Sándor: A termomechanikusan hengerelt S460 M/ML acélok előnyös tulajdonságai (MAGÉSZ Acélszerkezetek 2005. 2. szám) 42. Dr. Domanovszky Sándor: Korszakváltást hoztak az acélszerkezet építésben a termomechanikusan hengerelt S460M/ML acélok (HEGESZTÉS-TECHNIKA 2005. 4. szám) 43. Dr. Domanovszky Sándor: A Dunaújvárosi Duna-híd mederhídjának kivitelezése a hegesztés szemszögéből (HEGESZTÉSTECHNIKA 2007. 2. szám) 44. Dr. Domanovszky Sándor: Tudósítás a dunaújvárosi Duna-híd acél felszerkezeteinek építési munkálatairól (I. rész: MAGÉSZ ACÉLSZERKEZETEK 2005/4., II. rész: 2006/3., III. rész: 2007/1., IV. rész: 2007/3. szám) 45. Dr. Domanovszky Sándor: Tudósítás az újpesti vasúti Duna-híd rekonstrukciójáról (MAGÉSZ ACÉLSZERKEZETEK, 2008/3. szám) 46. Dr. Domanovszky Sándor: Az elmúlt tíz esztendő Duna-híd építései (MAGÉSZ ACÉLSZERKEZETEK, 2008/4. szám) 47. Dr. Domanovszky Sándor: Év végi képriport a megújult Szabadság és az új Északi vasúti Duna-hidakról (MAGÉSZ ACÉLSZERKEZETEK, 2009/1. szám) 48. Kovács Rezső: Jelentős mederhíd úsztatások Magyarországon 1994–2008 (avagy „Rövid összefoglaló és emlékeztető”) (MAGÉSZ ACÉSZERKEZETEK, 2009/2. szám) 49. Dr. Domanovszky Sándor: A hegesztett hidak építésének kezdetei és fejlődése (MAGÉSZ X. Acélfeldolgozási és acélépítési Konferencia 2009. május 5-6., Dunaújváros előadás-gyűjtemény) 50. Solymossy Imre: Budapesti Északi vasúti (Újpesti) Duna-híd korszerűsítése (MAGÉSZ X. Acélfeldolgozási és acélépítési Konferencia 2009. május 5–6., Dunaújváros előadás-gyűjtemény) A közelmúltban megjelent könyvek: A régi és az új Erzsébet híd (Budapesti Történeti Múzeum, 2003., Szerkesztők: Földi András, Hegyiné Déri Erzsébet, F. Dózsa Katalin) A régi és az új Erzsébet híd tudományos ülés előadásainak gyűjteménye (MAGÉSZ, 2004., Szerkesztő: Dr. Domanovszky Sándor) A budapesti Duna-hidak (Hídépítő Rt., 2005., Szerző: Gáll Imre) A dunaújvárosi Duna-híd megvalósítása (DunaÚj-Híd Konzorcium, 2007., Szerkesztő: Dr. Domanovszky Sándor) Az M0 Északi Duna-híd acél felszerkezeteinek megvalósítása (MAGÉSZ, 2008., Szerkesztő: Dr. Domanovszky Sándor)

88. kép: Az új Megyeri és Északi vasúti hidak a budapesti panoráma fontos részévé váltak


53

Kolozsi Gyula ügyvezető, VIA-PONTIS Kft. Karkus János létesítményi főmérnök, VIA-PONTIS Kft. Szatmári Gábor létesítményi főmérnök, VIA-PONTIS Kft.

A KOMÁROMI ERZSÉBET HÍD, MELY SIKERESEN DACOL A MÚLÓ IDŐVEL THE ERZSÉBET-BRIDGE AT KOMÁROM, WHICH SUCCESSFULLY BRAVES THE TIME PASSING BY A Duna két partját összekötő 117 éves komáromi közúti híd legutóbbi felújítása kapcsán érdemes egy kicsit elidőzni e legidősebb acélszerkezetű folyami hidunk mellett. Cikkünkkel nem csak a híd történetéből kívánunk egy kronologikus áttekintést adni, beleértve a közelmúltban befejezett felújítás munkáját is, hanem szeretnénk felhívni a figyelmet arra, hogy a gazdag történelem mellett milyen tartalmas jövőt is képzelünk a hídnak.

In connection with the latest refurbishment of the 117 years old road bridge over the Danube at Komárom it seems worth dwelling on the history of our oldest steel-made river bridge. With this article we would like to review not only the cronological summary about the history of this structure – including even the recent past refurbishment – but to highlight and draw the attention to the fact that besides the plentiful history a very rich and colourful future could be imagined for this bridge.

1. kép

54


A RÉGMÚLT – A KEZDETEK

Építésekor a híd főbb adatai

A korabeli leírásokból tudjuk, hogy már a római korban is volt átkelőhely Komárom közelében. Erre utal az egyik közeli település római kori neve, Brigetio (Szőny). A leírások a honfoglalás korból a dunai hajóhad állomáshelyeként jelölik meg a települést, de állandó átkelési lehetőséget nem jegyeztek fel.

Építés éve: 1891. június – 1892. szeptember Támaszközei: 102,00 + 102,00 + 102,00 + 102,00 m Nyílásközei: 100,00 + 100,00 + 100,00 + 100,00 m Pályaszélesség: 2,50 + 5,80 + 2,50 = 10,80 m Szerkezeti hossz: 414,00 m Acélszerkezet súlya: 2225 tonna

Az átkelő Hiteles dokumentumokból tudható, hogy Mátyás király nekifogott egy állandó híd építésének, de ennek részletei nem ismertek. Az építés a nagy lovagkirály halálával félbeszakadt, de a félig megépült híd romjait még egy 1573-as leírás is megemlíti. A XVI. században és azt követően több alkalommal is hajóhíd, illetve „repülőhíd” létesült a két part között. Az 1838-ban létesült hajóhíd immáron kétirányú forgalom átvezetését is lehetővé tette. Rendkívül érdekes, hogy a korabeli leírások szerint a „kocsipálya akkori szélessége 6,2 m volt, ami 0,4 m-rel szélesebb, mint a most szolgáló híd szélessége és ráadásul ezt még egy 2 m széles különálló gyalogút is kiegészítette! Mindezek ellenére, az erőteljesen fejlődő forgalom miatt, a város felvetette 1848–49ben egy állandó híd létesítésének ötletét, azonban annak megvalósulására további négy évtizedet kellett várni.

Az építés előzményei Az állandó híd megépítésére végül is hosszas előkészítés, egyeztetés, tervezés után Baross Gábor, a „vasminiszter” 1891-ben írt alá kiviteli szerződést a kor híres építőmesterével, Gregersen Györggyel. A híd építésére általános tervek alapján kértek ajánlatot, a részlettervek elkészíttetése a kivitelező feladata volt, amelyben a közben elrendelt módosításoknak is szerepelnie kellett. A szerződés értelmében az összes építmény kivitelezését 1 165 000 Ft-ban határozták meg és egyben kötelezték a vállalkozót, 58 000 Ft óvadék befizetésére az államkasszába. A késedelmi kamatot napi 150 Ft-ban határozták meg.

Teherbírás: XII. osztályú (ma I.A. terhelési osztályú)

2. kép: A híd tervezője, Feketeházy János

költözött Feketeházy János (1842– 1927), aki számos másik Duna- és Tisza-híd tervét készítette el. Munkásságát dicséri Budapesten a Szabadság híd, Szolnokon és Szegeden a Tisza hídjai, Esztergomban a Mária Valéria-híd valamint számtalan nagy vasúti híd tervezése.

Az Erzsébet híd építése és szerkezete A híd építésére aláírt szerződést 1891. április 22-én hagyta jóvá az akkori miniszter. A kivitelezés rendkívül rövid, 16 és fél hónapos időszaka alatt szinte alig használtak olyan hídépítési eszközt, amit ma már természetesnek veszünk, hiszen abban az időben még a villamos áramot legfeljebb a gyengén pislákoló világításra használták. A híd alapozása vasbeton süllyesztőszekrénnyel történt. A felmenő szerkezetek (pillérek) faragott mészkő burkolata mögött „francia-beton” pillértestet építettek.

Megbízó: Baross Gábor miniszter M. Kir. Kereskedelemügyi Minisztérium Czekelius Aurél kir. műszaki tanácsos az állami Duna-hidak építési főfelügyelője Zsedényi Gyula kir. főmérnök és Pischinger Gyula mérnök, műszaki ellenőr Tervező: Feketeházy János okl. mérnök Kivitelező: Gregersen György és Fiai cég, Breitenbach Károly építésvezető Alvállalkozó: M. Kir. Államvasúti Gépgyár, Stranc Emil építésvezető Próbaterhelés: 1892. augusztus 17–25. Forgalomba helyezés: 1892. szeptember 1. Építési költség: 1 165 000 Ft

A szerelést facölöp jármokra épített munkaállványon végezték, sínen mozgó portáldaru segítségével (3. kép). Az acélszerkezetű híd négy különálló kéttámaszú, parabolikus ívű rácsos, szegecselt szerkezet. Az egyenként 12 mezőből álló, kétfőtartós szerkezet magassága nyílásközépen 12,00 m, a két végén 6,46 m. A főtartók egymás közötti tengelytávolsága 7,15 m. A főtartókat

A Tervező A híd tervezője az eredetileg cseh származású családban a közeli Vágsellyén született és később, 1892-ben történt nyugdíjazása után oda vissza-

3. kép: Az épülő híd


55

felül 6 mezőben rácsos kereszttartó, 8 mezőben felső szélrács, alul minden oszlopnál kereszttartó és végig alsó szélrács merevíti. A függőleges oszlopok rácsozottak, a ferde rudak két-két egymás mellé helyezett szögvasból és merevítőlemezekből készültek. A híd összes kapcsolata szegecselt. A híd ún. kavartvasból (hegeszvasból) készült, ami a híd építése idején járatos volt, később a folytvas váltotta fel, mely egyenletesebb szövetszerkezetű. A MÁV alapos vizsgálatokkal tisztázta, hogy a kavartvas hátrányos tulajdonságai ellenére tartós építőanyag. Ezt mutatja, hogy a híd eredeti két szélső nyílása ma is jó állapotban van. Nincs a híradásokban szó arról, hogy a hídon eredetileg végeztek volna korrózióvédelmi mázolást. A kocsipályán a kereszttartók felett hosszirányban, egymás mellé szorosan elhelyezett 18/22 cm méretű fagerendákat raktak, azokra 3+2 cm vastag deszkaborítást helyeztek, melyen 10/10 cm tölgyfakocka burkolatot készítettek. A gyalogjárdákon keresztirányban 6 cm vastag tölgyfapallókat helyeztek el. A faszerkezetek tartósságát karbolineumos impregnálással növelték. A hidat kétoldalt keresztrácsozású idomacél hídkorlát határolja. A hídon és a feljárón összesen 61 darab oszlopos, a hídfő melletti vámszedőháznál pedig 1 darab karos lámpát helyeztek el.

A híd elnevezése és ünnepélyes átadása A városi tanács a hidat a tragikus sorsú Erzsébet királynéról tervezte elnevezni, aki Komáromban lépett magyar földre először. A névadás tárgyában az 1892. július 15-én tartott rendkívüli közgyűlésen hoztak előterjesztést, melyre az engedély később megérkezett. A nehézségek és a mai értelemben vett eszköztelenség ellenére a híd határidőre elkészült és – országos ünnepség nélkül – 1892. szeptember 1-jén éjfélkor átadták a forgalomnak (4. kép).

szerkezetet. (A tervező a kor nagy vasbeton szakértő-tervező mérnöke volt, több híres európai egyetemen tanult, egy évig dolgozott Párizsban az Eiffel-irodában is. Személyének a vasbeton-építészet hazai meghonosítását köszönhetjük.) A vasbeton pályalemezre aszfaltburkolat került. A híd előre gyártott, kazettás pályalemezét 1927-ben monolit lemezre cserélték. 1938. július 30-án a Magyar. Kir. Közlekedési Minisztérium részéről Körmendy Lajos királyi segédmérnök hídvizsgálatot végzett. Kisebb hibák javításán túl kicseréltek 12 080 darab szegecset is. 1939. október 15-én újabb hídvizsgálati szemlét tartottak, melynek eredményeként 16 213 darab szegecset cseréltek ki. Egyúttal a gyalogjáró összerepedezett aszfaltburkolatát is helyreállították és a hidat újramázolták. 1945 márciusának legvégén a visszavonuló német csapatok a hidat felrobbantották. Ennek során a két középső nyílás acélszerkezete a vízbe zuhant. A jobb oldali parti szerkezet részben megrongálódott, a bal oldali szerkezet pedig érintetlen maradt. A híd ideiglenes helyreállítását – az eredeti tervek alapján – a Vörös Hadsereg végezte, 1946-ban. Az acélszerkezetű főtartót részben a híd eredeti anyagából építették újjá. A helyreállítás során fa kocsipálya-szerkezet épült, amely 1962-ig szolgált. Ekkor építette meg a csehszlovák fél a két középső nyíláson a ma is használatban levő vasbeton pályalemezt. 1980-ban a híd pályalemezeit a magyar fél javította, majd egy sikertelen szigetelési munkát követően megfelelő vízszigeteléssel és aszfaltburkolattal látta el.

A HÍD TÖRTÉNETE NAPJAINKIG A híd főtaró szerkezete 1909-ben kapott korrózióvédelmet. 1914-ben dr. Zielinski Szilárd tervei alapján előre gyártott vasbeton pályalemezre cserélték le a fa pálya-

56

4. kép: Az elkészült Erzsébet híd


A főtartók korrózióvédelmét 1988– 89-ben készítette el a csehszlovák fél. 1992-ben a nemzetközi „Hidak a Dunán” konferencia egyik eseményeként a két város (Komárom és Komárno) színvonalasan ünnepelte meg e fontos Duna-híd centenáriumát. 1998-ban magyar szakemberek megvizsgálták a hidat, melynek eredményeként a megkezdődhetett egy átfogó felújítás terveinek elkészítése.

A felújítások rendje Az előzőekből látható, hogy a fenntartási és felújítási munkákat a szlovák és magyar fél egymással megosztva végezte. Mindezen feladatok, valamint a többi közös infrastrukturális létesítmények kezelésére vonatkozóan a két ország illetékes minisztériumai 1986ban kezelői megállapodást kötöttek. A hosszú előkészítés után 2001-ben átadott Mária Valéria híd igazi tartalommal töltötte fel nem csak ezt a kezelői megállapodást, de megmutatta, hogy mindkét országban megvan az akarat, hogy közös „kincseink” mostohagyerekek helyett édesgyerekek legyenek.

A 2006. ÉVBEN ELVÉGZETT FELÚJÍTÁS Az előkészítés Az előző évek sikeres együttműködése nagyban segítette a folyamatot, hogy a híd megújulhasson. A felújítási munkák tervezését a szlovák oldalról a Nagy-NOL a.s., míg magyar oldalról a Pont-TERV Zrt. végezte. A két ország előírásait is figyelembe vevő tervekre 2003. év végére mindkét ország hatóságai kiadták az építési engedélyt.

5. kép: Az ünnepélyes keretek között aláírt megállapodás

A két ország képviselőinek hároméves intenzív előkészítése eredményeképpen a 2005. július 15-i, országokon belüli – a felújítás jogi és pénzügyi kereteit rögzítő – minisztériumi megállapodások után, 2005. november 29-én Komáromban aláírásra került egy kétnyelvű megállapodás, melynek igazi tartalmát annak szimbolikus jelentése adja (5. kép). A beruházók képviseletében a Gazdasági és Közlekedési Minisztérium, a Ministerstvo dopravy, pôšt a telekomunikácií SR, az Útgazdálkodási és Koordinációs Igazgatóság, a Slovenská Správa Ciest, míg a kivitelező nevében a Komárom-Komárno 2005 Konzorcium szignálta a dokumentumot. A két ország megállapodása alapján a költségek közel fele-fele arányban terhelik a feleket.

A szerződéses összeg 5 418 783 euro, mely áfa nélküli, de magában foglal 5% tartalékkeretet. Itt jegyezzük meg, hogy a tartalékkereten felül a szükséges pótmunkákra további 254 376 euro került elszámolásra, mely mutatja, hogy a felújítást alapos tervezés előzte meg, így az előre nem látható munkák költsége nem haladta meg a szerződésés összeg 5%-át, ami ez esetben igen jónak mondható. A felújítás vállalt határideje 2006. november 30 volt. A Vállalkozói szerződés aláírására – az előbb említett szimbolikus aláíráson túl – szintén 2005. november 29én került sor. A Mérnöki feladatok ellátására mindkét ország delegálta az általa kijelölt szervezeteket, amelyek együttműködve, közösen látták el a beruházók hatékony képviseletét és biztosították az adott ország műszaki követelményeinek való megfelelést, mely igazodott a tender műszaki előírásaihoz. A szlovák fél oldaláról az SSC-Komárno, a magyar fél részéről a Magyar Közút Kht. Komárom–Esztergom Megyei Területi Igazgatósága, és almegbízottként a VIA-PONTIS Kft. adta a szakembereket.

6. kép: Korróziós kár a rácsoszlop vasbeton járdalemez áttörésénél

A felújítás kivitelezési munkái A munkaterület átadására a magyar oldalon 2005. november 30-án, a szlovák oldalon 2005. december 13án került sor. Az 1998-as részletes hídvizsgálat, valamint a bevont szakértők véleményei alapján a következő beavatkozásokra került sor: A Duna medrében végzett munkák – Robbanószer-mentesítés. – Háborús roncsok eltávolítása (7. kép). – Mederkotrás. – Pillérek körüli terfil terítés és kőszórás. Alépítményi munkák – Falazati sérülések, csorbulások javítása

A tendereljárás, a kivitelező kiválasztása, a Mérnöki szervezet A kétnyelvű tenderdokumentáció véglegesítése után, 2005. nyár végén a kivitelezésre nemzetközi pályázatot írtak ki, melyre öt ajánlat érkezett, melyek mindegyike a konzorciumi formát választotta. Az öt ajánlatadó konzorcium között megtalálható volt több szlovák–magyar közös vállalkozás is. Az ajánlatok kiértékelése után a Komárom–Komárno 2005 Konzorcium került nyertesként kihirdetésre, ahol konzorciumi tag a Hídtechnika Kft. és KÖZGÉP Zrt. volt.

7. kép: Roncsok eltávolítása a mederből (a képen a járda eredeti szegélytartójának maradványai láthatóak)


57

– Mederpilléreken víz alatt és víz felett fugajavítás. – Mozgó saru beszabályozása, javítása (8. kép).

8. kép: Mozgó saru a felújítás előtt

10. kép: Az új ortotrop járdalemez gyártása a KÖZGÉP Zrt. üzemében

Felépítményi munkák – Régi gyalogjárda aszfalt és vasbeton szerkezetének bontása (9. kép). – Új ortotrop acélszerkezetű gyalogjárda építése és járható sóvédelme (10–12. kép). – Szerkezeti elemek javítása (járdakonzol, hossz- és kereszttartó, végoszlop megerősítése, híd emelési hely kialakítása, végkereszttartó megerősítése, felső szélrács és korlátoszlopok erősítése) (13–14. kép).

11. kép: A szélső hossztartó és a kiemelt szegély csatlakozása

9. kép: A járdakonzolok a vasbeton lemez elbontása után

13. kép: Erősített végkereszttartó csatlakozása az erősített főtartó végoszlophoz

58

12. kép: A járdatáblák és a kiemelt szegély hegeszett csatlakozásai

14. kép: A meder felett befüggesztett állványon folyt a munka


15. kép: A korrózióvédelemhez szükséges géplánc az uszályra került telepítésre

Korrózióvédelmi beavatkozások – Teljes acélszerkezet 3 ill. 4 rétegű korrózióvédelme (15. kép). – Vasbeton pályalemez alsó felületének sóvédelme. Hídtartozékok, befejező munkák – Pályalemez javítása, szigetelés és teljes burkolatcsere öntött aszfaltból. – Pálya dilatációs szerkezet cseréje. – Elektromos hálózat kétoldali betáplálása. – Teljes közvilágítási hálózat szabványossá és korhűvé tétele (16–17. kép). – Új hajózási jelzőlámpák betáplálása és felszerelése. – Védőcsövek felszerelése kábelek részére. – Híd villámvédelmi rendszerének felújítása. – Vizsgálójárda létesítése. – Új radarárbocok készítése és áthelyezése. – A híd próbaterhelése (18. kép). A híd történetéből jól látszik, hogy a felújításra váró hídszerkezet vegyes és sok esetben ismeretlen minőségű acélanyagot foglal magában, ezért az új és régi szerkezeti elemek találkozásánál a kapcsolatok kialakítására a hegesztés nem jó megoldás, helyette a fél orsóerőre húzott NF-csavaros kapcsolat került alkalmazásra, a végleges furatkép helyszíni kialakításával. Az NFcsavaros kapcsolatoknál a felületek nem érdesítettek. A felhasznált csavarok minősége az MSZ 2282 szabvány szerinti 10.9. Bár a felújítási tervek készítése közben adták ki az MSZ EN 10025:2005 (Melegen hengerelt termékek szerkeze-

ti acélokból) jelű szabványsorozatot, a terveken az új szerkezeti részek acél alapanyagainak jelölése még az MSZ EN 10025:1998 szabvány szerint történt. Illeszkedve a régi szerkezethez, az alkalmazott anyagminőség S235JRG2, valamint a hajlított elemeknél (pl. kiemelt szegély Z-profilja) S235JRG2 C. Az új szerkezeti elemek mind az üzemi gyártás, mind a helyszíni szerelés idején egymáshoz hegesztett kötésekkel kapcsolódtak. Az alkalmazott hegesztéstechnológiák között megtalálható a kézi ívhegesztés bevont elektródával, védőgázos fogyóelektródás ívhegesztés és fedett ívű (fedőporos) hegesztés is. A hídon összesen kb. 350 tonna új acélszerkezet került beépítésre.

16. kép: Korhű lámpakarok a gyalogjárda felett

17. kép: A filigrán szerkezethez illeszkedő megvilágítás a pálya felett

18. kép: A híd próbaterhelése a felújítási munka befejezésekor


59

A felújítás befejezése és a híd átadása A felújítás egy éve alatt a gépjárműforgalom a hídon félpályás lezárás mellett haladhatott, kivétel ez alól a 2006. július 29. és augusztus 26. közötti időszak, amikor a régi aszfalt pályaszerkezet elbontásra került, és a pályalemez – előre nem tervezett – javításán kívül, új szigetelés és aszfaltrétegek kerültek a pályára . A gyalogosforgalom a felújítás teljes ideje alatt zavartalan volt. Az előre nem látható munkák és a szűk és állandóan változó – gyalogosok és járművek közvetlen közelségben lévő – munkaterület ellenére a Kivitelező a munkát határidőre befejezte, 2006. november 30-án a műszaki átadás-átvételi eljárás sikeresen lezárult. A hordógurításra valamint a híd ünnepélyes átadására 2006. december 20-án került sor, napos, ám igencsak csípős, hideg időben. Az átadás után megindulhatott a forgalom, mely annak ellenére, hogy a szerkezet nagyobb teherbírású, a két város védelme érdekében továbbra is csak legfeljebb 20 tonna össztömegű járművek áthaladását teszi lehetővé (19–20. kép).

19. kép: A megújult híd a végoszlopot takaró öntvényeken a színes címerekkel

A HÍD JELENE ÉS JÖVŐJE A határok eltűnnek Az utóbbi évtizedekben a szlovák és magyar határőrizeti és vámszervek a híd szlovák oldalán közös határállomáson végezték munkájukat.

20. kép: A felújított Erzsébet-híd

60


A szolgálatot teljesítő egyenruhások „fékként” is szolgáltak abban a tekintetben, hogy általában nem engedték rá a hídra a túlsúlyos járműveket, így késleltetve annak elhasználódását. 2007. november 15-én az Európai Parlament jóváhagyta Magyarország

és nyolc másik állam (Csehország, Észtország, Lengyelország, Lettország, Litvánia, Málta, Szlovákia, Szlovénia) csatlakozását a Schengeni övezethez. Ennek folyományaként 2007. december 21-étől megszűnt az állandó határellenőrzés a magyar–szlovák határon. Ez a híd szempontjából visszalépés volt, mert – hála az intenzív, a Duna két partján átívelő gazdasági kapcsolatoknak – jelentősen megnőtt a szabálytalanul közlekedő, megrakott kamionok által okozott terhelése a hídnak, amely viszont káros hatással van főként az eredeti, két szélső nyílás főtartó szerkezetére. Az egyébként is keskeny útpályán a találkozáskor a szegélyre húzódó teherautók a híd felhajtóját és a kiemelt szegély korrózióvédelmét csúnyán „helybenhagyták”. Az Erzsébet híd megérdemelne nagyobb védelmet is a hatóságok részéről, nem szigorúbb törvényekkel,

csak a meglévők következetesebb betartatásával. Kétségtelen tény viszont az is, hogy Vámosszabadi és Parassapuszta közötti 130 km hosszú határszakaszon belül csak ez a híd tudja biztosítani az átkelést 20 t össztömegű járművek részére.

mutatott példás összefogás elvezethet oda, hogy nem csak a komáromi új híd, de a megvalósítás küszöbén álló Ipoly-hidak sora is megépühet. Ha levesszük a terhet az „öreg hölgy” válláról, és oda(vissza)adjuk az embereknek mint városi hidat, akkor biztos lesz még valaki, aki újabb 100 év múlva cikket ír róla…

Az „öreg hölgy” új szerepben Már a felújítás alatt elkezdődött a műhelymunka abból a célból, hogy a megnövekedett forgalomnak megfelelő teherbírású és kapacitású új híd épülhessen a Dunán néhány km-rel feljebb, elkerülve Komárom és Komárno belső területeit. Az új híd engedélyezési szintű terveinek elkészítését a szlovák Dopravoprojekt a.s. és a Pont-TERV Zrt. közösen végezte. Biztosak vagyunk abban, hogy a hidat építeni akarók szándéka mielőbb érvényre jut, és a Mária Valéria hídnál

Felhasznált irodalom – Hargitai Jenő – Dr. Tóth Ernő: Komáromi Erzsébet Duna-híd, Hidak Komárom-Esztergom megyében, Megjelent Esztergomban, a 42. Hídmérnöki Konferencia alkalmából 2001-ben. – Számadó Emese: 110 éves a komáromi Erzsébet híd, Komárom Város Önkormányzata, Komárom 2002. – Hajós György: Feketeházy János, Műszaki alkotók, Magyar mérnökök c. sorozat 8. füzet, KEMÁK Kht. kiadásában, 2005.

„A VIA-PONTIS Kft. célja, hogy a kelet-közép-európai térségben, a minőség folyamatos ellenőrzése mellett, magas színvonalú munkájával feleljen meg a megrendelői elvárásoknak. Célkitűzésünk alapja a bizalom, a magas fokú szakmai ismeret és elhivatottság.”

KÉRJÜK, GONDOLJON CÉGÜNKRE, HA AZ ALÁBBI FELADATOKAT KELL MEGOLDANIA: Konzultáns feladatok Tervezési tevékenység Tervellenőrzési tevékenység Hídvizsgálati feladatok Mérnöki felügyelet, műszaki ellenőrzés

1115 Budapest, Csóka u. 9. Telefon: +36-1-205-3644 Fax: +36-1-205-3645 Mail: [email protected]


61

A FENNTARTHATÓ FEJLŐDÉS EGY IPARI NAGYVÁLLALATNÁL Horváth István – a Dunaferr volt elnök-vezérigazgatójának – gondolatai

MAINTAINABLE DEVELOPMENT AT AN INDUSTRIAL CORPORATION 1942. június 17-én születtem Budapesten. A második világháborúban lebombázták a budapesti lakásunkat, ezért vidékre költöztünk édesapám rokonsága közelébe. Először Marcaliba, majd Balatonberénybe, végül Balatonszentgyörgy lett a végállomás. Innen jártam Keszthelyre gimnáziumba, majd ezt követően kollégiumban lakva végeztem el a Budapesti Műszaki Egyetem Villamosmérnöki Karát. Megpályáztam és elnyertem a Dunai Vasmű ösztöndíját. Az egyetem elvégzése után a Dunai Vasműben dolgoztam több mint 35 évet, végigjárva a „ranglétra” minden fokát, és így sikerült egyre szélesebb körű tapasztalatra, tudásra és kapcsolatrendszerre jutnom.

I was born on the 17th July 1942 in Budapest. Because of the demolition of our flat during the Second World War, we had to move into the countryside next to the relatives of my father. First we lived in Marcali, then Balatonberény and the final destination was Balatonszentgyörgy. I commuted every day to Keszthely to the secondary grammar school then I lived in a residential college, while I was studying in the Budapest University of Technology in the Faculty of Electrical Engineering. I applied and finally won a scholarship of Dunai Vasmű. After the graduation I had been working for Dunai Vasmű more than 35 years, gone through all grade of the echelon and finally I managed to acquire a wide range of experience, knowledge, and acquaintanceship.

Egy vállalat számára a fenntartható fejlődés alapja a tudás, az akarat, a lehetőség és a lehetőség tiszta szándékú (korrupciómentes) kihasználása, valamint a racionális, jó teljesítmény. A példákat (pozitív és negatív előjelűeket egyaránt) a tapasztalataim és ismereteim alapján mutatom be. Szerencsésnek és sikeresnek mondhatom a pályafutásomat hazai és nemzetközi viszonylatban egyaránt, még azokat a kudarcokat is beleértve, amelyek a korrupcióra és a politikai megalkuvásra való készségem hiánya miatt értek. A példákat a Dunai Vasműben, majd a Dunaferr Dunai Vasmű Rt. élén végzett, közel negyvenéves munkaviszonyom és igen széles körű társadalmi megbízatásaim révén szerzett tapasztalataim szolgáltatják.

tézetekben, amit soha nem tehettek és tettek a vállalati beosztásuk eredményességének rovására.

A FENNTARTHATÓ FEJLŐDÉS FŐ TÉNYEZŐI EGY VÁLLALATNÁL Oktatás, továbbképzés Az alap-, közép- és felsőfokú oktatást, valamint a tudományos tevékenységet a vállalat felső vezetése támogatta. Saját szakmunkásképző intézetet működtettünk. Anyagi támogatásban részesítettük a dunaújvárosi közép- és felsőfokú képzést, a műszaki, közgazdasági, nehézipari egyetemek jelentős részét, a szakmailag vállalatcsoportunk tevékenységéhez kapcsolódó kutatói munkát a kutatási eredményekkel arányos mértékben. Támogatásban részesítettük azokat a vállalati dolgozókat, akik szakmai továbbképzésben, tudományos fokozatok megszerzésében, a vállalat fejlődésének (pl. a vállalat tevékenységi körének bővítése) elősegítése érdekében szakmai átképzésre vállalkoztak. A vállalatcsoport folyamatosan bővülő nemzetközi kapcsolatainak elősegítésére egyre több beosztásban írtuk elő a megfelelő idegen nyelvi ismeret megszerzését. Végül, de nem utolsósorban, igen sok vezető beosztású munkatársunk tanított a közép- és felsőfokú oktatási in-

62

Együttműködés A fenntartható fejlődés egyik meghatározó eleme az állam, a politika (pártok), a tudomány és a gazdaság különböző szereplőinek az együttgondolkodása, együttműködése. Ma Magyarországon ebben a tekintetben a helyzet egyáltalán nem kedvező. A Dunaferr vállalatcsoportnál két példa idézhető a fenti szempontok szerinti eredményes fejlődés érzékeltetésére: • 1991-ben, vezérigazgatói kinevezésem után elhatároztam egy, az egész vállalatcsoport működését segítő vállalati stratégia kidolgozását. Bizonyára az olvasó számára ismert az 1990-es rendszerváltás utáni gazdasági helyzet, ezért érthetőnek találja, hogy ez egy válságstratégia volt. Nagyon alapos kiválasztás alapján kb. nyolcvan vezetővel és szakemberrel személyesen folytattam tárgyalást, majd egy szűkebb kör kapta feladatául a vállalati stratégia kidolgozását. Az előkészített tervezettel kapcsolatban bárki azonos súllyal mondhatta el véleményét, ezután alapos vita, majd végül döntés született. A vitában felvetett összes kérdést, véleményt elemeztük, a döntést teljes egyetértésben hoztuk meg. Sokan megkérdezték, hogy miért volt szükség ilyen nagyszámú vezetőnek és szakembernek a részvételére. A válaszom a későbbiek során is igazolást nyert: így mindenki sajátjának érezte és szakmailag megalapozottnak tekintette a döntést, s ennek alapján mindent megtett annak eredményes megvalósításáért. • Amikor elhatároztam, hogy a vállalatcsoport lehető legszélesebb körében bevezetjük a teljesítménybérezést, a vállalat egyik szakszervezete nem értett egyet a tervezet egyes elemeivel. Egy vállalati szintű nagygyűlésen tájékoz-


tattam a több száz résztvevőt a tervezet lényegéről. Bejelentettem, hogy amennyiben a rendszer nem hozza az elvárt eredményt, a szakszervezetek által követelt átlagos bérfejlesztést megduplázom. A javaslat elfogadást nyert. Ezt követően a vállalati hatékonyság 30%-kal nőtt egy év alatt, ami a szakszervezetek által követelt bérfejlesztés többszörösét eredményezte. Említésre méltó, hogy a vezető beosztású dolgozók összes jövedelmének 50%-a függött a számukra kiírt prémium teljesítésétől, aminek meghatározó része volt az általuk irányított gazdasági egységek eredményessége. Annak érdekében, hogy ez minél objektívebb legyen, a bérfejlesztéseket megelőzően minden dolgozó munkáját közvetlen vezetőjének meghatározott, egységes szempontok alapján, évente értékelnie kellett. Ezen túl a vezetői beosztásokban dolgozók részleges minősítését kellett elvégezni négyévente, úgyszintén egységes, előre kidolgozott szempontok szerint, és erről tájékoztatni kellett az értékelt, illetve minősített személyeket.

Eredmények Néhány gondolat a vállalatcsoport eredményességéről, a városra, annak környezetére, az ország gazdaságára gyakorolt hatásáról: • A Dunaferr Dunai Vasmű Rt. kohászati gyár létére a kilencvenes évek második felében az ország második legnagyobb export árbevételű és legnagyobb építőipari árbevételű cége volt. Engedjék meg, hogy a folyóirat szakmai célja alapján egy kis kitérőt (az acélszerkezetek gyártásához kapcsolódó emlékek felidézését) tegyek. Amikor felajánlották nekem a Lemezfeldolgozó gyáregység vezetését, amit szívesen elfogadtam, sokat foglalkoztam az acélszerkezet-gyártással. Különleges és egyedi dolgokat produkáltunk. A Dunai Vasműből rövid időn belül Közép-Európa legnagyobb acélszerkezet-gyártó üzeme lett. Hozzákapcsoltuk a tűzihorganyzó üzemet, így horganyzott acélszerkezetekben verhetetlenek voltunk az acélpiacon – egy belátható távolságon belül (ugyanis ezek szállítási költsége nem kevés). Magyarországon csak azt nem vállaltuk el, ami már nem fért bele a kapacitásunkba.

Acélból épületszerkezet Az acélszerkezet-tervezés, -gyártás azzal kezdődött, hogy a hatvanas évek elején nagy mennyiségű dohány termett hazánkban, s nem volt elég raktár, s felkérték Borovszky Ambrus akkori vezérigazgatót, hogy fejlessze ki a tárolásukhoz szükséges épületszerkezeteket. Eleinte igen nagy szériában gyártottunk egy-egy típust, s később egyre kisebb sorozatok alakultak ki, de versenyképességünk megmaradt. Azok a kollégáim, akik a gyártásban meghatározó tudással rendelkeztek, egyre gyakrabban vállaltak különmunkát a szereléseknél. Számukra nagyon fontos volt, hogy az épület úgy álljon, ahogy az statikailag optimális. Drenyovszky András volt az egyik szakember, tudta, hogy a szerelési munka ellenőrzésénél legelőször beállok az oszlopsorba, belenézni, hogy egyenes-e? Mert különben onnantól kezdve csak erőszakkal lehet beavatkozni. Az első vállalkozások után bátran mertek beállítani az oszlopsorba. A horganyzással olyan technológiát vezettünk be, amelynek során negyven-ötven éves korrózióvédelmi garanciát

vállalhattunk normális légköri körülmények között, ami szintén egyedinek számított hazai viszonylatban. A szerkezeti horganyzás előzménye a darabáru-horganyzó megépítése volt. Az egyik fő termék a horganyzott szeméttároló, kiváló gyakorlat a tűzi horganyzás megtanulásához. Megvásároltunk néhány külföldi szabadalmat, az ARÉV (Fejér megye építőipari vállalata) megvette a Clasp típusú épületek szabadalmi jogát. (Ekkor ismerkedtem meg Hufnagl Lóránttal, a vállalat műszaki igazgatójával, aki később az Építésügyi Minisztérium főosztályvezetője lett. Mindig őszinte baráti kapcsolat volt közöttünk, s az építőipar kiváló szakemberének tartottam.) Mi készítettük a vázszerkezetet, az ARÉV pedig felépítette az épületet. Megvásároltuk az úgynevezett dongaszerkezetek gyártási jogát, és nagyon széles körben gyártottuk. Exportban is egyre versenyképesebbek lettünk. A legnagyobb külföldi vállalkozásunk iraki volt, ahová tízezer négyzetméteres csarnokrendszert szállítottunk. A háborús veszély ellenére sikeresen befejeződtek a munkák. Amikor hazánkban elkezdték építeni a hétszázötven kilovoltos magasfeszültségű távvezetékeket, akkor tőlünk rendelték meg hozzá a horganyzott acél oszlopot. A fővállalkozó, szerelő az OVIT (Országos Villamos Távvezeték Rt.) volt, amellyel innentől kezdve szoros kapcsolat alakult ki. Meglehetősen nagy pontosságú és igen jó minőségű terméket kellett gyártani ahhoz, hogy a helyszíni szerelésnél ne legyen gond. Amikor ezzel a problémával találkoztam, már elég sok rossz hang hallatszott körülötte. Kimentünk a gyárba, s terítve volt a selejt a földön. Nem igazán barátságosan beszélgettem az ottani vezetőkkel, s személycseréket kellett végrehajtani. Rendszeresen meglátogattam az üzemet, minden alkalommal számon kértem, mi történt az elmúlt héten, milyen gondjaik vannak, s szép lassan helyreállt a rend. Szokás volt „pártvonalon” az úgynevezett „hangulatjelentéseket” megküldeni. Elkezdtem ritkítani a látogatásaimat, mert volt elég feladatom másutt, s láttam, hogy helyére került minden. Megjelent a hangulatjelentésben, hogy hiányolják a látogatásaimat. Az emberek, de még a vezetőik is sokkal jobban szerették azt, hogy ha valaki határozottan megmondja, mi az igénye, feladatokat ad ki és azt számon is kéri, mint azt, ha csak úgy általánosságokról beszél, s nehéz kivenni belőle a lényeget. Ezzel együtt én nem szaporítottam a látogatásaimat. Olyan tekintélye lett a Dunai Vasműnek az acélszerkezetgyártásban, hogy amikor Somogyi László építésügyi miniszter létrehozott egy szakértői bizottságot a magyarországi acélszerkezet-gyártás fejlesztésére, a bizottság vezetője, dr. Szabó János államtitkár meghívott ebbe a csoportba. (Az acélszerkezet-tervezés, -gyártás, -szerelés, majd a fővállalkozás révén eljutottunk odáig, hogy a kilencvenes évek közepére a Dunaferr vállalatcsoport lett az ország legnagyobb árbevételű építőipari cége is.) Több kiváló acélszerkezeti szakember nőtt fel, közülük is első helyre teszem Keresztes Lászlót, akit társadalmi szakmai szinten is elismerve az Acélszerkezet Gyártók Országos Szövetségének elnökévé is megválasztottak. Üzemi szinten, majd később a szerelések irányításában is kiváló szakember volt Drenyovszky András. Az acélszerkezetek műszaki tervezését Bíró József honosította meg, a gyártástechnológia és a műszaki normarendszer pedig Varga Ferenc, majd Tóth Gábor irányításával fejlődött a legmagasabb szintre. Eredményesen és színvonalasan tevékenykedett ezen a területen dr. Csapó Ferenc is, aki később a MAGÉSZ titkára lett.


63

• A továbbfeldolgozott termékek skálájának folyamatos bővítésével, korszerűsítésével ellensúlyozni tudtuk az acéárak drasztikus világpiaci ingadozásait, és az alaptevékenységek hatékonyságának a növelése ellenére stabilizálni tudtuk a foglalkoztatást. • Az alaptechnológia folyamatos fejlesztésével fenn tudtuk tartani a nemzetközi és hazai versenyképességünket, s mindkét viszonylatban az egyik legmegbízhatóbb és legkorrektebb partnereknek tekintettek bennünket. Már 1993-ban a vállalatcsoport tizennégy egysége rendelkezett az ISO 9000 szabvány szerinti minőségbiztosítási rendszerrel. A Qualitest Kft. pedig megszerezte ennek a rendszernek a minősítési jogát. A világ legnagyobb cégei elismerték szállításaink pontosságát (időpontban, minőségben), vásárlásaink alkalmával pedig a fizetési fegyelem betartását. • Radikálisan csökkentettük a környezetszennyezést (az összes porkibocsátás hét év alatt a 11,1%-ára esett vissza). • A Dunaferr vezetése kezdeményezte az M6-os, az M8-as autópályák és az azóta elkészült Duna-híd építését, és ennek megvalósítása érdekében hozta létre a környező településekkel együttműködve a HÍD Egyesületet.

Prioritások Az utóbbi években sokat foglalkozom a Kárpát-medence, ezen belül Magyarország mezőgazdasági és természeti adottságaival, ezek következetes fejlesztési lehetőségeivel, az energiaellátásunk biztonságával (gáz, olaj), a fokozottabban természetbarát energiatermelés lehetőségeivel, és mindezen fejlesztés megalapozását jelentő egészségügyi és oktatási rendszereinkkel. A piacgazdaság hatékony működtetésében, az Európai Uniós tagságunk lehetőségeinek kihasználásában is első

helyre kellene tennünk országunk érdekeit. Ezek közül a következőket tartom a legfontosabbaknak: – mezőgazdaságunk és állattenyésztésünk különleges lehetőségeinek jobb kihasználása, – az idegenforgalom növelése, – a természetes (természetbarát) energia előállításának előtérbe helyezése, – a hazai, vagy a hazai érdekeket képviselő befektetők támogatása, a külföldi befektetőkkel a kölcsönös érdekek megtalálása, – a vállalatok áron aluli privatizációjának (lásd Dunaferr) kizárása, – az értékesítések során a megállapodás tartalmazza a fejlesztések kötelező fő irányait, a piaci versenyképesség biztosítását. – Az európai és hazai forrásokból támogatott fejlesztések érdekeink szerinti rangsorolása. – A politikusok a választóik racionális érdekeit képviseljék, összehangolva az ország érdekeivel. – Azoknak a külföldi szabadalmaknak a bevezetését, amelyek a gazdaságunk megerősítését, a költségek csökkentését eredményeznék: • (kenőanyagok, (olaj, zsír) adalékanyaga, • hőszigetelő festék-anyag felhasználása, • az akkumulátorok élettartamát növelő adalékanyag felhasználása). – Az energiapiacon meglévő kiszolgáltatottságunk felszámolása (pl. az Adria vezeték olaj és gáz szállítására alkalmassá tehető, az észak-afrikai országok gabona és élelmiszer ellenében szinte korlátlan mennyiségű gázt, vagy olajat szállítanának), – és végül az egyik legfontosabb intézkedésnek tartanám a korrupciós lehetőségek maximális visszaszorítását. A fenti szempontok következetes érvényesítése jelentősen hozzájárulna a magyar gazdaság fellendüléséhez.

1. SZ. MELLÉKLET A vagyonkezelés időszakában elért eredmények a Dunaferr Vállalatcsoportnál Dunaferr Csoport Halmozott nettó árbevétel (M Ft) Adózás előtti eredmény (M Ft) Konszolidált adózott eredmény (M Ft)

1995

1996

1997

1998

1999*

2000

Összesen 1996–2000

129.972

145.914

202.669

252.462

260.697

384.623

1.367.337

6.283

4.932

10.348

3.567

86

7.302

26.235

4.687

4.499

7.613

1.723

1.156

4.282

16.961

11.612

16.570

18.042

21.075

16.051

24.544

96.282

Beruházások (M Ft)

7.287

6.715

13.433

12.789

8.467

12.770

54.174

Rövid lejáratú hitelek, kölcsönök, tartozások kötvény kibocsátásból (M Ft)

4.986

3.320

10.600

10.901

11.543

12.005

48.369

Saját tőke (M Ft)

36.895

41.500

48.497

48.832

46.991

50.836

Növekmény 13.941

Jegyzett tőke (M Ft)

19.643

19.643

19.643

19.643

19.643

19.643

Növekmény 0

Költségvetési befizetések (M Ft)

Nyersacéltermelés (millió tonna)

1.307

1.407

1.369

1.514

1.596

1.638

7.524

0

47.348

47.975

579.863

47.975

0

723.162

Átlagkereset (Ft/fő/hó)

61.161

73.524

91.899

113.115

114.143

150.000

Átlag növ. 20%/év

Létszám (fő)

10.967

10.978

10.532

10.353

9.737

9.347

Csökkenés 1631

360

280

310

270

220*

280

6.337

6.757

Osztalékfizetés Dunaferr Rt. részéről

Melegen hengerelt tekercs ára (USD/t) Készpénz vagy rövid idő alatt készpénzzé tehető értékpapírok, részvények, váltók

64


Átlag 272

2. SZ. MELLÉKLET TANULMÁNYOK

KITÜNTETÉSEK, ELISMERÉSEK

Elektroforetikus festés megvalósítása a Dunai Vasműben

1982. 1984. 1988. 1993. 1994. 1995.

Új típusú elektródák kifejlesztése a BBC nagyfrekvenciás csőhegesztő berendezésekhez A tűzihorganyzásra tervezett alkatrészek szerkezeti kialakítása A horganyréteg-vastagság kialakítását befolyásoló tényezők A Dunai Vasmű kohászati másod-, harmad termékeinek fejlesztése Nagyszilárdságú acélok alkalmazása acélszerkezetek tervezésénél, gyártásánál A magyarországi acélszerkezet-gyártás helyzete, fejlesztési irányok Acélszerkezetek gyártásának korszerű irányzatai Kohászati továbbfeldolgozott termékek gyártása A Dunai Vasmű fejlesztési stratégiája A Dunaferr Rt. konszernné szervezése A magyar acélipar középtávú fejlesztése Vállalati stratégia

Ifjúságért Érdemérem Kiváló Munkáért Kiváló Újító (aranyfokozat) Testnevelés és Sport Fejlesztéséért emlékplakett Zorkóczi Samu emlékérem Vaskohászatért emlékérem Eötvös Loránd díj Miskolci Egyetem Díszpolgára 1996. Budapesti Műszaki Egyetem Tanácsa Elismerő oklevél A magyar-német gazdasági kapcsolatok fejlesztésében nyújtott kiemelkedő tevékenységéért emlékplakett 1997. Dunaújváros emlékérem Dunaújváros Sportjáért emlékérem Testnevelés és Sport Fejlesztéséért emlékplakett Nívódíjas Ipari Formatervezés elismerő oklevél 1998. Magyar Köztársaság Érdemrend Tiszti Keresztje Miskolci Egyetem Dunaújvárosi Főiskolai Kar Tiszteletbeli polgára Budapesti Közgazdaságtudományi Egyetem Díszpolgára Büntetés-végrehajtási Szolgálatért Emlékplakett arany fokozat The George Washington University Elismerő oklevél 1999. Budapesti Műszaki Egyetem Egyetemi Tanács, tiszteletbeli tag Kommunikációs érem 2000. Dunaújvárosi Főiskoláért díj 2002. Dunaújváros díszpolgára Magyarországon az 1990-es évtized második legbefolyásosabb menedzserének választották 2005. Közbeszerzési Tanács alapító tag, arany fokozat

3. SZ. MELLÉKLET TÁRSADALMI MEGBÍZATÁSOK (amelyek az elmúlt évek alatt változtak) Tudományos tevékenységgel és oktatással foglalkozó szervezetekben: – Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Gazdasági Vezetők Albizottságának elnöke – Budapesti Műszaki Egyetem (jelenleg Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem/BMGE) Társadalmi Szenátus tagja – szenátora – A BMGE Pro Progressio Alapítvány Kuratóriumának, majd a Felügyelő Bizottságnak tagja – Budapesti Közgazdaságtudományi és Államigazgatási Egyetem Társadalmi Tanácsa (Szenátus) szenátora – Pécsi Janus Pannonius Tudományegyetem Társadalmi Szenátora – Technika Alapítvány Kuratórium tagja Vezetési, gazdasági és társadalmi, valamint érdekképviseleti tevékenységgel foglalkozó szervezetekben: – Magyar Vas- és Acélipari Egyesülés Igazgató Tanács elnöke – Vaskohászati Vállalatok Szakmai Szövetségének elnöke – Közbeszerzések Tanácsa tagja, alelnöke, majd a Minősítő Bizottság vezetője – Magyar Munkaadói Szövetség alelnöke

– Magyar Gazdasági Kamara elnökségi tagja – Munkaadók és Gyáriparosok Országos Szövetségének alelnöke – EOQ MNB – Európai Minőségügyi Szervezet – Magyar Nemzeti Bizottság elnökségi tagja – Magyar Ipari Konszernek Országos Szervezetének elnöke, majd tiszteletbeli elnöke – Társaság a Keleti Piacokért Egyesület elnökségi tagja – Összefogás Dunaújváros és Térsége Fejlesztéséért Alapítvány elnöke – Magyar Menedzsment Intézet elnökségi tagja – Fejér Megyei Kereskedelmi és Iparkamara elnökségi tagja – Gazdálkodási és Tudományos Társaságok Szövetségének tagja – Magyar Külgazdasági Szövetség tagvállalati képviselője – Termék és Logisztika Vezetői Klub elnökségi tagja – Országos Magyar Bányászati és Kohászati Egyesület Dunaújvárosi Szervezetének elnöke – Magyar Gépgyártók Országos Szövetsége elnökségi tagja – Technológiai Előretekintési Program Irányító Testület tagja – Európai Minőségügyi Szervezet Magyar Nemzeti Bizottság elnökségi tagja – United Nation Environment Programma Magyar Nemzeti Bizottság elnökségi tagja


65

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

VÉGESELEMES ANALÍZISEN ALAPULÓ MÉRETEZÉSI ELVEK AZ EUROCODE 3-BAN FINITE ELEMENT ANALYSIS BASED DESIGN METHODS IN THE EUROCODE 3 A méretezés során a szerkezeteket érő hatásokból származtatott állapotjellemzőket (hatás következményeket) vetjük össze a határállapotokat jellemző korlátokkal. Mind a hatás következmények (pl. elmozdulások, igénybevételek, feszültségek), mind a határállapotot jellemző ellenállások (pl. teherbírások) számítási modelljei olyan bizonytalanságokat tartalmaznak, amelyeket a méretezési eljárásban figyelembe kell venni. A hagyományos méretezés során alkalmazott egyszerűsített statikai modellek következtében a modellezésből adódó bizonytalanságokat a teherbírások oldalán, a szemi-empirikus méretezési módszerekben vesszük figyelembe. A fejlett numerikus módszerek lehetővé teszik a szerkezeti viselkedés pontosabb követését a hatás következmények számítása során. Az így számított állapotjellemzőkre azonban nem alkalmazhatók a hagyományos elven meghatározott korlátozó feltételek. Olyan méretezési eljárást kell tehát bevezetni, amely kompatibilis a szerkezeti analízissel. A cikk pontosított végeselemes modellen alapuló számítás esetén alkalmazható, az Eurocode 3 szabványban ajánlott méretezési eljárásokat tekinti át.

In the structural design the effects of actions are compared to their limits, which are defined in the different limit states. The uncertainties of the analysis and resistance models should be considered during the design process. Due to the simplified statical models of the traditional design methodology the uncertainties are taken into account in the semi-empirically determined load-bearing capacities. By the application of numerical methods the structural behaviour can be followed more accurately. The behavioural characteristics calculated by this way, however, cannot be compared to the traditionally determined resistances. It means that the structural analysis and the design method should be compatible with each other. The paper gives an overview on the proposals of the Eurocode 3 standard for application rules to be used with advanced finite element analysis.

1. BEVEZETÉS

2. ANALÍZIS ÉS ELLENÁLLÁS MODELLEK ÖSSZHANGJA

A 26. Acélszerkezeti Ankétot 2008. szeptember 23-án tartották a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen, a BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke, a Közlekedéstudományi Egyesület Mérnöki Szerkezetek Szakosztálya és a Magyar Acélszerkezeti Szövetség közös szervezésében. Az ankét címe és témája a „Végeselemes analízis és Eurocode 3 – az acélszerkezeti méretezés új irányai”, célja pedig az volt, hogy bemutassa, miként alkalmazhatók a bevezetés alatt álló Eurocode 3 szabvány előírásai, az acélszerkezeti tervezők számára széles körben hozzáférhető és alkalmazott végeselemes programokkal végrehajtott szerkezeti analízissel összhangban. A témát az előadók hét előadásban dolgozták fel: Dr. Dunai László (analízis és méretezési elvek), Dr. Papp Ferenc (rúdszerkezetek), Joó Attila László (keretszerkezetek), Dr. Vigh László Gergely (lemezes szerkezetek), Horváth Adrián (hidak), Gál András (fáradás) [1], és Dr. Kollár László (földrengés) [2]. Jelen cikk az ankét bevezető előadásában elhangzottakat foglalja össze.

66

Méretezés során a szerkezetek vizsgálatára számítási modelleket alkotunk. A külső terhek és terhelő hatások következtében fellépő szerkezeti viselkedés vizsgálatát a továbbiakban analízisnek (vagy szerkezeti analízisnek) a viselkedés jellemzőinek korlátjaira vonatkozó vizsgálatokat ellenállás-vizsgálatnak nevezzük. Az analízis modell alapján számítjuk tehát a külső hatásokból (pl. állandó és hasznos terhekből) származó állapotjellemzőket (pl. nyomatéki igénybevételeket); az ellenállás modell segítségével pedig meghatározzuk azok korlátját (pl. nyomatéki ellenállás). Ezt az 1. ábra elvi sémája mutatja. A számítási modellek a matematikai kezelhetőség érdekében több-kevesebb elhanyagolást, egyszerűsítést tartalmaznak, ezek befolyásolják a modell megbízhatóságát [3]. Az Eurocode 3 alapú méretezés a számítási modellek bizonytalanságait – a terhek, illetve az anyagjellemzők bizonytalanságai mellett – parciális tényezők alkalmazásával veszi figyelembe (2. ábra): analízis modell esetén γSd, ellenállás modell esetén pedig γRd, [4]. A parciális tényezőkkel módosított állapotjellemzőket, illetve ellenállásokat tervezési értékeknek nevezzük (Ed és Rd).


valós szerkezet viselkedése: imperfekciók + anyag

SZERKEZET

nemlineáris viselkedés + geometriai nemlinearitás

hatás

határállapot pontosított modell + nemlineáris analízis

modell állapotjellemző

korlát

Ed

- a szerkezeti viselkedést tükröző állapotjellemzők

? E ≤ R

Rd

1. ábra: A szerkezeti méretezés elvi sémája; E – „Effect of action”, pl. mértékadó nyomaték; R – „Resistance”, pl. nyomatéki ellenállás

E hatás karakterisztikus értéke? állapotjellemző számítási modell?

R Jf J Sd

anyagjellemzők karakterisztikus J m értéke? J Rd ellenállás számítási modell?

JF Ed

J F Ek

JM Rd

Rk JM

2. ábra: Parciális tényezők értelmezése az Eurocode-ban [4]

A tervezési értékek meghatározására alkalmazott két modellnek kompatibilisnek kell lennie egymással: ha a szerkezet bizonyos viselkedési formáinak hatását az analízis modellben – közelítésként – elhanyagoljunk, akkor azt az ellenállás modellben kell figyelembe venni. Hagyományos méretezés során az analízis modellt a „kézi számítás” lehetőségeihez igazodva kellett felvenni (3. ábra). Az egyszerűen számítható modellen (pl. síkbeli rácsos tartón) meghatározott állapotjellemző olyan „számítási segédmennyiség” (pl. központos nyomóerő), amely nem tartalmazza a szerkezeti viselkedés teherbírást befolyásoló jellemzőit (pl. a külpontosságok hatását). Ezeket az egyszerűsítésből adódó elhanyagolásokat az adott állapotjellemző korlátját megadó ellenállás modellben kellett figyelembe venni. Közismert például, hogy a hagyományos méretezésben a kihajlási nyomóerő ellenállás modelljei a bizonytalanságok miatt kísérleti eredmények alapján kidolgozott szemi-empirikus – szilárdsági és stabilitási – határgörbéken alapulnak.

- korlát

?

4. ábra: A pontosított modell alkalmazásával végrehajtott méretezés dilemmája

A numerikus módszerek számítógépi reprezentációi lehetővé teszik a szerkezeti viselkedést leíró analízis modellek pontosítását (4. ábra). Részben vagy teljesen figyelembe vehető a modellben az anyagi nemlinearitás (rugalmas-képlékeny anyagmodell), a szerkezet imperfekciója (geometriai hiba, sajátfeszültség, anyagi inhomogenitás), és a geometriai nemlinearitás (nagy elmozdulások és alakváltozások). A nemlineáris szerkezeti analízis alapján meghatározott állapotjellemzők tehát tartalmazzák a valós szerkezet viselkedésének olyan tulajdonságait (pl. a nyomott rudak külpontosságát, sajátfeszültségeit), amelyek korábban az ellenállás modellben lettek figyelembe véve (pl. kihajlási görbékben). Az analízis modell pontosításának természetesen az a következménye, hogy az ellenőrzés során nem alkalmazható a hagyományos elven meghatározott ellenállás-modell (azaz a szabványok ismert méretezési képletei). A fejlett módszereken alapuló méretezés legfontosabb feladata tehát az ellenállást számító modellek és a pontosított analízis modellek összhangjának megvalósítása. A cikk további részében először áttekintjük a modellezés folyamatát, majd ismertetjük azokat az Eurocode-ban megjelent javaslatokat, amelyek lehetővé teszik a pontosított modellen alapuló méretezést ([5], [6], [7]).

3. NUMERIKUS MODELLEZÉS ÉS ANALÍZIS Az analízis során a szerkezet fizikai viselkedését matematikai eszközökkel írjuk le úgy, hogy a számított és a tényleges jelenségek releváns elemei analógiát mutassanak. A modellezés folyamatát sematikusan az 5. ábra szemlélteti. szerkezet

statikai modell

statikai viselkedés

„kézi számítás”

numerikus modell

numerikus módszer

állapotjellemző „számítási segédmennyiség”

szerkezet statikai modell

állapotjellemző korlátja: kísérletek

rúdszerkezet felületszerkezet

szemi-empirikus határgörbék

végeselemes modell rúdmodell héjmodell

folyás, törés, kihajlás, fáradás 3. ábra: Hagyományos méretezés alapelve

5. ábra: A modellezés folyamata


67

A szerkezet releváns viselkedési módját a statikai modell írja le. A modell tartalmazza a szerkezet geometriai, megtámasztási, teher- és anyagmodelljét. Egy egyszerű kéttámaszú I-keresztmetszetű gerenda geometriai modellje lehet például rúd- vagy felületszerkezet, attól függően, hogy milyen jelenség vizsgálata a cél (pl. rúdszerkezeten igénybevételek vagy felületszerkezeten lemezhorpadás számítása). Amennyiben a statikai modell bonyolultságából adódóan a viselkedést nem lehet pontosan, zárt matematikai formában meghatározni, közelítő feltevéseken alapuló számítási modellek alkalmazása szükséges. Napjainkban ezek megoldására – a számítástechnikai lehetőségeket kihasználva – elsősorban numerikus módszereket alkalmazunk. Ez azt jelenti, hogy a statikai modellt, a megoldó módszer jellegzetességei alapján numerikus modellé kell transzformálni. A pontosított numerikus modellek napjainkban szinte kizárólag a végeselemes módszeren alapulnak, így ezeket végeselemes modelleknek (röviden VEM modelleknek) nevezzük. A VEM alapelve geometriai diszkretizáció, azaz a statikai modell geometriájának véges számú elemekre osztása (pl. a rúd-, felületszerkezeti modellek rúd-, illetve héjelemekre osztása) [8]. A numerikus közelítő módszer pontossága az elemméret csökkentésével fokozható, ami azonban a megoldási idő növekedésével jár (modell felépítése, futási idő, eredmények értékelése). A végeselemes eredmények pontosságának és a megoldás hatékonyságának a viszonya a numerikus modellek megítélésének legfőbb szempontja. A statikai modell megoldásának a feltétele a megfelelően pontos VEM modell, a szerkezeti viselkedés leírásához azonban a statikai modell helyes felvétele a követelmény. Napjainkban nagy számban hozzáférhetőek a szerkezeti méretezésben alkalmazható VEM programok. Ezek egy része általános célú szoftver, másik csoportja adott feladatra fejlesztett célprogram; a 6. ábra néhány, hazánkban is alkalmazott VEM szoftvert mutat be. Valamennyi program esetében elmondható, hogy a VEM megoldó módszert „fekete dobozként” tartalmazza, a felhasználó számára csak az input/output kommunikációs felületek jelennek meg. A szerkezetépítő-mérnöki célprogramok esetén a szabványosított méretezési eljárások beépültek az eredményeket feldolgozó modulba, és megoldott a CAD-programokkal való adatcsere is. Általános célú programok: ABAQUS, ANSYS, COSMOS, LUSAS, MARC, NASTRAN,… Szerkezetépítő-mérnöki célprogramok: analízis + méretezés AXIS, CONSTEEL, FEM-Design,

RSTAB, SOFISTIK, TDV,…

L

– lineáris analízis

GNB – geometriailag nemlineáris instabilitási analízis GNI – geometriailag nemlineáris (másodrendű) analízis MN – anyagi nemlineáris analízis GMNI – geometriai- és anyagi nemlineáris imperfekt analízis

7. ábra: Numerikus analízis

len végrehajtott másodrendű analízis, az MN pedig az anyagi nemlineáris analízis eredményét szemlélteti. A GMNI analízis, az imperfekt modellen anyagi és geometriai nemlinearitást figyelembe véve az ún. határpontos stabilitás (vagy képlékeny instabilitás) jellegzetes egyensúlyi útját eredményezi. A továbbiakban a különböző szintű analízis esetén alkalmazható méretezési módszerek sajátosságait mutatjuk be.

4. VEM ANALÍZIS ÉS MÉRETEZÉS KAPCSOLATA 4.1 L analízis Felületszerkezeti modellen alapuló lineáris analízis és méretezés jellegzetességére egy fáradási probléma kapcsán mutatunk példát. A 8. ábra egy ortotrop pályaszerkezetű híd felületszerkezeti modelleken végrehajtott lineáris analízisének az eredményét szemlélteti. A fáradás szempontjából veszélyes helyeken a hagyományos méretezési eljárás során egyszerűsített modellen névleges feszültséget számítunk, a feszültségkoncentráció hatását pedig az adott szerkezeti részlet fáradási fokozatához tartozó S–N görbe (Wöhler-görbe) alapján vesszük figyelembe. A felületszerkezeti modell lehetővé teszi a feszültségeloszlás pontosabb meghatározását. A szerkezet geometriai változásaiból – pl. csavarlyuk, hegesztési varrat környezete – kialakuló feszültségkoncentrációt az Eurocode ún. geometriai feszültségnek nevezi (a gépészmérnöki gyakorlatban erre a feszültségre a „forró pont” vagy „hot spot” elnevezést alkalmazzák). Az így számított geometriai feszültség ellenőrzése során az adott szerkezeti pontra vonatkozó S–N görbét alkalmazzuk a méretezési eljárásban [7]. A módszer alkalmazási lehetősége mellett azonban fel kell hívni a figyelmet a modellfüggő geometriai feszültség helyes számítására és értelmezésére; ehhez jól használhatók a Nemzetközi Hegesztési Intézet ajánlásai [9].

Kapcsolatok CAD programokkal: AutoCAD, BOCAD, XSTEEL

névleges feszültség

6. ábra: VEM szoftverek

A 7. ábra a numerikus analízis szintjét szemlélteti és definiálja, az Eurocode jelöléseit alkalmazva. A leegyszerűsített erő-elmozdulás diagram a modellen alkalmazott teher függvényében mutatja egy tipikus pont elmozdulását. A lineáris analízis (L) eredménye az elsődleges egyensúlyi út; a GNB analízis az egyensúlyi út elágazásához tartozó kritikus teherintenzitást adja meg a tökéletes szerkezeti modell esetén, a GNI az imperfekciókat tartalmazó model-

68

geometriai feszültség

8. ábra: Felületszerkezeti modell – fáradási méretezés


4.2 GNB analízis A hagyományos stabilitási méretezés alapja a viszonyított karcsúságon alapuló csökkentő tényezős eljárás (9. ábra). A GNB analízis alapján meghatározható a tökéletes szerkezet kritikus teherintenzitása, amelyből egy ún. viszonyított karcsúság számítható. Megfontolást igényel azonban a kritikus feszültség értelmezése. Fokozottan így van ez, ha egy összetett stabilitási probléma felületszerkezeti modellel meghatározott különböző stabilitásvesztési jelenségeit – lokális lemezhorpadás, torzulásos horpadás, globális elem kihajlás/kifordulás –, illetve ezek kölcsönhatását tekintjük. Példaként a 9. ábra egy hidegen alakított C-szelvényű szerkezeti elem stabilitási tönkremeneteleit szemlélteti. A klasszikus stabilitásvizsgálat viszonyított karcsúságának pontosított modellen alapuló meghatározása tehát megköveteli az alkalmazótól az analízis eredményeinek helyes értelmezését. GNB

elágazási stabilitási határállapot

V cr

O

fy V cr

F

9. ábra: Felületszerkezeti modell – stabilitási méretezés

10. ábra: Felületszerkezeti modell – szilárdsági méretezés

nek a képlékeny zónák kialakulására, terjedésére, illetve a képlékeny nyúlások nagyságára kell korlátozó feltételt adnia. Ezen feltételek értelmezése és meghatározása jelenleg még kutatási szinten van.

4.5 GMNI analízis Az Eurocode 3 [6] lemezes szerkezetek esetén lehetővé teszi a méretezés végrehajtását GMNI analízis alapján végzett VEM szimulációval. A módszer alkalmazásához a szabvány a lemezes szerkezetek stabilitási tönkremenetelét jellemző helyettesítő geometriai hibákat ad meg, amelyeket a VEM héjmodellben figyelembe kell venni. A 11. ábra mutatja be egy lemezelem, merevítőborda, illetve szerkezeti elem modelljében alkalmazandó imperfekciók alakját; az amplitúdókat a szabvány táblázata közli. Az imperfekciók magukban foglalják a sajátfeszültségek hatását is (emiatt „helyettesítő” az elnevezésük). Az alkalmazandó anyagmodellt szintén előírja a szabvány (12. ábra). Az imperfekt modellen végrehajtott anyagi és geometriai nemlineáris VEM analízis eredménye a 13. ábrán illusztrált nemlineáris egyensúlyi út. A görbe határpontjához tartozó teherszint a méretezés alapja: ezt hasonlítva a tervezési teherszinthez, az ábrán látható módon ítélhető meg a szerkezet szabványos teherbírási kihasználtsága. Lemezes szerkezet – helyettesítő geometriai imperfekció

4.3 GNI analízis A GNI analízis alkalmazása magasépítési acélszerkezetek rúdmodelljei esetén tipikus. Keretek, nyomott szerkezeti elemek, merevítőrendszerek másodrendű vizsgálatához az Eurocode 3-ban ún. helyettesítő geometriai imperfekciók találhatók. Az imperfekt szerkezeten végrehajtott GNI analízis másodrendű igénybevételeket eredményez, amelyekkel végrehajtott szilárdsági vizsgálatok magukban foglalják a stabilitási vizsgálatot is. Ezt az eljárást alkalmazza a rúdszerkezeti célprogramok többsége.

11. ábra: Helyettesítő geometriai imperfekció (forrás [6])

4.4 MN analízis Az anyagi nemlinearitás figyelembevétele acélszerkezetek esetén többnyire rugalmas-képlékeny anyagmodell alkalmazását jelenti. Rúdszerkezetek esetén a képlékeny méretezési elv közismert mind az analízis, mind pedig az ellenállás modellek szintjén (képlékeny igénybevételátrendeződés, illetve képlékeny teherbírás). Felületszerkezeti modellek esetén azonban a szabványok nem adnak útmutatást a szilárdsági határállapotok értelmezésére. A 10. ábra példája egy csavarlyukkal gyengített lemezben mutatja be a képlékeny alakváltozások terjedését a növekvő teher hatására. A felületszerkezeti modellen elvégzett MN analízis eredményeinek (képlékeny zónák) az értelmezése és kiértékelése azonban eltér a klasszikusan értelmezett első folyás, korlátozatlan folyás vagy képlékeny törés határállapotok vizsgálatától. A módosított ellenállás modell-

Szabványos rugalmas – képlékeny anyagmodell

12. ábra: Anyagmodell (forrás [6])


69

A szabványban közölt fenti eljárás áttörést jelent a hagyományos méretezési eljárásokhoz képest. Hozzá kell tenni azonban, hogy a rutinszerű alkalmazáshoz még további elvi és gyakorlati problémák megoldása szükséges: pl. imperfekciók modellezése/kombinálása; modell pontosságának verifikálása; tönkremeneteli módok értelmezése stb. Az Európai Acélszerkezeti Szövetség (ECCS) egyik kiemelt kutatási területe a VEM szimuláció alapú méretezési eljárás széles körű alkalmazhatóságának kidolgozása, melyben közreműködik a BME Hidak és Szerkezetek Tanszékének a kutatócsoportja is.

Tervezési teher

FEd

szimulációval meghatározott teherszint FR ,t

Du

FR ,t FEd

biztonság tönkremenetellel szemben megbízhatóság - modell pontossága

D1

- tönkremeneteli mód D 2

Du t D1 D 2

4.6 Virtuális kísérlet

GMNI analízis – VIRTUÁLIS kísérlet

kísérlet alapú méretezés

14. ábra: Virtuális kísérlet alapú méretezés

70

Köszönetnyilvánítás

Irodalomjegyzék

Amennyiben a pontosított VEM modellben nem helyettesítő, hanem tényleges imperfekciókat (valós geometria, sajátfeszültségek) és anyagjellemzőket alkalmazunk, akkor a GMNI analízissel a tényleges szerkezet viselkedését tudjuk követni, mintegy „virtuális kísérletet” hajtunk végre rajta (14. ábra). A virtuális kísérlet eredményei a szabvány kísérlet alapú méretezési eljárásával értékelhetők. A virtuális kísérletek végrehajtása, ellenőrzése, méretezésben való alkalmazása intenzív kutatási területe a hazai és nemzetközi acélszerkezeti szakmának. Ez a témája a szerző témavezetésével folyamatban lévő hazai OTKA kutatási projektnek [10], amelynek az eredményei megjelentek több tanszéki tudományos disszertációban is [11], [12], [13], [14].

geometriai imperfekciók sajátfeszültségek anyagjellemzők

A végeselemmódszeren alapuló, Eurocode szabvány által támogatott, innovatív méretezési eljárásokkal kapcsolatban az alábbi összefoglaló megállapítások tehetők: • A szerkezeti analízis pontosított modellen alapuló végrehajtása lehetséges a széles körben rendelkezésre álló végeselemes programok alkalmazásával. • A különböző szintű analízis modellek csak megfelelő verifikáció után alkalmazhatók. • A pontosított analízis modell alapján nyert eredmények a hagyományos méretezési módszerekben vagy egyáltalán nem, vagy csak körültekintő megfontolásokkal alkalmazhatók. • Az Eurocode VEM analízis alapú méretezési módszerei elvi lehetőséget adnak a pontosított vizsgálatok végrehajtására; a gyakorlati alkalmazás feltétele a megfelelő felkészültség és tapasztalat a numerikus modellezés és analízis területén. • A folyamatban lévő kutatások eredményei, valamint a folyamatosan fejlődő hardver/szoftver eszközök várhatóan jelentősen elősegítik a VEM alapú méretezési módszerek alkalmazását és lehetővé teszik azok kiterjesztését különböző szerkezeti típusokra.

A szerző köszönetét fejezi az OTKA T049305 projektnek a cikk témájához kapcsolódó kutatás támogatásáért.

13. ábra: VEM szimuláció alapú méretezés

tényleges

5. ÖSSZEFOGLALÓ MEGÁLLAPÍTÁSOK

[1] Gál A.: A közúti hidak Eurocode szerinti fáradásvizsgálatáról. Acélszerkezetek, MAGÉSZ, VI. évf., 1. sz., 56-65, 2008. [2] Joó A. L., Vigh L. G., Kollár L.: Tartószerkezetek földrengési méretezésének magyarországi tapasztalatai, Acélszerkezetek, MAGÉSZ, VI. évf., 1. sz., 72-81, 2008. [3] Halász O., Platthy P.: Számítási modellek megbízhatóságának néhány elvi kérdése acélszerkezetek esetében. Mélyépítéstudományi Szemle, 1974/3. [4] MSZ EN 1990: A tartószerkezetek tervezésének alapjai. [5] MSZ EN 1993-1-1: Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése; 1-1 rész: Általános és épületekre vonatkozó szabályok. [6] MSZ EN 1993-1-5: Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése; 1-5 rész: Lemezes szerkezetek. [7] MSZ EN 1993-1-9: Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése; 1-9 rész: Fáradás. [8] Bojtár I., Gáspár Zs.: Végeselem-módszer építőmérnököknek, TERC, Budapest, 2003. [9] Recommendations for fatigue design of welded joints and components, International Institute of Welding (IIW), XIII-1965-03/XV-1127-03, 2003. [10] OTKA T049305 projekt: Acélszerkezetek virtuális kísérlet alapú méretezése, 2005-2010. [11] Vigh L. G.: Virtual and real test based analysis and design of non-conventional thin-walled metal structures, PhD értekezés, BME, 2006. [12] Dunai L.: Innovative steel and composite structures, MTA doktori értekezés, Budapest, 2007. [13] Joó A. L.: Analysis and design of thin-walled roof structures, PhD értekezés, BME, 2009 (beadva). [14] Jakab G.: Analysis and design of cold-formed C-section members and structures, PhD értekezés, BME, 2009 (előkészületben).


www.airliquide.hu


Az ipari gázok szállítója

71

GARANTÁLJUK A TÖKÉLETES MEGOLDÁST KORRÓZIÓVÉDELMI BEVONATRENDSZEREK

www.hempel.hu

72


Antal Árpád címzetes egyetemi docens Magyar Tűzihorganyzók Szövetsége

SZÍNELTÉRÉSEK A KONSTRUKCIÓBÓL ADÓDÓAN COLOUR DEVIATION DUE TO BUILDUP DIFFERENCIES Az acélszerkezetek konstrukciójának bizonyos esetekben jelentős hatása van a tűzihorgany-bevonat kialakulására. Ez főleg a zártszelvényes, illetve a vastagabb falú szerkezeteknél lényeges tényező. Ugyanis a szerkezeti elem kialakítása befolyásolhatja a horganyolvadékba merítés, az ott tartózkodás és kiemelés időtartamát, illetve a horganyzást követő lehűlési időintervallum hosszát. E négy időszakasz alatt a horganybevonat kialakulása folyamatosan zajlik, mígnem szobahőmérsékletre történő lehűlésével elnyeri végleges szerkezetét és küllemét. Az optimális eset azt jelenti, hogy a fenti időtartamok, lehetőség szerint, a legrövidebbek legyenek.

In certain cases the buildup of steelstructures have significant influence on hot-dip galvanized layers. This is especially true in the case of closed-section and thick wall steelstructures. The reason is that the buildup of the steel structures' elements can influence the extent of and the time period of dipping them into the melted zink coating, and the length of cooling time. The formation of the final zink coating is taking place during these three phases mentioned above until the structures cool down to room temperature and thus have the final structure and look of coating. The optimal case means the shortest possible time periods of the above.

Az Acélszerkezetek szakfolyóirat több számában foglalkoztunk már a tűzihorgany bevonatok kialakulásának mechanizmusával. Az ma már közismert, hogy az acélszerkezeteken, melyek többféle acélminőségből készülnek, eltérő lehet a kialakuló horganybevonatok színezete. Ennek eredete elsősorban az acélok ötvözőire, szennyezőire, így főleg szilícium- (Si) és foszfor- (P) tartalmukra vezethető vissza (1. kép). Ilyen esetekben nem csak a színeltérések tűnnek fel, hanem a kialakult rétegvastagságok is jelentősen eltérhetnek (2–3 szoros) egymástól, amely már gazdaságossági kérdés.

A horganyzás utáni lehűlési folyamat körülményeinek hatása a bevonatképződésre A színeltérések azt jelentik, hogy a szürke, vagy szürke foltos horganybevonat legfelső rétege helyenként, vagy egészben nem tiszta horganyból (Zn-ből) áll. Ilyenkor a legfelső réteget részben, vagy teljes egészében vas–horgany ötvözeti fázis alkotja. E jelenség okai a bevonatban zajló kémiai-fizikai reakciókban keresendők. Amennyiben az acélminőségek egy darabon belül azonosak, az eltérő bevonat megjelenése leginkább a munkadarab keresztmetszetének lehűlési viszonyaira vezethető vissza. Mint az ismeretes, a horganybevonat „végső” szerkezete attól függ, hogy a vas- és a horganyrészecskék diffúziója milyen intenzitással, illetve mennyi időn keresztül játszódik le. Ez azt jelenti, hogy a horganyolvadékban ötvözeti fázis képződik a vasfelületen, majd kiemeléskor az erre rárakódó tiszta horgany milyen mértékben tud átalakulni ötvözetté (1. ábra). Azaz a horganybevonat kialakulása még korántsem fejeződik be a fémolvadékból történő kiemeléssel.

Fe

Bevonat átalakulás

Tiszta Zn-réteg

Fe

A képen jól látható, hogy a hegesztési varratoktól jobbra és balra megváltozik a bevonat megjelenése. A fenti példa a színeltérések legáltalánosabb okát mutatja be, azonban ezt a jelenséget más tényezők is okozhatják. Az acélszerkezetek konstrukciója már önmagában is okozhat bevonati eltéréseket még tűzihorganyzás szempontjából optimális – kedvező szilícium- és foszfortartalmú – acélminőségek esetében is. Ennek hátterében a horganyzástechnológiai okok húzódnak meg, melyek a technológia adottságai.

Ötvözeti-réteg

Fe

1. kép: Eltérő acélminőségek okozta színeltérések

Kiemelés az olvadékból Bevonat képződése

Zn-olvadék

1. ábra: A bevonat kialakulása (sematikus ábra)


73

Zárójelben megjegyezzük, hogy a munkadarab gyors kiemelése esetében a horganynak kevesebb ideje van lefolyni a felületről, gyorsabban megdermed, így vastagabb lesz a bevonat, míg egészen lassú kiemeléskor – ugyanazon munkadarabon – vékonyabb rétegek jönnek létre. Tehát amikor az acélszerkezet felülete kiemelkedik az olvadékból, a fémfürdő kémiai összetételével közel megegyező horganyfilm szilárdul az ötvözeti fázisra. Ennek szerkezete tehát még nem lesz „végleges”. További kémiai átalakulása függ a már említett és még egy ideig megmaradó fémdiffúzió intenzitásától és időbeni lefutásától. Abban az esetben, ha az acélszerkezeti elem egésze, vagy bizonyos részei a horganyolvadékból történő kiemelése után időben csak lassan tudnak lehűlni, nagy az esély arra, hogy a kiemeléskor az ötvözeti fázisokra rakódott tiszta horgany akár teljes egészében is átalakul Zn–Fe ötvözetté. Természetesen a reaktív acélok (vastag bevonatok kialakulására hajlamos acélminőség) esetében, melyek kedvezőtlen kémiai összetétellel rendelkeznek biztos, hogy még kedvezőtlenebb lesz a folyamat eredménye. A valamilyen okból gátolt lehűlés következtében, a mérsékelten szürke, vagy foltos bevonatoktól kezdve egyenletesen matt szürke színezetű rétegek is létrejöhetnek. A lehűlés során mintegy 200 °C-ig zajló termodiffúziós folyamatok következtében fázisátalakulások zajlanak és folyamatosan nőnek a textúrában levő anyagszerkezeti feszültségek is. Sőt, a túl hosszú időn át tartó termodiffúziónál az egyes ötvözeti fázisok között szétválások is kialakulhatnak, melyek rontják a teljes bevonat mechanikai tulajdonságait. Minél hosszabb ideig tart a diffúzió, annál nagyobb feszültségek alakulnak ki a bevonatban, melynek oka a vas- (Fe) és a horgany- (Zn) atomok egymástól jelentősen eltérő diffúziós sebessége. Emiatt a szürke és vastag bevonatok kevésbé rugalmasak, mint a fényes és vékony rétegek. Szélsőséges esetben még a tiszta horganyfázis és az ötvözeti réteg közötti bevonati szétválásokat is eredményezhetnek a kedvezőtlen körülmények (Kirkendall-effektus). Felhívjuk a figyelmet arra is, hogy a fenti folyamat abban az esetben ismételten elindul, ha a horganyzott acélszerkezetet hosszabb időn keresztül nagyjából 250 °C felett tartósan hőigénybevételnek vetik alá. Ekkor megtörténhet a bevonat szétválása a fentebb tárgyaltaknak megfelelően. Ezért az utóbbi hőmérsékleti határ nevezhető a réteg hőállósági felső határának.

2. kép: A zárt tér lassú lehűlésének következménye

A konstrukció hatása a bevonat szerkezetére és küllemére

3–4. kép: Zártszelvények hőmérsékleti jellemzői közvetlenül a horganyzást követően

Az acélszerkezeti elemek tervezése során – amennyiben azok tűzihorganyzásra kerülnek – néhány egyszerű, de fontos alapszabályt kell csak betartani. Ezek közé tartozik, hogy megfelelő helyekre kell elhelyezni a be- és kifolyónyílásokat. Ugyanakkor ezen furatok, kicsípések méreteinek is megfelelőnek kell lenniük. Az elégséges átöblítés mellett elősegítsék a minél rövidebb kezelési idő elérését (ezáltal rövidül a termodiffúzió időtartama) is. Törekedni kell arra, hogy az adott szerkezeti elem belső terei minél „nyitottabbak” legyenek. Ez elősegíti a technológiai folyadékok gyors be- és kiömlését, de gyorsítja a horganyzást követően meleg levegővel telített zárt terek lehűlését is. Amennyiben csak igen lassan tud a levegővel teli belső tér hőmérséklete kb. 200 °C alá kerülni, akkor nagy esélylyel szürke horganyfelületek fognak kialakulni a belső tér környezetében (2. kép). A képen jól látható, hogy a lehajtható utánfutóajtó alsó felére több helyen felhegesztett merevítő U szelvények

határolta zárt tér miatt kialakultak a szürke csíkok, amit még tetézett, hogy az acéllemez anyaga sem rendelkezett optimális kémiai összetétellel. A horganyzást követően kialakuló hűlési viszonyok további illusztrálása érdekében hő-kamerás felvételeket mutatunk be. A modern technikai eszközök segítségével jól láthatóvá válnak azok a hőmérsékleti jellemzők, melyek közvetlenül a horganyolvadékból történő kiemelés után vannak jelen. A felvételek kékes helyei mutatják az alacsonyabb hőmérsékletű helyeket, míg a sárgától egészen a pirosig érzékelteti a jóval melegebb felületű részeket (3–4. képek). A bemutatott képek egy időben készültek, hagyományos objektívvel és hőkamera segítségével, ugyanarról a két munkadarabról, a fémolvadékból történő kiemelés után néhány másodperccel. Jól látszik, hogy a zártszelvények belső terei milyen magas hőmérsékletű levegővel vannak kitöltve. A négyszög alakú szelvény alsó felén levő furatban látható belső tér szintén piros színű, forró levegőt mutat.

74


Ilyen esetekben, nem optimális acélminőségnél, bizony szürke és vastag, esetleg párducmintás horganyrétegek jönnek létre. Itt jegyezzük, meg, hogy olyan termékeknél, ahol a zártszelvények végei le vannak „fenekelve”, még lassabban változik a belső tér hőmérséklete, ezért a mindenképpen szükséges kifolyónyílások mellett nem árt, ha kialakítanak többlet „kifolyó- és hűtőnyílásokat” is (2. ábra). Ez nem csak a gyorsabb lehűlést segíti elő, hanem a kezelő folyadékok és a horgany intenzívebb be- és kifolyását is.

Többlet nyílás a talplemezen

6–7. kép: Különféle acélelemek állapota közvetlenül tűzihorganyzás után

Ezeken a képeken igen impozánsan lehet látni a zártszelvény belső terének és a tömör acélgömb magas hőmérsékletét. A hűlés befejeztével egyébként a gömb matt szürkévé vált a hosszan tartó lehűlés miatt. Következő képeinken (8–9. képek) látható nagyméretű I tartók nagy hőtartalékai szintén igen lassú hűléshez vezetnek. Jól mutatják képeink, hogy a talplemezek szélei és a furatok környéke, a sarkok mennyivel alacsonyabb hőmérsékletűek, előbb lehűlnek – míg a furatok belsejében még magas hőmérsékletű az anyag.

Zártszelvényes termékeknél, karimás csöveknél 2. ábra: Javasolt konstrukció csőszerkezeteknél

Lényeges tényező a munkadarabnak azon jellemzője, hogy az anyag keresztmetszetéből adódóan mennyi idő alatt képes átadni többlethőmérsékletét a környezetének. A felületéhez képest mekkora a tömege, illetve vannake benne levegővel telt, zártabb terek, melyek pufferként viselkednek. A nagy keresztmetszetű munkadaraboknál (pl. nagyméretű I tartók esetében), ahol főleg az övlemezek vastagok, sokszor 30–40 mm méretűek, szinte kivétel nélkül fennáll az esélye a szürke felületek kialakulásának. Ilyen szerkezeti elemek bizony gyakran megfordulnak a tűzihorganyzó üzemekben (5. kép).

8–9. kép: Nagyméretű I tartó közvetlenül tűzihorganyzás után

Azokon az acélszerkezetei elemeken, melyek többféle vastagságú részből vannak összehegesztve, különbségek alakulhatnak ki a bevonat küllemét illetően. Az ebből adódó esztétikai eltérések nem a tűzihorganyzási technológiából eredő hiányosságok, hanem a munkadarab és a technológia sajátosságaiból adódnak. Ilyen szerkezeteknél akár 20–30 perces eltérések is lehetnek, amíg az acélanyag hőmérséklete kb. 200 °C alá süllyed, ahol már elhanyagolható sebességű a fématomok diffúziója (10–11. képek).

10–11. kép: A nagy hőtartalékkal rendelkező helyek jóval lassabban hűlnek le

5. kép: Nagyméretű hegesztett acélszerkezet szürke bevonattal

Ilyenkor különös gondot kell fordítani az optimális acélminőségek megválasztására, mert ez esetben jelentősen csökkenti a legfelső tiszta horganyfázis átalakulásnak sebességét, így megvan az esélyünk arra, hogy a nagy anyagkeresztmetszet ellenére is fényes legyen a horganyréteg. A vastag anyagrészek hatását mutatjuk be további felvételeinken (6–7. képek).

Az utólagos bevonati átalakulás mértékének csökkentésére különféle hűtési technológiákat alkalmazhatnak a tűzihorganyzó üzemek. Vékony, kisméretű daraboknál még vízhűtéssel, míg nagyobb keresztmetszetű acélelemeknél már csak levegő-ráfúvatással, de lehet valamelyest csökkenteni a bevonat átalakulásának mértékét. Ezáltal befolyásolható a réteg külleme. Mint tudjuk, amikor a legfelső tiszta horganyréteg átalakul ötvözeti fázissá, nem csak a kémiai összetétele, külleme, hanem fizikai tulajdonságai is megváltoznak. A szürkébb bevonatok érdesebb felületűek és keményebbek, tehát kopásállóbbak is. Ugyanakkor, ebből adódóan


75

sérülékenyebbek, főleg az éleken és külső sarkokon. A szürke bevonatok korrózióállóságukat tekintve – mint a továbbiakban látni fogjuk – egyenértékűnek tekinthetőek a fényes bevonatokkal. Ezt igazolták korróziós vizsgálatok, így az idevágó szabványok (MSZ EN ISO 14713, MSZ EN ISO 12944, ISO 9223) sem tesznek különbséget az egyes bevonati változatok korróziós képességei között.

Okoz-e hátrányt, ha a bevonat szürke színű lesz? Válaszunk egyértelműen az, hogy nem, amennyiben a felhasználók tisztában vannak az egyes bevonattípusok közötti különbségekkel. Ezek a különbségek lényegében nem a korrózióállóságban jelennek meg, hanem egyéb tulajdonságaikban. A korrózióállóságukkal kapcsolatosan az elmúlt évtizedekben többször végeztek ún. kitéti vizsgálatokat. Általában megállapították, hogy az acélszerkezetek felhasználási követelményeit tekintve, lényeges eltérés nincs a két megjelenési forma között, sőt voltak olyan mérések is, melyek során megállapították, hogy ipari viszonyok között, agresszív korróziós hatásoknál az ötvözeti fázisokból álló bevonatok jobban vizsgáztak, mint a tiszta cinkből állóak [1] (3. ábra). A rozsdásodás kezdete

Védelmi időtartam

Teljesen elrozsdásodott állapot

12. kép: Halvány barnás elszíneződés a rácsos csőoszlop övein

Csak ötvözeti réteg

Kívül cink alatta ötvözeti réteg

Csak cink réteg

3. ábra: Különféle bevonatok korróziója agresszív ipari klímában (K.A. van Oeteren szerint)

Itt kell említést tennünk egy különleges jelenségről, az ún. rozsdabarna elszíneződésről. Több évtizedes tapasztalatok szólnak arról, hogy időnként és helyenként előfordul a horganybevonatok barnává válása. Ez a folyamat először gyengébben, majd idővel erősebben jelenhet meg a felületen (12. kép). Az érdekes jelenség hátterében az áll, hogy az erősebb korróziós igénybevétel hatására a horgany–vas ötvözeti fázisokban levő vas korróziótermékei barnásvörösre színezik a teljes bevonatot. Egy 25 éven át tartó kísérletnél a kutatók megfigyelték, hogy bizonyos korróziós hatásoknál, azok a bevonatok, melyek eredetileg matt szürke színűek voltak, vagy csak igen vékony volt az ötvözeti fázisokon levő tiszta cink réteg, a horganyzást követően mintegy 8 évvel halványan, de megjelent a barnás elszíneződés, majd egyre erősebben jelentkezett [2]. Ez a színváltozás legfeljebb csak esztétikai kérdéseket vethet fel, ugyanis a barnás elszíneződések alatt, akár több száz μm vastag lehet még a horganyréteg.

76

Ilyen jelenséggel lehet találkozni a több évtizede telepített tűzihorganyzott autópálya-szalagkorlátok, vagy például nagy forgalmú utak melletti kandeláberek felületén. Azonban felhívjuk olvasóink figyelmét, hogy a jelenség nem tévesztendő össze a bevonat nélküli, rozsdásodó vasfelületekkel (!). A tűzihorganyzott acélszerkezetek felhasználásuk során többféle hatásnak vannak kitéve. Ennek megfelelően vizsgálhatjuk a kétféle típusú bevonat tulajdonságait. Megjegyezzük, hogy vannak átmenetek a szürke és fényes bevonatok között, ilyenkor a fényes horganyrétegen szürke foltok láthatóak. A termodiffúzió útján vasban feldúsul az azt addig csak alig tartalmazó, legfelső tiszta cinkfázis (η-fázis), ötvözetképződés megy végbe. Az acélszerkezeteket felhasználásuk során különféle hatások érik. Így a korróziós támadások mellett mechanikai igénybevételek (ütés, koptatás) is felléphetnek. Amennyiben összevetjük a fényes-optimális szerkezetű és szürke-ötvözeti fázisokból álló védőbevonatok tulajdonságait, a felhasználás szempontjából lényeges eltérések is adódhatnak (táblázat). Fényes és szürke bevonatok lényeges tulajdonságainak összehasonlítása Korróziós ellenállás*

Ütésállóság

Koptatási ellenállás

Fényes-optimális szerkezetű bevonatok

kb. azonos

jobb

rosszabb

Szürke-ötvözeti fázisokból álló bevonatok

kb. azonos

rosszabb

jobb

Bevonat

* a korróziós képességek esetünkben elsősorban a bevonatok vastagságától függenek.


A táblázatunk annyi kiegészítésre szorul, hogy a normál szerkezetű bevonatok esetében a legfelső tiszta horganyfázis esetleges lepusztulása után, a felszínre kerülő ötvözeti rétegek keményebbek és kopásállóbbak. Megjegyezzük továbbá, hogy bizonyos acélminőségeknél (főleg Sandelinacéloknál) előfordulhat, hogy a bevonat ezüstös, ám vastag és durván narancsos felületű lesz, szerkezetére mégis szinte tisztán az ötvözeti fázisok a jellemzőek. A Zn–Fe ötvözetekből álló horganyrétegekkel borított acélszerkezetek tehát rendeltetésüknek éppúgy megfelelnek, mint a fényes rétegek. Ugyanakkor mechanikai tulajdonságukat nézve jelentős eltérések mutatkoznak. Ez fakad abból is, hogy a szürke rétegek sokszor még vastagabbak is, és ezáltal romolhatnak a bevonat mechanika tulajdonságai (hajlíthatóság, ütésállóság). Ennek gyakorlati jelentősége abban áll, hogy a szürke, szürke-foltos horganyrétegek szállításkor, szereléskor érzékenyebbek a mechanikai igénybevételekre, ezért óvatosabb kezelést igényelnek, mint fényes társaik.

gany–vas ötvözetté, mely az adott felhasználási célnak jobban megfelel, mint a fényes réteg. Cikkünkben igyekeztünk bemutatni, hogy a tűzihorganyzott szerkezeteken kialakuló bevonatok különbségeit nem csak az eltérő acélösszetétel okozhatja, hanem a szerkezet geometriai jellemzői (vastagság, zárt terek) is nagy hatással lehetnek a védőrétegképzés végeredményére. Összefoglalásként elmondható, hogy az acélszerkezetek tervezésénél az alábbi három tényező figyelembevételét fontosnak tartjuk: – Tűzihorganyzásra ajánlott acélminőségek megválasztása (EN 10025). – Csőszerkezeteknél a darab minél rövidebb horganyzási idejének biztosítása, a belső terek lehetőség szerinti legnagyobb mértékű „megnyitásával”. – Csak a szükségesnek megfelelő vastagságú acélanyagot válasszunk szerkezeteinkhez.

A fentiek alapján látszik, hogy a szürke bevonatok kialakulása természetes velejárója a folyamatnak, megjelenésük lényegében nem okoz semmiféle alkalmazási nehézséget.

Ezúton mondunk köszönetet FVM Műszaki Intézetének, hogy termoviziós felvételeit lapunk rendelkezésére bocsátotta. (Fotók: 1.,2., 5.,13.: Antal Árpád, 3.-4. és 6.-11.: FVM Műszaki Intézete).

Az előzőek alapján mondhatnánk azt is, hogy a meghatározó igénybevételnek megfelelően célszerű lenne a bevonat típusát megválasztani. Ez darabáru-horganyzás esetében nem szokott előfordulni, ám speciális esetekben, például a lemezek tűzihorganyzási technológiáinál e lehetőségre már tudatosan építenek rá. Itt a fémolvadékból történő kiemelést követően, szigorúan szabályozott körülmények között, hőkezeléssel alakítják át a teljes bevonatot hor-

Felhasznált irodalom: [1] K.–A. van Oeteren: Feuerverzinkung, ein hochwertiger, industrieller Korrosionsschutz, Prof. Dr.-Ing. Wilfried J. Barz Technische Akademie Esslingen, 1988 [2] Korrosionsbeständigkeit von nachbehandelten Schweissverbindungen feuerverzinkter Stahlkonstruktionen bei atmosphärischer Belastung, Bericht Nr. 146, des Gemeinschaftauschusses Verzinken e.V.


77

Bagó Zoltán okleveles építőmérnök

TECHNOLÓGIAI ACÉLSZERKEZET TERVEZÉSE SZEIZMIKUS HATÁSRA (diplomamunka összegzése) Diplomamunkám során egy technológiai acélszerkezet komplett statikai tervezését hajtottam végre, különös figyelmet fordítottam a szeizmikus vizsgálatokra. A földrengés-méretezés szempontjából kihívást jelentett a 35 méter magas (8x8 m raszterű) szerkezet tetején elhelyezett 2000 kN függőleges súlyú technológiai teher és a 0,32 g értékű talajgyorsulási referenciaérték (Foksány, Románia). A szerkezet statikailag egy külpontosan merevített keret, melynek képlékeny vizsgálatát nemlineáris statikus eltolódásvizsgálattal (pushover analízis) hajtottam végre. Magas duktilitású, disszipatív szerkezetet terveztem, csökkentve ezzel a szerkezetre ható jelentős terheket. A statikai rendszernek megfelelően egy úgynevezett szeizmikus kapcsolóelemet (seismic link) alkalmaztam a gerendák merevítők által határolt szakaszán, a képlékeny folyamatok kizárólag e zónában alakulnak ki. A számítás során részletesen bemutattam a pushover vizsgálat peremfeltételeinek való megfelelőséget, a képlékeny modell részletes felépítésén keresztül pedig a pushover vizsgálat lépéseit. A szoftveres analízis eredményeinek bemutatása után meghatároztam azt a viselkedési tényező értéket, melyet a szerkezet rugalmas számítása során felhasználtam. A rugalmas számítás keretein belül szabványos ellenőrzési eredménnyel támasztottam alá az elemek megfelelőségét valamint bemutattam a szeizmikus kapcsolóelem részletes kidolgozásának lépéseit. Az oszlopok, merevítők és kapcsolatok rugalmas viselkedéséhez szükséges többlet-teherbírást kimutattam, így létrejöhetett az összes szeizmikus kapcsolóelem homogén energiaelnyelő viselkedése.

In my thesis a complete structural analysis of a technological steel structure was performed with special emphasis on seismic design. The earthquake engineering was challenging due to the 2000kN vertical load on the top of the 35m tall structure (with 8x8m grids) and the 0,32g reference peak ground acceleration (Focsani, Romania). The structure is an eccentrically braced frame; its plastic calculation was based on non-linear static (pushover) analysis. The dissipative structure with high plasticity provided an option to lower its major seismic forces. According to the structural behavior of this system, a seismic link was used for each beam between the braces, plastic behaviour occurs only in this zone. In the calculation it was verified in detail that the structure conforms to all boundary conditions and the steps of pushover analysis were presented through the detailed introduction of the plastic model. After the results of the software analysis were presented, the behaviour factor was determined and used in the elastic calculation. The elastic verification of the elements was based on interaction formulae; detailed design of seismic links was also introduced. Overstrength of columns, braces and connections was verified, which assures elastic behaviour of these elements, therefore a homogeneous dissipative behavior of the whole set of seismic links can be realized.

BEVEZETÉS

PUSHOVER ANALÍZIS

A rugalmas méretezéshez használt q=1,5-es viselkedési tényező értékénél a képlékeny tervezés során ennél jóval magasabbat, egyes esetekben egészen q=8-as viselkedési tényezőt is figyelembe vehetünk. Minél magasabb a viselkedési tényező értéke, annál nagyobb a szerkezet egészének az energiaelnyelő képessége, mely során a szerkezet elemeit a rugalmas tervezésben figyelembe vett szeizmikus terhek jelentős csökkentésével tudjuk méretezni, szem előtt tartva természetesen a képlékeny viselkedéshez szükséges megfelelő szerkezeti részletek kialakítását. A pushover analízis az egyik eszköz a mérnökök kezében a legmagasabb viselkedési tényezők felhasználásának kimutatására.

A pushover analízis egy nemlineáris statikus eltolódás-vizsgálat, melyet állandó gravitációs teher és monoton növekvő vízszintes erőhatás mellett hajtunk végre. A vizsgálat alkalmas a túlterhelési arány értékének meghatározására (ez szükséges a viselkedési tényező megállapításához); a várható képlékeny mechanizmusok és károsodások megoszlásának becslésére; meglévő szerkezetek viselkedésének megbecslésére és a lineáris rugalmas számításon alapuló tervezés alternatívájaként történő tervezésre. A szabályossági követelmény függvényében kétdimenziós vagy térbeli vizsgálatot alkalmazhatunk.

78


A FEMA356-ban megadott anyagmodell a 2. ábrán látható.

2. ábra: FEMA356 anyagmodell A pont: Terheletlen állapot B pont: Képlékenyedés C pont: Maximális teherbírás D pont: Maradó teherbírási szakasz kezdőpontja E pont: Teherbírás-vesztés a szakasz: felkeményedés alatti deformáció b szakasz: teljes képlékeny deformáció c szakasz: maradó szilárdsági érték

1. ábra: Izometrikus nézet

A pushover vizsgálat részletei A pushover analízis alkalmazásakor a képlékeny folyamatok kialakulása mellett a vízszintes terhek és a horizontális eltolódás közötti összefüggést is láthatjuk, mely az úgynevezett pushover kapacitásgörbe. A módszer lényegében a lineáris helyettesítő vízszintes terhek elvén alapuló számítás képlékeny tartományba történő kiterjesztése, mely során mindössze vízszintes szeizmikus összetevőkkel számolunk. A diplomamunkában a pushover analízis lépésenkénti végrehajtását mutattam be a University of California, Berkeley-n kidolgozott SAP2000 szoftver segítségével. 3. ábra: Képlékeny csukló tulajdonságai

A képlékeny folyamat koncepciója Egy keresztmetszetben tengelyirányú, nyírási, csavarási vagy nyomatéki igénybevételre is kialakulhat képlékeny csukló. Rövidebb kapcsolóelem esetén a képlékeny nyírási mechanizmus, hosszabb kapcsolóelem esetén a nyomatéki képlékeny mechanizmus által jön létre az energiaelnyelés. Egor P. Popov kutatási eredményei és valós földrengéskárok is mutatják, hogy a nyírási képlékeny csukló kialakulása kontrollálható biztosabban, ezért annak megbízhatóbb működése miatt rövid kapcsolóelem alkalmazása mellett döntöttem.

A képlékeny csukló definiálása Az anyagmodell leírásakor az épületek szeizmikus megerősítésével foglalkozó USA-beli FEMA356 szabványt használtam.

A szabványban megadott teheresetek felvétele, numerikus vizsgálati paraméterek beállítása után következett a pushover analízis futtatása.

A pushover vizsgálat eredménye Az Eurocode 8 szerint pushover vizsgálattal az αu/α1 arányából tudunk a szerkezet viselkedési tényezőjére következtetni, ahol α1 az a tényező, mellyel a szeizmikus terhet kell megszoroznunk ahhoz, hogy a szerkezet bármely elemében fellépő feszültség túllépje az elem képlékeny rugalmas teherbírási ellenállását; αu az a tényező, mellyel a szeizmikus terhet kell megszoroznunk ahhoz, hogy a szerkezet globális stabilitásvesztése kialakuljon. A képlékeny csuklók kialakulásának sorrendjéből a 4. ábrán láthatunk kivonatot.


79

Az egyenletes vízszintes tehereloszlásból számított maximális viselkedési tényező: qUNIF= 5 x 1,113 = 5,565

SZERKEZETI RÉSZLETEK Diplomamunkámban részletesen bemutattam a szeizmikus kapcsolóelem részleteinek kidolgozását, melynek célja az, hogy a szerkezet valóban rendelkezzen olyan képlékeny energiaelnyelési többlettel, mely alátámasztja a magas viselkedési tényező használatát. Az 5. ábrán a szeizmikus kapcsolóelem vég- és közbenső merevítőinek kiosztását, a 6. ábrán gyártmánytervét láthatjuk.

5. ábra: Részlet a kapcsolóelem merevítéséről (a kifordulás elleni megtámasztások nincsenek megjelenítve)

4. ábra: Képlékenyedési folyamat kivonata

6. ábra: A kapcsolóelem gyártmányterve

A vízszintes terhek fokozatos növelésével a felső szintek egymás után bekapcsolódnak a képlékeny teherviselési folyamatba. 419 mm-es (H/84) tetőponti oldalirányú elmozdulásnál már az összes gerendán kialakult a képlékenyedési folyamat. 1299 mm-es (H/27) tetőponti elmozdulásnál jön létre a csukló teljes tönkremenetele.

Túlterheléses méretezés

A viselkedési tényezők meghatározása Az egyenletes és modális vízszintes tehereloszlások közül a magasságtól független, tömegarányos vízszintes teherelhelyezési mód lett a mértékadó, ez szolgáltatta az alacsonyabb viselkedési tényező értékét. A tetőpont első képlékeny csukló megjelenéséhez tartozó vízszintes eltolódása: 136 mm. Az első képlékeny csukló megjelenésekor fellépő alapnyíróerő értéke: 460 kN. Az alapnyíróerő maximumértéke: 512 kN. αu /α1 értéke: 512 kN/460 kN=1,113

80

Annak érdekében, hogy szeizmikus szituációban valóban a szeizmikus kapcsolóelem képlékeny viselkedésével jöjjön létre a szerkezet tönkremenetele, fontos leellenőrizni az egyéb, nem disszipatív elemeket. Az EN 1998-1 6.8.3 előírásai szerint a szerkezeti elemek tervezési ellenállásairól kimutattam, hogy nagyobbak, mint a nem szeizmikus hatásokból keletkező normálerők valamint a túlterhelésekkel növelt szeizmikus hatásból eredő igénybevételek összege. A szeizmikus kapcsolóelemet tartalmazó elemek kapcsolatairól szintén kimutattam, hogy fel tudják venni a képlékeny viselkedéssel járó többletterheket. A képlékeny nyírási folyamat kialakulása miatt szükséges, hogy a merevítőről átadódó igénybevétel kizárólag a gerenda gerincén jelenjen meg nyíróerő formájában. Ezért fontos a kihajlás ellen merevített és a szerkesztési szabályoknak megfelelő csomólemezes gerendabekötés alkalmazása.


Az alapozás közelítő ellenőrzését a kapacitástervezés szabályai szerint megnövelt reakcióerőkre hajtottam végre.

ÖSSZEFOGLALÁS Diplomamunkám elkészítése során nagy kihívást jelentett a szerkezet földrajzi elhelyezkedéséből fakadó magas talajgyorsulási érték, valamint a tetőszinten elhelyezkedő jelentős tömeg. Az Eurocode 8 előírásai alapján pushover vizsgálattal határoztam meg a túlterhelési arány értékét, mellyel meghatároztam azt a q viselkedési tényező értéket, mely segítségével a szerkezet rugalmas méretezése során figyelembe vehetjük a képlékeny teherbírást. A képlékenyen méretezett szerkezeti elemekre a szabványban szigorú előírások vonatkoznak, melyek mindegyikének betartása első alkalommal sok módosítást, iterációt igényelt, de a logikusan felépített szabályrendszer használata rutinná válhat, melynek következtében a pushover analízis a magasabb szintű mérnöki eszköztár szerves része lehet. A magas viselkedési tényező által az alap nyíróerők és az oszlopokra jutó igénybevételek kisebbek lesznek; a szerkezeti tömegek tekintetében jelentős megtakarítást érhetünk el, mely által gazdaságosabb szerkezeteket hozhatunk létre, mint a rugalmas méretezési eljárás segítségével. A diplomamunka készítéséhez az akkor hatályos, angol nyelvű MSZ EN 1998-1:2005 szabványt használtam, ezért az időközben megjelent magyar nyelvű szabványtól egyes kifejezések eltérnek.

Köszönetnyilvánítás Ezúton is szeretném megköszönni dr. Papp Ferencnek, dr. Vigh László Gergelynek (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem), Pohl Ákosnak (KÉSZ Építő Zrt.), és Prof. Eduardo Miranda-nak (Stanford University) a diplomamunka elkészítéséhez nyújtott önzetlen segítséget. A diplomamunka elkészítéséhez a szakmai és szoftveres támogatást a KÉSZ Építő Zrt. nyújtotta, ezúton is szeretném köszönetemet kifejezni ezért. Felhasznált irodalom Egor P. Popov, M. EERI, Kazuhiko Kasai, Michael D. Engelhardt: Advances in Design of Eccentrically Braced Frames Fardis, Carvalho, Elnashai, Faccioli, Pinto, Plumier: Designers' Guides to EN 1998-1 and EN 1998-5 AISC: Seismic Design Manual ASCE: Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings (FEMA356) Eduardo Miranda: Lecture notes CEE223A – Design of Eccentrically Braced Frames (EBFs) SAP2000 felhasználói kézikönyv EN 1991 - Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások EN 1993 - Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése EN 1998 - Eurocode 8: Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezése

Felhasznált szoftverek ConSteel 3.2 –v09 SAP2000 Advanced 11.0.8 StruCad V13 MathCad 13


81

Árvai István K-ARTS Művészeti Kft. (A KÉSZ csoport tagja)

ACÉLSZOBROK A DÓM TÉREN Különleges képzőművészeti látványosság kísérte az idei Szegedi Szabadtéri Játékok programját is. KASZ09 – a VI. Kecskeméti Acélszobrászati Szimpozion szobortárlata a Dóm téren volt látható augusztus 22-ig. Harmadik alkalommal érkeztek a fémes műalkotások a szegedi Dóm tér óratorony alatti térrészére. Június 17-én kezdődött és július 3-án fejeződött be a hatodik kecskeméti nemzetközi acélszobrászati alkotótábor a KÉSZ Ipari Park üzemcsarnokában, melyet a K-ARTS Művészeti Kft. a KÉSZ Csoport egyik új vállalkozása szervezett. Évek óta a KÉSZ Ipari Park acélszerkezet-gyártó központja biztosítja a helyet a nemzetközi acél- és fémszobrászati alkotótábor kísérletező acélszobrászainak. Az ipari körülmények, eszközök, a különböző fém alapanyagok jó lehetőséget adnak a legváltozatosabb ötletek, extrém formák megvalósítására. A régmúltban több üzem, ipari gyártómű is helyszíne, támogatója volt az ilyen alkotói folyamatoknak. Sajnos napjainkban ez ritkaságnak számít. A KÉSZ Csoport és annak kortárs művészeti programja (K-ARTS) ebben az évben is megteremtette az alkotók fogadásának feltételeit. Eddig közel hatvan művész vett részt az acélos alkotótáborokon. A díjazott (pl. több Munkácsy-díjas), tapasztalt szobrászok mellett a tábor teret ad a pályakezdő fiatal tehetségeknek is, hogy a technikai és szakmai adottságokat kihasználva mutathassák meg művészetüket. Üdítő kivételnek mondható ez a művészeti tábor, ahol az ipar adta lehetőségekkel élve az ipar- és képzőművészek kipróbálhatják magukat, átrándulhatnak a képzőművészet más területeiről a keményebb műfajra. Így már több festő, grafikus használta fel az edzett anyagot, kóstolt bele az acélszobrászkodásba, születhettek értékes és különleges művek magasan jegyzett alkotóktól. Nincs kötött téma. Van, aki geometrikus formákban gondolkodik. Van, aki az archaikus jelleget fedezi fel a fémben.

Megint más a figurális formákat választja, emberi alakokra formázza a rideg acélt. Olyan művész is akadt már, aki kinetikus szobrot szerelt össze a fém alkatrészekből. De az is jellemző, hogy a kísérletezés során az acélt más anyaggal, például fával, üveggel, kerámiával, műanyaggal, szövettel, vagy alumíniummal párosítják. Születtek itt már több tonnás, csak daruval mozgatható óriás alkotások, de újragondolt használati tárgyak, sőt utcabútor is. A táborozók minden szakmai segítséget megkapnak a KÉSZ gyártóüzemétől, de a művészek egymást is segítik, tanítják társukat a fém alakítására. Nemzetközi kapcsolatokat indítottak el azok a külföldi alkotók, akik az évek során Kanadából, Szerbiából, Tajvanról, Iránból, Izlandról vagy Németországból érkeztek az alkotótáborba. A hazai művészeink így juthattak kiállítási lehetőséghez külföldön, vagy kaptak meghívást már alkotó közösségekbe. Az idei résztvevők június 17-én kezdték a barátkozást az ipari műteremmel, a csőhengerítő csarnokkal, a technikával és az anyagokkal. Az alkotótábor szervezői bekapcsolódtak az országos rendezvénybe, a Múzeumok Éjszakája (június 20.) programsorozatba. Sok lelkes érdeklődő ezen a napon tapasztalhatta meg az acélos alkotás különlegességét, a hegesztők szikrázását, találkozhatott a művészekkel és néhány készülőben levő művel. A KASZ09 alkotói közül Csepregi Balázs Városi itató néven acél gémeskutat állított össze, hogy a víz, a hagyományok jelentőségét hangsúlyozza és a városlakók számára használati eszközként, víznyerő helyként bemutassa. Drabik István a megolvadó hegesztőhuzallal rajzolta meg szobrait,

Rabóczky Judit Rita: Kertem című alkotása két pozitúrában. A háttérben maga a művésznő

82


rakta egymásra emberi formákban megszilárduló drótrétegeit. Majoros Gyula kályhacsöveket idéző kompozíciója és acél aktatáskája már-már prototípusnak tekinthető. Kopasz Tamás archaikus, lándzsaszerű formákat alkotott Tértörések sorozatcímmel. Pintér Balázs játékos, humoros szobrai (Kifli reggelire, Holnap befejezem, Reggeli maradék) azt bizonyítják, hogy ez a szigorú anyag képes könnyedebb gondolatok továbbítására is. Rajcsók Attila szépen ívelt kanálformái Gulliver utazásaira emlékeztettek. A grafikus Roskó Gábor a biciklizés nagy szerelmese, az acélt a kerékpározás népszerűsítésére alkalmazta. A kerékpártárolást új módon oldotta meg, egy forgókaros kombinációval, mely az úgynevezett „bicikli-balett” című performanszra is alkalmasnak bizonyult a tábort záró kiállításon. A német Sibylle Burrer finoman megmunkált lemezoszlopai azt mutatják, a rideg acél érzékeny szépséget adhat a műnek. Péter Ágnes tapasztalt fémszobrászként érkezett a szimpozionra, acél és krómacél társításával íves kapuzatokat készített, melyek archaizáló teret teremtettek. Rabóczky Judit Rita drótszobrai, emberi formái és a plazmavágó szeletelte acél fűcsomói (Kertem címmel) a különleges felhasználás lehetőségeit bizonyítják. Az idei nyári tábor július 3-án egy látványos kiállítással fejeződött be a műteremmé változtatott csőhengerítő csarnokban, ahol mindenki a tett helyszínén csodálhatta meg az elkészült műtárgyakat az Uzgin Üver zenéje kíséretében.

Kopasz Tamás a Térvonalak című szobrával

Az elkészült friss alkotások első nagy szabadtéri kiállítása a Dóm téren volt látható a Szegedi Szabadtéri Játékok kísérő rendezvényeként a fesztivál ideje alatt ( 2009. július 7 – augusztus 22.).

K-ARTS KÉSZ Művészeti Gyűjtemény Az elmúlt években a KÉSZ Csoport jelentős támogatási és szponzorálási stratégiát alakított ki. Cégcsoportunkat kulturális területen a modern és minőségi műfajok, produkciók felkarolása tette ismerté. Kortárs képzőművészeti mecenatúra programot fogalmaztunk meg, melylyel elsősorban a hazai kortárs alkotók sikereit szeretnék elősegíteni. Művészeti programunknak is köszönhetően a KÉSZ jelentős kortárs képzőművészeti gyűjteményt hozott létre. K-ARTS KÉSZ Művészeti Gyűjtemény sok neves, díjazott hazai és külföldi alkotóval büszkélkedhet. A KÉSZ Csoport talán legfiatalabb tagvállalata a K-ARTS Művészeti és Rendezvényszervező Kft. azért jött létre, hogy ezt a formálódó, értékes gyűjteményt kezelje, gondozza, mutassa be. Szeretnénk a KÉSZ művészeti gyűjteményt elismert magángyűjteménnyé fejleszteni.

Rabóczky Judit Rita szoborgombolyítás közben

Rabóczky Judit Rita: Kint-bent című drótszobra

Drabik István munka közben

Drabik István a Harcos című alkotásával


83

Paszternák László Qualiweld Welding & Trade Kft.

VILÁGSZABADALOM A LORCH-TÓL: SPEEDPULS MIG/MAG HEGESZTÉS! VAN ÚJ A NAP ALATT: hegeszteni olyan gyorsan, olyan tisztán, olyan egyszerűen, mint még soha! Napjainkban a hegesztéssel szemben egyre magasabbak a követelmények. Igaz ez nemcsak különleges alapanyagok (alumínium és ötvözetei, réz és ötvözetei, erősen ötvözött korrózióálló és hőálló acélok stb.), hanem a szénacélok hegesztésénél is. Ma hazánkban a feladatok jelentős részét a különféle szénacélok hegesztése teszi ki. Az alapanyaggyártás fejlődésével ezen „egyszerűnek” mondott feladatok egyre bonyolultabbá, egyre nehezebbé váltak, hiszen a mikroötvözött, termomehanikusan kezelt, finomszemcsés szerkezeti acélok megjelenése a hegesztő szakemberek számára is új feladatot jelentett. A követelmények egyrészt műszaki jellegűek (úgy a varrattal, mint a berendezéssel szemben), másrészt gazdasági jellegűek. Műszaki követelmények terén a varrattal szemben a következő jogos elvárások merülnek fel: • a lehető legkevesebb utómunkálat elérése: – fröcskölésmentes, – szilikátmentes varratfelület; • szegélybeégés-mentes; • mély beolvadás; • hidegkötésmentes; • alacsony vetemedés, illetve minél kisebb maradó feszültség; • alacsony ötvözőkiégés; ELJÁRÁS

Műszaki követelmények a hegesztő berendezéssel szemben is megfogalmazhatók: • egyszerű kezelhetőség; • alacsony hőbevitel; • jó ívstabilitás; • biztos varratképzés; • a hegesztés végén hegyes huzalvég biztosítása: – ezáltal hibamentes az újragyújtás, – megszűnik a hidegráfolyás és az indítási fröcskölés veszélye; Gazdasági követelmények: • gyors hegesztés; • megnövelt varratképzés; • alacsony költség: – előkészítésnél, – hegesztésnél, – utómunkálatoknál; A műszaki és a gazdasági követelmények némileg ellentmondásban vannak, hiszen ezidáig alacsony hőbevitelt és ezzel együtt járó alacsony maradó feszültséget, illetve kis alakváltozást nagy hegesztési sebességgel, megnövelt varratképzéssel aligha lehetett biztosítani. Áttekintve röviden MIG/MAG eljárásnál a különböző cseppátmenettel járó előnyöket és hátrányokat, az alábbi következtetéseket vonhatjuk le:

ELŐNY

HÁTRÁNY

Rövidzáras cseppátmenet

– vékony és közepes lemezvastagságnál alkalmazható; – teljesítményfüggő (alacsony, közepes) hőbevitel; – keskeny/közepes hőhatásövezet;

– intenzív fröcskölés; – rövidzár miatt fojtásszabályzás szükséges; – cseppátmenet csak rövidzárral jön létre;

Szóróíves cseppátmenet

– közel „fröcskölésmentes” hegesztés; – rövidzár nélküli cseppátmenet; – mély beolvadás, széles varrat;

– – – –

Impulzushegesztés

– jól definiált cseppképződés: impulzusonként egy cseppleválás; – két cseppképződés között nincs „kéretlen” cseppleválás; – alacsony hőbevitel, kis vetemedés; – keskeny hőhatásövezet; – az ív kezelhetősége jó; – kiváló varratkülalak; – fröcskölésmentes varratkörnyezet; – vékony és vastag anyagok esetében egyaránt alkalmazható;

– lassú varratképzés;

Twin-Puls hegesztés – az olvadási és a lehűlési fázisok egyértelműen el vannak (dupla impulzus) egymástól különítve; – alacsony hőbevitel, kis vetemedés; – keskeny hőhatásövezet; – az ív kezelhetősége jó; – kimagasló varratkülalak; – fröcskölésmentes varratkörnyezet;

84

magas energiasűrűség, nagy hőbevitel; nagy vetemedés, illetve maradó feszültség; széles hőhatásövezet; csak nagy anyagvastagságnál alkalmazható;

– csak vékony és közepes lemezvastagság esetén alkalmazható; – nagyon lassú varratképzés;


Ha feltesszük a kérdést, hogy miért nem alkalmazzák a mai napig az ipar minden területén a hagyományos MIG/ MAG impulzus-technológiát szénacélok hegesztésénél, az előző táblázat választ ad a kérdésre: bár a varrat minősége minden szempontból jobb a többi eljáráshoz képest, de ha figyelembe vesszük a berendezés viszonylag magas árát és a technológia lassúságát, mindenképpen gazdaságtalan! A beruházást kizárólag a varrattal szemben támasztott magas követelmények igazolhatják. Erre a gazdaságossági problémára kínál megoldást a LORCH cég SAPROM inverteres berendezéscsaládjához kifejlesztett és szabadalmaztatott SpeedPuls technológiája. Ez az eljárás egyesíti a szóróíves hegesztéstől is magasabb leolvadási teljesítményt és az impulzus-hegesztés minden előnyét. Az alkalmazhatóságot jól szemlélteti az 1. ábra.

Az impulzus-hegesztés és a SpeedPuls hegesztés varratképe, valamint a hegesztési paraméterek jól szemléltetik a két eljárás különbségét (3. ábra). Látható, hogy azonos mérhető méretű sarokvarrat (5,5 mm) hegesztése esetén mennyivel nagyobb a beolvadás (ezáltal erősebb a varrat), valamint mennyivel gyorsabb a hegesztési sebesség SpeedPuls technológia alkalmazásakor.

3. ábra

Az új technológia előnyét szemlélteti a 4. és az 5. ábra is, melyek megmutatják, hogy azonos körülmények között mennyivel nagyobb a leolvadási teljesítmény, illetve 5, 8, valamint 15 mm anyagvastagság hegesztése esetén hány százalékkal gyorsabban tudjuk meghegeszteni ugyanazt a varratot.

1. ábra

Sarokvarrat konstrukciós méretének meghatározását ismerteti a 2. ábra, melyből jól látható, hogy a konstrukciós varratméret két részből tevődik össze: egy látható és viszonylag jól mérhető („a” méret), valamint egy további, csak csiszolatvizsgálattal meghatározható részből („e” méret). Azaz: – minél nagyobb az „e” méret, annál kisebb lehet az „a” méret, illetve – azonos „a” méret esetén minél nagyobb az „e” méret, annál nagyobb a varratszilárdság;

4. ábra

2. ábra

5. ábra


85

ELJÁRÁS SpeedPuls

ELŐNY Műszaki: – folyamatos cseppképződés: a huzalvégről rövidzár nélküli folyamatos anyagátmenet a varratba; – a nagy plazmanyomás és a mély beolvadás következtében V tompavarrat előkészítési szöge akár 30°-ra is csökkenhet a hidegkötés veszélye nélkül; – alacsony hőbevitel, kis vetemedés; – keskeny hőhatásövezet; – az ív kezelhetősége jó; – a varrat szegélybeégés-mentes; – kiváló varratkülalak; – csökken a varratfelületen a kerámiaképződés; – fröcskölésmentes varratkörnyezet; – vékony és vastag anyagok esetében egyaránt alkalmazható (1 mm anyagvastagságtól); – 20–30 mm-es szabad huzalvég alkalmazása lehetővé teszi a jó láthatóságot. Gazdaságossági: – megnövelt leolvadási teljesítmény következtében nő a hegesztési sebesség; – a varrat-előkészítés és a hegesztőanyag-felhasználás költsége is csökken (tompa V varrat esetén 60°-os részelés helyett 30°-os részelés elegendő); – nincs szükség különleges hegesztőanyagra; – nincs szükség különleges védőgázra; – 40–50%-kal csökken a gázfelhasználás (pl. 18 mm belső átmérőjű gázterelő alkalmazása esetén a szokásos 15 liter/perc gázfelhasználás helyett 8–10 liter/perc gázmennyiség elegendő; – a SAPROM berendezés ára az újonnan kifejlesztett SpeedPuls technológia ellenére változatlan!

Ezen adatokat értékelve látható, hogy szénacélok hegesztésénél is megoldódott az impulzus-technológia gazdaságossági problémája. Az új, szabadalmaztatott SpeedPuls eljárás maradéktalanul egyesíti az impulzushegesztés biztosította műszaki előnyöket és kielégíti a napjainkban egy-

86

re nagyobb hangsúlyt jelentő gazdaságossági követelményeket. Irodalmi hivatkozás: [1] Bernd Dalmer: „SpeedPulse / Einfach schneller. Eifach Puls.”


Szuhay Zoltán témavezető mérnök, Felületkezelő Szakközpont, Kematechnik Kft. – Innomontage Kft.

ENERGIA-MEGTAKARÍTÁS AZ IPARI FESTŐMŰHELYEKBEN Napjainkban, amikor az energiahordozók ára folyamatosan növekszik, a felületkezelési iparágban is célszerű megoldási javaslatokat készíteni a felhasznált energia csökkentésére. Egy előírások szerint tervezett és megvalósított festőműhelyben a méretezett elszívórendszer gondoskodik a káros anyagok elszívásáról, az elszívott levegőt pedig temperált levegőpótló (befúvó) rendszer pótolja. A levegő temperálásához szükséges hőt földgáz, PB-gáz, olaj, meleg víz és elektromos áram segítségével állíthatjuk elő. Az acélszerkezetek festésére használt ipai festőműhelyekben leginkább a földgázos és a PB-gázos megoldás terjedt el. A levegő temperálását biztosító gépészeti egységek, nevezzük őket termo-ventilátoroknak, az elszívott levegőt a szabadból kell, hogy pótolják, ezáltal a téli időszakban akár 0 °C alatti levegőt kell legalább +20 °C-os hőmérsékletűre melegítenünk. A hőteljesítmény nagyságát a légcsere mértéke, azt pedig a munkadarabok száma, mérete, mennyisége, a festékanyagok mennyisége és a festési technológia határozza meg. A hővisszanyerő nélkül létesült festőműhelyek esetén az elszívó- és a befúvórendszer között nincs légtechnikai összekötés, az elszívott és a befúvott levegő nem keresztezi egymást. A hővisszanyerővel felszerelt festőműhelyek esetén az elszívó- és a befúvórendszer között légtechnikai kapcsolatot hozunk létre, annak érdekében, hogy a festőműhelyből elszívott, tehát már felmelegített levegő a hőt a befúvott levegőnek át tudja adni, ezáltal a levegő temperálásához kevesebb energiafelhasználásra legyen szükség. A hővisszanyerőknek alapvetően két fő, elterjedt típusa különböztethető meg: – lemeztáskás és – közvetítőközeges hővisszanyerők.

A közvetítőközeges hővisszanyerők működésének lényege, hogy az elszívott és a befúvott levegő közötti hőátadás egy közvetítőközeg (folyadék) segítségével valósul meg. Ez a rendszer meglehetősen bonyolult, költséges és a hővisszanyerési hatékonyága is alacsonyabb (max. 40%), ezért ezt csak akkor javasoljuk, ha a lemeztáskás rendszer beépítésére a szűkös telepítési hely miatt nincs lehetőség. A lemeztáskás hővisszanyerőknél a hőcserélő egy fémvázas merevítésű dobozban helyezkedik el. Amennyire a telepítési lehetőségek lehetővé teszik, a hővisszanyerő az elszívó- és a befúvóegység közé kerül telepítésre, egyik oldalához az elszívó ventilátor, a másikhoz pedig a befúvó ventilátor kapcsolódik. A hő átadása a hőcserélőben valósul meg, természetesen a két levegőáram fizikai összekeveredése nélkül. A hővisszanyerőhöz illesztett 2 darab légtechnikai szabályozózsalu lehetővé teszi a nyári és a téli üzemmód megteremtését. Nyári üzemmódban az elszívott levegő egy elkerülő (BY-PASS) ágon kerüli el a hőcserélőt, így hőátadás nincs. Téli üzemmódban ez természetesen fordítva van. A zsaluk kézzel vagy akár elektromos szabályozómotorok segítségével is működtethetők. A lemeztáskás hővisszanyerőkkel max. 50%-os hővisszanyerési teljesítmény érhető el, azaz max. ennyivel csökkenthető a befúvott levegő temperálásához szükséges energiafelhasználás. Abban az esetben, ha az elszívott és a befúvott levegőt a hővisszanyerő előtt megfelelő száraz porszűrőkkel szűrjük és a szűrőket a javasolt időszakonként cseréljük, a hővisszanyerők különösebb karbantartást nem igényelnek. Ezek a hővisszanyerők – természetesen a légtechnikai rendszerek felülvizsgálata után – meglevő festőműhelyi elszívó- és befúvórendszerhez utólagosan is beilleszthetők. Ebben az esetben a meglevő légtechnikai rendszer paraméterei határozzák meg, szükséges-e bizonyos elemek, pl. ventilátor, légcsatorna cseréje. Konkrét érdeklődés, megkeresés esetén helyszíni felmérést, ennek alapján, pedig műszaki javaslatot készítünk.


87

komplett felületkezelő rendszerek, szóróházak, festőműhelyek, szemcseszóró-, homokszóróés festőberendezések. Teljes körű szerviz, szemcse- és alkatrészellátás.

FELÜLETKEZELŐ SZAKKÖZPONT KEMATECHNIK Mérnökiroda Kft. INNOMONTAGE Vállalkozó Kft. 1222 Budapest, Nagytétényi út 100–102. Tel.: +36 1 208-5524, Fax: +36 1 371-1381 [email protected], [email protected] www.kematechnik.hu, www.innomontage.hu

88


Komplett elszívási megoldások minden műhelybe A hegesztési füst és a csiszolási por súlyosan veszélyezteti a dolgozók egészségét. A Nederman nagy tapasztalatokkal rendelkezik a dolgozók és a környezet védelme, a munkahelyi hatékonyság növelése területén. Megoldásaink mindenre kiterjednek, az egyszerű elszívó- és szűrőberendezésektől az egész üzemeket kiszolgáló rendszerekig, beleértve a tervezést, üzembe helyezést, karbantartást és szervizszolgáltatást. • Alacsony-vákuumú elszívórendszerek, • Magas vákuumú elszívás közvetlenül szerszámról vagy hegesztőpisztolyról, • Mobil és hordozható füstelszívó és szűrőberendezések, • Központi vákuum- és szűrőrendszerek.

Nederman Magyarország Kft. 1043 Budapest, Csányi László u. 34. tel.: 272-0277 e-mail: [email protected] www.nederman.hu www.elszivastechnika.hu


89

Dr. Dulin László (IWE) DLT Hegesztéstechnikai Kft.

CSÚCSTECHNIKA A HEGESZTÉS GÉPESÍTÉSÉHEZ, III. rész A korábbi cikkeinkben a DLT Kft különböző hegesztési eljárások gépesítéséhez tervezett és gyártott, célgépeit mutattuk be. Most egy elsősorban a nagy kiterjedésű hegesztett szerkezeteket gyártó cégeket érdeklő célgép következik. A célgép tervezési adataiból következően 70 x 5 méteres alapterületen és 2 méteres magasságig képes két, egyenként nyolc programozható tengellyel épített pisztolymozgató rendszerrel gépesített hegesztési feladatokat ellátni (1. és 2. ábra). Az egyes konzolok a jelenlegi kivitelben megosztva, de átfedéssel 2/3–2/3 hosszban programozottan szolgálnak ki olyan forgatóberendezéseket, amelyek a munkadarabokat a hegesztőpisztolyok felemelése után a hegesztési feladatoknak megfelelő pozíciókba forgatják. Forgatás közben – ha erre szükség van gyakrabban is – a hegesztőpisztolyok az automatikus pisztolytisztító berendezésbe mozognak, ahonnan az átforgatás után tiszta gázterelőkkel folytatják a hegesztést. A konzolok ütközését kapcsolók és védőprogram zárja ki. A vízszintes konzolokra épített tartóelemek hordozzák a villamos kapcsoló- és irányítószekrényeket, a hegesztőgépeket. A nagyvákuumú elszívó- és szűrőberendezések, a huzaldobok, az előtolók a függőleges tengely keresztkocsijára szerelt tartókra kerültek.

1. ábra: A hosszpálya egy része és az egyik kábelrendszer szerelés közben

90

2. ábra: Az egyik nyolctengelyes konzol szerelés közben

A főmozgásokat, így a pálya menti (X-irányú) mozgatásokat is hajtóműves, fékes, szabályozott aszinkronmotorok végzik. A vízszintes konzolok kocsijainak e szabályozott mozgása adja a hosszirányú varratmozgások hegesztési sebességkomponensét. A konzolok lineáris csapágyain mozgó szánok biztosítják az Y-irányú mozgásokat és adják egyben a hegesztési sebességek Y-irányú komponenseit. E szánokat is szabályozott, hajtóműves, fékes aszinkronmotorok mozgatják. Az ugyancsak hajtóműves, fékes, szabályozott aszinkronmotorok hajtotta függőleges tengelyek adják az elsődleges Z-irányú mozgáskomponenseket. Ennek a nagy tömegű Z tengelynek a biztonságát egy villamos zuhanásgátló fokozza. Mindhárom esetben az erőátadó elemek: fogaskerék és fogasléc. A tengelyek mozgását inkrementális jeladók mérik és végálláskapcsolók határolják. A három főmozgás biztosítja a mindenkori munkadarabok méretéhez igazodva, hogy a lézeres varrathelykövető szenzorok és a pisztolyokat hordozó finommozgásokat biztosító motoros, programozható szánok és tengelyek a szabályozási tartományon belüli hegesztési helyzetbe kerüljenek. Az elsődleges Z tengelyre csatlakoznak a függőleges és vízszintes, motoros golyós orsós vezetékek, ezekre a varrathelykövető szenzorok, az ütközésvédelmi kapcsolókon keresztül a pisztolytartó konzolok és hegesztőpisztolyok, továbbá a hegesztés közben keletkező füstök elszívó-szűrő rendszereinek elszívó csövei (3. ábra). A pisztolyok lengetését egy további motoros, golyós orsós vezeték végzi. A hegesztőpisztolyok az optimális hegesztési helyzetek biztosításához állítható módon kerültek felszerelésre. Ezeket a tengelyeket hajtóműves szervomotorok hajtják, a mozgásokat inkrementális jeladók mérik. A lézeres varrathelykövetők a hegesztőpisztolyok pozícióit folyamatos beavatkozással helyesbítik. A rendszer V, sarokés tompavarratok követésére képes. A célgépek hegesztő-áramforrásai és a teljes hegesztőfelszerelés MÍG (131) eljárásra kerültek kiválasztásra. A huzalelőtolók a függőleges szupportokra épültek. Az automatikus pisztolytisztító berendezéseket a hegesztőkonzolok végére szerelve a célgépek magukkal hordozzák. A portálok


portálokat joystickokkal a hegesztési alaphelyzetbe mozgatni. A vízszintes (X- és Y-irányú) és függőleges (Z-irányú) szupportjai külön-külön mozgathatók. Itt, az irányítópulton kaptak helyet a vészleállító gombok és valamennyi egyéb kezelőegység is. A működtető szoftver egyedi igényekre készült. A berendezések távdiagnosztikai rendszerbe kötve egyenként vizsgálhatók. A célgépek hegesztési iránya az alkalmazott eljárás miatt kötött. Egy-egy varrat hegesztése után a keresztszánok a hegesztőpisztolyokat programozottan kiemelik, ezt követően azokat az új varrat irányába forgatják, elkészítik a következő programozott varratot. Az egyes varratok között a célgépek gyorsmenetben utaznak, ha kell, útközben (programozottan) elvégzik a pisztolyok tisztítását (5. ábra).

3. ábra: A robotkar a push-pull pisztollyal a lézeres varratkövetővel (az elszívócsövek nem üzemi helyzetben láthatók)

végére csatlakoznak a forgatható operációs szekrényeket tartó szerkezetek. A főáramú villamos szekrényekbe kerültek az erősáramú rendszerek a villamos védelemi berendezések, a motorok szabályozási körei, a PLC-k, a relékörök, a szenzorok áramkörei, a vészleállítás áramkörei. Egy érintőképernyős operátorpanelen lehet a célgépek összes paraméterét programozni, tárolni, módosítani, behívni. Innen lehet behívni a hegesztőgépek aktuális adatrendszerét is (4. ábra). A hegesztőgépek programozó felületei is itt nyertek elhelyezést, egy további kézi kapcsoló lehetővé teszi hegesztés közben, közvetlenül a varratok mellett a paraméterek leolvasását és helyesbítését. Az operációs tábláról lehet a

5. ábra: Az egyik hegesztőberendezés munka közben

A varratképzés helyén, a hegesztőpisztolyok és a szenzorok közötti távolság miatt, a be- és kilépést, a kráterfeltöltést programozott mozgások valósítják meg, mód van kezdő- és véglemezen történő hegesztésre is.

Összegzés A leírt az EN ISO 15085 szerint tanúsított, két darab hosszvarrathegesztő célgép és a különleges pontossági követelményeket kielégítő 70 méter hosszú utazópálya a rendelő kívánságának megfelelően 10 munkahét alatt készült el. A hosszvarrathegesztő rendszer teljes kiépítettségében oldalanként 3–3 azonos célgéppel tud majd dolgozni. A gyártó a gépesített és automatizált hegesztésekhez nyolc szabadságfokú, szabadon programozható pisztolyvezető rendszereket, lézeres varrathelykövetőket, távirányítási és távdiagnosztikai megoldásokat, a legmodernebb villamos hajtásrendszereket, különleges gépészeti, informatikai alkalmazásokat, szerelési anyagokat, EN ISO 15012-1 minősítéssel rendelkező elszívó-szűrő berendezéseket, programozható, automatikus pisztolytisztító berendezéseket, egyedi működtető szoftvert szállított.

4. ábra: Az irányítópult


91

Dr. Farkas Attila, Barabás Péter REHM Hegesztéstechnika Kft.

5 ÉVE MAGYARORSZÁGON AZ SKS: ÍVHEGESZTŐ BERENDEZÉSEK, KIFEJEZETTEN ROBOTHEGESZTÉSRE FEJLESZTVE Az SKS Welding Systems GmbH tudomásunk szerint az egyetlen olyan cég, mely kizárólag és kifejezetten robot-, illetve automata hegesztési célra fejleszt és gyárt ívhegesztő berendezéseket. Magyarországi képviseleteként több mint 5 éve működünk együtt, és a berendezések magas műszaki színvonaláról, meg-

bízhatóságáról számos hazai referenciával tudunk számot adni. A következőkben szeretnénk azokat a szakmai újdonságokat áttekinteni, melyek kifejezetten az SKS fejlesztéseinek köszönhetően vitték előre a robotos ívhegesztés fejlődését világszerte.

MIG/MAG HEGESZTÉS Az ívhegesztő eljárások közül mind a mai napig a fogyóelektródás védőgázos ívhegesztés (MIG/MAG) az, melynek robotosításával a leginkább találkozhatunk az ipari gyakorlatban. Ennek alapvető oka az eljárás jó gépesíthetősége és viszonylagos jó termelékenysége. Összeállításunk első részében ennek az eljárásnak megfelelő robothegesztő berendezés főbb komponenseit mutatjuk be. 1. ábra: Az SKS DCT hegesztő-áramforrása

A hegesztő-áramforrás Az SKS által alkalmazott DCT (Direct Control Technology – közvetlen szabályozású technológia) hegesztő-áramforrás működési elve eltér a hagyományos inverterekétől, melyek állandó működési frekvencián dolgoznak. A hegesztési folyamatba való beavatkozást az inverter működési frekvenciája határozza meg. Értelemszerűen, minél nagyobb a működési frekvencia, a beavatkozás sebessége annál nagyobb lehet. Ezért törekszenek a gyártók minél nagyobb inverter frekvenciára (bár bizonyos esetekben a folyamatirányítás alacsony frekvenciát igényelne). A DCT esetén a működést irányító processzor egyidejűleg elemzi a hegesztési folyamatot és a hálózati feszültséget, a kapcsoló üzemű tranzisztorokat pedig úgy működteti, hogy a hegesztési folyamatba bevitt energia folyamatosan megfeleljen a hegesztési folyamat pillanatnyi energiaszükségletének. Ennek eredménye a nagyon gyorsan és precízen szabályozott hegesztési folyamat és a jó hatásfok. A hegesztő-áramforrás kialakításában is jól szolgálja a robothegesztés által támasztott magas szintű követelményeket: Az áramforrás külső hűtéssel rendelkezik: a kívülre helyezett hűtőbordákat ventilátorsor hűti, mely szükség szerint kapcsol be. Ezzel a megoldással szükségtelenné vált külön szűrő beépítése, az elektronika pedig ennek megfelelően teljesen pormentes, zárt térben működik, ami az üzemeltetés biztonságát javítja, költségét pedig csökkenti (1. ábra). A kis tömeg (49 kg), a busz rendszerű csatlakozók és az áttekinthető diagnosztikai felület lehetővé teszi az esetleges meghibásodás esetén a lehető legegyszerűbb és leggyorsabb beavatkozást, minimalizálva ezzel a robot állásidejét.

92

Kapcsolat a robotvezérléssel, folyamatvezérlési módok A hegesztőrobot vezérlése és a hegesztőberendezés közötti kapcsolat szempontjából a hegesztőberendezés lehet analóg vagy digitális vezérlésű. Az ívhegesztő robotok a kezdeti időkben kizárólag analóg vezérlésűek voltak, később a programtárolós digitális vezérlésű hegesztőberendezések megjelenésével jelent meg az ehhez jobban illeszkedő digitális vezérlési mód. Napjaink gyakorlatában mindkét módszerrel találkozhatunk [1]. Az SKS a rugalmas összeépíthetőség céljából rendelkezik programozható interfésszel, mely képes mind analóg, mind digitális vezérlésekkel együttműködni. Az analóg vezérlésű ívhegesztő berendezések robotvezérlésének működési elvét szemlélteti a 2. ábra. A MIG/MAG hegesztésnél a hegesztőberendezések beállítható fő hegesztési paraméterei (melyet az egyébként kézi működtetésű berendezéseken különböző kezelő szervekkel hegesztés előtt a hegesztő állít be) a huzalelőtolási sebesség és a hegesztési feszültség. Az analóg típusú robotvezérlésnél ezt a két hegesztési paramétert a robot egy-egy (analóg) vezérlő feszültséggel állítja be. Az interfész feladata, hogy a robot által küldött vezérlő feszültségekből beállítsa a konkrét huzalelőtolási sebességet és hegesztési feszültséget. A hegesztési paraméterek roboton történő beállítása szempontjából kedvező, ha a robot vezérlőfeszültségei össze vannak kalibrálva a vezérelt hegesztési paraméter értékeivel. Ebben az esetben ugyanis közvetlenül számszerűen programozhatók a robot programban a hegesztési paramé-


SKS – Analóg A lóg rendszer d HuzalelĘtoló b berendezés d é Robotkar

HuzalelĘtolási sebesség

Hegesztés bekapcsolása

Hegesztés bekapcsolása VezérlĘ-

Hegesztési feszültség vezérlése

VezérlĘfeszültség g (v ( huzal)

feszültség (Uheg) VezérlĘ VezérlĘ-

HuzalelĘtolási sebesség vezérlése é lé

g (v ( huzal) Analóg feszültség folyamatvezérlĘ é lĘ

Áramátfolyás érzékelése

Robotvezérlés analóg vezérlĘkártyával

HegesztĘáramforrás

Huzalátm mérĘ Ę

Interfész

Any yagm minĘs ség

Visszajelzés hegesztĘív meglétérĘl

VédĘgáz z

VezérlĘfeszültség (Uheg)

2. ábra: Az SKS analóg vezérlése

(általános)

SKS – Digitális Digitáli rendszer d (általános) HuzalelĘtoló b berendezés d é Robotkar




Paramétercsoport

Programcsomag

kiválasztás

kiválasztás

Visszajelzés hegesztĘív meglétérĘl

Interfész

Hegesztési feszültség vezérlése HuzalelĘtolási sebesség vezérlése é lé Digitális folyamat- Áramátfolyás érzékelése vezérlĘ é lĘ

Robotvezérlés analóg vagy I/O vezérlĘkártyával


3. ábra: Az SKS digitális vezérlése

terek. Egyébként azok a programban csak kódokkal, illetve százalékos értékekkel állíthatók be. Ez utóbbi megoldással főleg a régebbi gyártmányú berendezések esetén találkozhatunk. A hegesztési paraméterek analóg vezérlése esetén a paraméterek konkrét beállítása attól is függ, hogy a vezérelt hegesztőberendezés szinergikus működésű-e. Az előző bekezdésben leírtak nem szinergikus működésű hegesztőberendezésre vonatkoznak. Csak ebben az esetben állíthatjuk be ugyanis közvetlenül és egymástól függetlenül a huzalelőtolási sebességet és a hegesztési feszültséget az analóg vezérlőfeszültségek segítségével. Szinergikus vezérlésű hegesztőberendezések esetén többnyire a huzalelőtolási sebességet elegendő beállítanunk, a berendezés a hegesztőanyag, huzalátmérő, védőgáz figyelembevételével

automatikusan hozzárendeli ehhez a gyárilag optimalizált hegesztési feszültséget. Ebben az esetben a robot által programozott egyik analóg vezérlő feszültség a huzalelőtolási sebességet állítja be, a másik a gyárilag hozzárendelt hegesztési feszültség korrekciójára szolgál. Az interfész ezenkívül továbbítja azokat a kapcsolási parancsokat melyek a hegesztőberendezés be- és kikapcsolására, üzemmódváltásra (pl. impulzus be- és kikapcsolás) szolgának, valamint visszajelzést szolgáltat a hegesztőív meglétéről. Az interfész feladata továbbá a robot és a hegesztőberendezés galvanikus elválasztása is. A digitális vezérlésű ívhegesztő berendezések robotvezérlésének működési elvét a 3. ábrán szemléltetve foglaljuk össze.


93

MIG/MAG hegesztőberendezések robotvezérlésére digitális vezérlést olyan esetekben alkalmazunk, amikor a hegesztőberendezés vezérlése maga is rendszerint digitális, a hegesztési paramétereket a hegesztőberendezés paraméter-fájlokban tárolja. Ilyenkor a hegesztési paramétereket nem a robot programjában tároljuk, hanem a hegesztőberendezésben. A robot a hegesztőberendezésben tárolt paraméter-adatfájlok közül digitális kimeneteinek segítségével aktiválja az adott varrat hegesztéséhez beállított paraméter-fájlt. Az egyéb kapcsolási és érzékelési funkciók működése megegyezik az analóg vezérlésével.

Az SKS digitális vezérlésének különlegességei: • Alapkivitelben rendelkezik PC-s kezelőfelülettel is (lásd 4. ábra), mely helyi hálózatból képes több hegesztőmunkahely folyamatos kezelésére • Alapkivitelben tartalmaz egy fejlett mérési adatfeldolgozó rendszert, mely képes a főbb villamos hegesztési paraméterek (hegesztő-áramerősség, hegesztőfeszültség, huzalelőtolási sebesség, huzalelőtoló-motoráram) akár folyamatos regisztrálására. A mérési adatok munkadarabhoz kötve is tárolhatók, archiválhatók, többféle táblázatos és grafikus formában is megjeleníthetők (lásd 5. ábra). • Több eljárás, illetve eljárásváltozat kezelésére képes (későbbi pontokban részletesebben ismertetjük ezeket).

4. ábra: SKS digitális vezérlés PC-s kezelőfelülete

5. ábra: Mérési adatok grafikus megjelenítése az SKS digitális vezérlésének mérési adatfeldolgozó rendszerében

94


(Analóg vezérlĘkártyával)

SKS – Digitális Digitáli rendszer d (Analóg vezérlĘkártyával) HuzalelĘtoló b berendezés d é Robotkar




VezérlĘfeszültség (Uheg)

Programcsomag

VezérlĘfeszültség g (v ( huzal) Visszajelzés hegesztĘív meglétérĘl

kiválasztás Interfész

Hegesztési feszültség vezérlése HuzalelĘtolási sebesség vezérlése é lé Digitális folyamat- Áramátfolyás érzékelése vezérlĘ é lĘ

Robotvezérlés analóg vezérlĘkártyával


6. ábra: SKS analóg/digitális vezérlés

Annak ellenére, hogy a digitális vezérlés jelent meg később az ipari gyakorlatban, nem állíthatjuk, hogy ez a vezérlési mód egyértelműen felváltotta az analóg rendszerűt. A tapasztalatok szerint a két vezérlési mód napjainkban kiválóan „megél” egymás mellett. Ennek egyik oka az analóg rendszer kedvezőbb ára, a másik pedig az, hogy az analóg rendszer működéséből fakadóan alapjaiban rendelkezik olyan műszaki lehetőséggel is, melyet jelenleg digitális vezérléssel nem tudunk megoldani: egy varratszakaszon belül (két programozott pont között) folyamatosan lehetséges a hegesztési teljesítményt változtatni (megfelelő robotvezérlés esetén). Az SKS rendelkezik egy sajátos analóg/ digitális vezérlési móddal is, mely a robotvezérlés analóg kártyáját használja fel a digitális vezérlés működtetéséhez. Ebben az esetben a roboton programozott analóg csatornák vezérlőfeszültségeinek nagyságával tudjuk kiválasztani a hegesztőberendezés digitális vezérlőjében eltárolt hegesztési programcsomagokat (lásd 6. ábra). Ennek a rendszernek az előnye az analóg és digitális rendszerek közötti egyszerű váltás. A robothegesztő felszerelés A robothegesztő felszerelés alatt értjük a huzalelőtoló berendezést, a hegesztőkábel-köteget, a hegesztőfejet, és a testkábelt. Bár az SKS rendelkezik általános robotkarokhoz való hegesztőfelszereléssel is, amit kiemelnénk az az, hogy elsők között fejlesztett ki olyan különleges hegesztőfelszerelést, mely a Motoman speciálisan ívhegesztési célra tervezett robotjához készült (7. ábra). Az így felszerelt ívhegesztő robot a következő előnyöket biztosítja: A robotkarba integrált hegesztőkábel-köteg és a központi hegesztőfej-beépítés – lényegesen javítja a robot hozzáférési tulajdonságait – jelentősen növeli a hegesztő kábelköteg élettartamát (2 év garancia!!) – kedvezőtlen robotkarhelyzetekben is jó huzalelőtolási tulajdonságokat tesz lehetővé (nem törik meg a kábel, nagyobb sugárban hajlik, mint a hagyományos esetben), egyenletes huzalelőtolást biztosít.

7. ábra: Ívhegesztési célra kifejlesztett robot

A végtelen körülfordulást biztosító hegesztőfej [2] csökkenti a mellékidőket, és az előző pontokban írt megoldással együtt hosszabb varratok hegesztését teszi lehetővé az ív megszakítása nélkül. Ennek köszönhetően ez az ívhegesztő robot konfiguráció nem csak kisebb méretű és tagolt kialakítású, hanem nagyméretű, hosszabb varratokat tartalmazó szerkezetek hegesztéséhez is kedvezően alkalmazható. Ez az újszerű robotkonfiguráció ezeken túlmenően javítja az off-line programozhatóság hatékonyságát, mert a beintegrált kábelköteg miatt itt nem lesz szükség a kábel jelenléte miatti, helyenként jelentős kézi programkorrekcióra. Az off-line programozás modelljeinél ugyanis általában nem veszik figyelembe a hegesztőkábel-köteget. Annak jelenlétét és a hozzáférést rontó hatását a programban a helyi korrekciók elvégzésével kell elvégezni, ami esetenként rendkívül időigényes feladat is lehet. Az SKS ezen túlmenően általános robotkarokhoz is fejlesztett speciális megoldásokat az elmúlt években. Ezek közül a következőket emeljük ki:


95

SKS Frontpull rendszer Ez esetben a hagyományos huzalelőtoló berendezés helyett (mely leggyakrabban a harmadik robotkarra kerül felszerelésre) egy kompakt, kisméretű, ugyanakkor robusztus, kétpár-görgős előtolót építettek egybe a hegesztőfejjel (8. ábra). Alkalmazási területe megegyezik a hegesztési gyakorlatban jól ismert „push-pull” rendszerekkel (elsősorban lágy huzalok megbízható előtolására), ugyanakkor egyszerűbb felépítésének köszönhetően azoknál kedvezőbb az ára, és a megbízhatóbb a működése (nem kell két huzalelőtoló berendezést szinkronizálni).

8. ábra: SKS „Frontpull” huzalelőtoló berendezés

SKS „Dual huzalváltó” rendszer Ez egy „Y” kialakítású hegesztőfejből (9. ábra), és két külön vezérelt huzalelőtoló berendezésből áll, melyeket felváltva működtethetünk egy közös hegesztő-áramforrásra kapcsolt SKS digitális vezérléséről [3]. Előnyeit nagyon jól ki lehet használni minden olyan esetben, amikor azonos átmérőjű, de két különböző minőségű hegesztőhuzallal kell felváltva hegesztenünk (ez lehet egy gyártmányon belül, de lehetnek különböző munkadarabok is, melyeket közösen helyezünk el a robot munkaterében). Ez a hegesztőfejkialakítás az átállásokból adódó mellékidőket csökkenti nagyon jelentősen. Ezt hazai tapasztalatok is bizonyítják[4].

9. ábra: SKS Dual huzalváltó hegesztőfej

96

SKS Ikerhuzalos hegesztő felszerelés Az SKS hegesztőberendezés moduláris felépítésének, és a Q8 digitális folyamatvezérlő berendezés rugalmasságának köszönhetően az ikerhuzalos technikához a speciális hegesztőfej és a hozzá tartozó kábel kivételével ugyanazokat az elemeit használhatjuk a berendezésnek, amit a hagyományos MIG/MAG hegesztéshez. Az eljárásváltozat nem a nagy keresztmetszetű varratok egy rétegben történő hegesztését célozza meg, hanem, kisebb varratméretek, de 2 mmnél nagyobb lemezvastagság esetén lehet vele a hegesztés sebességét közel a kétszeresére növelni a hagyományos egyhuzalos technikához képest. Az eljárás különlegessége a két külön vezérelhető huzalelőtoló berendezés, és a karcsú hegesztőfej-kialakítás (10. ábra), mellyel lényegében alig romlanak a hozzáférési tulajdonságok 10. ábra: az egyhuzalos technikához képest. Ez SKS Ikerhuzalos jelentős rugalmasságot biztosít az hegesztőfej eljárásnak a robotos alkalmazáshoz. Hegesztési teljesítmény többszörözésének rugalmas lehetősége Abban az esetben, ha a hegesztő-áramforrás által biztosított maximális hegesztő-áramerősségnél (420 A 60% Bi esetén) is nagyobbra van igényünk egy hegesztési feladathoz, a hegesztőberendezés moduláris felépítésének köszönhetően lehetséges a hegesztő-áramforrások párhuzamos kapcsolása (11. ábra). Ezt nem csak az ikerhuzalos eljárásnál lehet kihasználni, hanem nagyobb hegesztési teljesítményt igénylő egyhuzalos ese- 11. ábra: tekben is, pl. 1,6 mm átmérőjű SKS hegesztő-áramforrások porbeles huzalokkal történő he- párhuzamos kapcsolásban gesztés esetén [5]. Ilyen módon legfeljebb három hegesztő-áramforrást lehetséges párhuzamosan kapcsolni, ami bőséges energiatartalékot biztosít még extrém alkalmazásokhoz is. Ennek a moduláris felépítésnek előnye az is, ha a robotalkalmazás során később merül fel, hogy nagyobb hegesztési teljesítményre van szükség, a további áramforrásokat nagyon egyszerűen beköthetjük a rendszerbe, a meglevő berendezéssel párhuzamosan kapcsolva. Ennek egyetlen feltétele van csak, hogy digitális vezérlést alkalmazzunk hegesztési folyamatvezérlőként. A MIG/MAG hegesztés robotosításában mérföldkőnek tekinthető az az innovatív megoldás, amit az SKS Welding Systems és a MOTOMAN Robotec közös fejlesztésének eredményeként sikerült a közelmúltban létrehozni. Ennek a funkciónak a lényege a hegesztőberendezés és a robotkar szinkronizált működése, végig a hegesztés teljes folyamata alatt (nem csak a hegesztés be- és kikapcsolásakor). Ezt az együttműködést fejezi ki a funkció neve is, a „Synchroweld” szó, mely a hegesztéssel együtt, összhangban történő működést jelenti.


SKS Synchroweld funkció

PlasmaTIG hegesztés

A Synchroweld funkció legfőbb előnye, hogy használatával a hegesztési fajlagos hőbevitel folyamatosan állandó értéken tartható még hirtelen és nem szándékolt módon bekövetkező hegesztési sebesség változás esetén is [6]. Robotos hegesztés során a hegesztési sebességet a robot haladási sebességének a megadásával definiáljuk, amit a robot vezérlése igyekszik állandó értéken tartani. A robot szerszámközéppontjának sebessége azonban lecsökken, ha hirtelen irányváltáskor vagy szűk kanyaroknál a pisztoly iránya megváltozik. Ezeken a helyeken – hacsak külön nem gondoskodunk a hegesztési paraméterek csökkentéséről – túl sok energia jut a munkadarabba, amely egyenetlen varratképet, sőt átolvadást okoz. Korábban ezeken a problémás helyeken a hegesztési paramétereket és a hozzájuk tartozó hegesztési sebességeket nehéz volt beállítani, s csak a programozó gyakorlottságán múlott, hogy mindez mennyi időt vett igénybe. A Synchroweld funkció azonban folyamattechnikai egységgé köti össze a hegesztőgépet és a robotot azáltal, hogy a hegesztőgép számára ismertté válik a robot szerszámközéppontjának és külső tengelyeinek valós sebessége.

Az SKS Q8 digitális folyamatvezérlője alkalmassá teszi a hegesztőberendezést nem csak MIG/MAG, hanem AWI és plazmaívhegesztés megvalósítására is. Az SKS PlasmaTIG koncepció lényege egy olyan speciális hegesztőfej-kialakítás (13. ábra), mely néhány alkatrész cseréjével mindkét eljárást képes kiszolgálni. A rendszer különlegessége hogy az ívgyújtás nem a hagyományos NF gyújtás segítségével, hanem a hegesztőfej belsejében, kontakt ívgyújtásos módszerrel történik. Ennek egyik fő előnye, hogy nem szükséges külön védelemmel ellátni a robot elektronikáját a zavarmentes 13. ábra: működés érdekében.

A hegesztési paraméterek a robot tényleges szerszámközéppont-sebességéhez, ill. a teljes rendszer (robot és külső tengelyek) sebességéhez automatikusan hozzáigazodnak. Ha a robot sebessége irányváltáskor vagy szűk kanyarokban lecsökken, a hegesztési paraméterek egyidejűleg szinkronizálásra kerülnek, s ennek következtében a fajlagos hőbevitel mindig ugyanannyi marad. Az eredmény homogén, egyenletes beolvadás és varratkülalak a hegesztési varrat teljes hossza mentén. A 12. ábrán látható a Synchroweld funkció hatása a beolvadásra. Az 1, 2, 4 és 5 számú csiszolatok a varrat azon pontjairól származnak, ahol a robot irányt váltott. Ezekben a pontokban a robot sebessége lecsökken, túl sok energia jut a munkadarabba, s ez egyenetlen varratképet, sőt átolvadást okoz. A Synchroweld funkció használatakor a hegesztési paraméterek a robot tényleges szerszámközéppont-sebességéhez automatikusan hozzáigazodnak, a hegesztőgép lecsökkenti a paramétereket, s a fajlagos hőbevitelt állandó értéken tartja. További előnye a Synchroweld funkciónak, hogy lehetővé teszi a folyamat optimalizálását azáltal, hogy a felhasználó látja, a varrat mely részén történt sebességcsökkenés. Ezeket a pontokat módosítva (megnövelve a robot haladási sebességét) lehetővé válik a ciklusidő csökkentése is.

1

2

3

4

5

1

2

Az SKS PlasmaTIG hegesztőfej

ÖSSZEFOGLALÁS Az SKS robothegesztési célra fejlesztett hegesztőberendezéseit az acél- és gépszerkezetgyártás robotosításának számos területén is sikeresen lehet alkalmazni. Ezt a nemzetközi elismerések mellett hazai referenciák is bizonyítják. Összeállításunkban áttekintést adtunk azokról az innovatív megoldásokról, fejlesztésekről, melyek véleményünk szerint mértékadóak az ívhegesztés robotosításában. A robottechnika által nyújtott lehetőségeket hegesztőberendezés oldalról egészítik ki olyan megoldásokkal, melyek a hegesztés minőségének, megbízhatóságának, termelékenységének növelését a minőségbiztosítás követelményeinek magas szintű kielégítésével teszik lehetővé. Irodalom: [1] Dr. Farkas Attila: A hegesztés gépesítése, automatizálása. Hegesztés és rokon technológiák kézikönyv (Dr. Szunyogh László főszerk.) GTE 2007. p.370-384 [2] SKS Welding Systems GmbH. Und sie drehen immer noch Schweissund Prüftechnik 09/2007 [3] Rüdiger Kroh: Brennersystem reduziert Taktzeiten. MaschinenMarkt 07/2007 [4] Barabás Péter, dr. Farkas Attila, Nagy Ferenc: Autódarugém merevítőlamelláinak robotos hegesztése a PYLON-94 Kft.-nél. Acélszerkezetek 6. évf. 2. sz. / 2009 p.86. [5] Ifj. Győri Károly, dr. Farkas Attila: Készülék nélküli ívhegesztő robotrendszer alkalmazási tapasztalatai. XII. Országos Hegesztési Tanácskozás Budapest, 2006. szeptember 14-15. P 101-111. [6] Sajtóközlemény – REHM Hegesztéstechnika Kft.: „Synchroweld" – A robot és a hegesztőgép tökéletes összhangja. Hegesztéstechnika 20. évf. 1. sz. / 2009 p.80.

3

4

5

12. ábra: Az SKS „Synchroweld” funkció működése


97

Aristo robot package High tech hegesztő berendezések CAN-bus technológiával. Kiváló hegesztési tulajdonságokkal rendelkező, egyszerűen üzembe helyezhető és használható eszközök, melyek magas hegesztési minőséget biztosítanak. Kevesebb selejt, nagyobb termelékenység. Kérdéseivel forduljon szakembereinkhez.

bizalommal

ESAB Kft. 1117 Budapest Budafoki út 95-97. Tel: 1/382-1200 Fax: 1/382-1202 E-mail: [email protected] Web: www. esab.hu

98



99

Walter Lutz okl. mérnök, szabad szakújságíró, Haiger O. Holger (képek), CLOOS

TELJES GÁZT ADNI! CLOOS-hegesztőrobot csökkenti a gyártási időket a Siemens-turbinagyártásban BERLIN – Innovatív gázturbinákkal hódítja meg a Siemens a világpiacot. A minőségi szabványkövetelmények biztosítása érdekében a gyártó berlini üzemében a fontos és nagy értékű komponenseket maga állítja elő. Annak érdekében, hogy a fokozódó keresletet a világ minden részéről teljesíteni tudják A világméretű energiaínség tovább növekszik. Különösen a környezetbarát energiatermelő eljárások lesznek erősen keresettek. A nagy erőművekben az áramtermelés gázturbinák által – amint azokat a Siemens berlini gyárában a világpiac számára gyártja – jövőbe mutatónak számít. Különösen a földgázkészletekkel rendelkező országok – ahelyett, hogy gázt exportálnának – növekvő mértékben a gázt árammá alakítanák, és az elektromosságot külföldön eladnák. Ezáltal összességében több pénzt kereshetnének, és a szállító országok infrastruktúrája tartósan fejlődhetne. A jelenleg legnagyobb teljesítményű Siemens-gázturbina impozáns, 340 MW-ot állít elő, és ez a világ legnagyobb és legerősebb gázturbinája. „Ezzel egy olyan város, mint Hamburg lakossága ellátható árammal” – magyarázza Jörg Völker, a marketing-kommunikáció és -információ vezetője. Az áramtermelés ezen területén a Siemens piacvezető. Ennek megfelelően nagy a kereslet. „A teljes portfoliónkat tekintve jó három évre minden le van foglalva” – örvendezik Völker. A fővárosban levő gyártómű több mint 100 éves technológiai tradícióra tekint vissza. Akkor az AEG gőzturbinákat épített ott, a hetvenes évektől a Siemens kereken 2000 munkatárssal gázturbinákat gyárt a nemzetközi piacra.

A németországi székhelyet versenyképessé tenni A teljesen megtelt megrendelési naplók ellenére a gyártó azt az utat járja, hogy alkatrészcsoportokat csak szelektíven szerez be, ill. a különösen igényes elemeket maga gyártja. Azonban hogy még több gázturbinát gyárthasson, a Siemens folyamatosan optimalizálja a gyártást, és például nemrég egy modern robothegesztő berendezésbe invesztált. „A hegesztéstechnika központi kompetenciájával plusz a robotikával a CLOOS nagyon jól pozicionálja magát, és megbízható rendszerpartnernek bizonyult” – összegez Jerry Klopf, a turbinaházgyártás vezetője a berlini Siemensgyárban. A konkrét esetben az volt a jellemző, hogy a gázturbina 30 tonna súlyú végső darabját – a szakzsargonban a turbinacsapágyház burkolásának nevezik –, lényegesen gyorsabban kell meghegeszteni. „A mintegy 340 m sarok- és V varratot korábban kézzel hegesztettük, ami dolgozóinkat testileg eléggé igénybe vette” – mutat rá Jerry Klopf egy további tényezőre. Ezenkívül a megmunkálás minőségét is emelni kellett, hogy az utánmunkálásokat (javításokat) a hegesztési varratokon minimalizálni lehessen. Az eredmény számokban láttatható: a

100

és egyidejűleg a munkatársakat tehermentesítsék, a Siemens nagy teljesítményű termelőeszközökbe fektet be. Néhány hete pl. egy CLOOS hegesztőrobot „gondoskodik” az egyértelműen rövidebb gyártási időkről a több tonnás alkatrészeknél – és a Siemens-filozófiának megfelelően – a humánus munkafeltételekről.

Egy közel 10 m magas oszlopon dolgozik a hegesztőrobot és csökkenti a hegesztési időt közel 35 órával a tiszta kézi munkával szemben

CLOOS-robot 114-ről 80 órára csökkenti a hegesztési időt és a javítás is egyértelműen 10%-ot meghaladóan csökkent. Tíz meghegesztett turbinacsapágyház burkolása után tudjuk, hogy a helyes döntést hoztuk a CLOOS-technikát illetően, bizonygatják Klopf és Völker urak.

A robot C oszlopon mozog Annak érdekében, hogy a 2-től 4 m átmérőjű és 2 m mély turbinaelemeket optimálisan lehessen hegeszteni, a CLOOS a ROMAT 350 típusú robotot egy közel 10 m magas C állványra szerelte. A padló-, a magassági és a kereszthajtóművek összjátékával, valamint egy forgatóbillentő asztallal a hajlékony robot a hegesztési varratok több mint 80%-át eléri a kompletten 30 tonnás alkatrészen. A mechanikailag nagyon stabil ROMAT-robot forgócsuklós építési módban van kivitelezve, és 6 mozgási tengellyel rendelkezik. A 350-es típusnak ezen felül még egy meghosszabbított 3. tengelye is van 2200 mm feletti hatótávolsággal, ezen nagy volumenű alkatrészek optimális hozzáférése érdekében. A dinamikus szervóhajtóművek lehetővé tesznek egy nagy – 15 kg-os – teherbírást és a precíz kompakt hajtóművek gondoskodnak a magas – 0,1 mm alatti – ismétlési pontosságról. A ROTROL II vezérlés vezérli a 6 robottengelyt, valamint a 12 további külső tengelyt, pl. a pozicionáló egységet.


„A mi alkatrészadataink alapján a CLOOS – a robotberendezés fejlesztésével és gyártásával párhuzamosan Haigerben – már szimulálta a hegesztési varratok helyzetét és minőségét a vezérlés programozásához” – így Jerry Klopf. Ez jelentősen lerövidítette az üzembe helyezést, mivel csak néhány programmódosítást kellett az eredeti alkatrészen végrehajtani, hogy pl. a különböző készülékeket a helyszínről figyelembe lehessen venni. „A robotok és a pozicionálók olyan hajlékonyak, hogy a munkának csak mintegy 20%-át kell még kézzel intézni”. Ehhez a Siemens egy speciális munkapódiumot rendelt, ami a berendezés személyzetét 6,5 m magasságba tudja vinni.

MAG-eljárás a biztos nemesacél kötésekhez A sarok- és V varratok többnyire 3 rétegben, MAG-eljárással vannak hegesztve. Annak érdekében, hogy ennél az ívhegesztő eljárásnál optimális eredményeket érjenek el, a leolvadó hegesztőhuzalt – a varratalaknak és a hegesztési sebességnek megfelelően –, a CLOOS duo-drive (kettős meghajtás) rendszere által változtatható sebességgel, folyamatosan utánadagolják. Ezen kívül a védőgázhoz kiegészítőleg aktív gázkomponenseket kevernek, hogy a hegesztett kötést a különleges technológiai követelményeknek megfelelően befolyásolhassák. A Siemens egy 78% Ar, 20% CO2 és 2% He keveréket használ, hogy a nemesacélból készült vastag falú alkatrészeket biztosan összekösse. Egy tapintó szenzor találja meg biztonsággal a varratkezdetet. „…és egy ívszenzor gondoskodik a varratkövetésről és vezeti a hegesztőfejet úgy, hogy semmilyen fokozott ráfordítást nem kell tennünk a varrat-előkészítésre és az illesztési hézagokra vonatkozóan” – hangsúlyozza Jerry Klopf. A magas áramerősségeket a Quinto GLC 603 áramforrás szolgáltatja, ami 600 A max. áramerősségig elegendő teljesítménytartalékkal rendelkezik. Egy rendkívül gyors szabályozás és egy mikroprocesszor-vezérlés a jelleggörbék programozásához az alapok ahhoz, hogy a berendezést optimálisan beállíthassák az anyaghoz és a hegesztési varratokhoz. Egy nagy LCD-kijelzőn találja meg a kezelő az összes információt normál (nem kódolt) szövegben. A praktikus kézikerék gondoskodik a paraméterkészletek egyszerű és gyors beadási lehetőségéről, amelyek közül 20 000 tárolható. „Az egyszer beprogramozott minőség ezáltal mindenkor lehívható” – így a gyártásspecialista Jerry Klopf.

Tréningrobotok hegesztési kísérletekhez Annak érdekében, hogy a Siemens-munkatársakat az új gyártási technikára alaposan előkészítsék, a berlini CLOOSkirendeltség a gázturbina-szakembereknek egy bemutató robotot bocsátott rendelkezésre. „Ezen gyakorolni tudtuk a robottal való bánást és az optimális paraméterek megtalálását.” A hús-vér kollégák gyorsan szívükbe zárták a robotot és szeretetteljesen „Elkének” nevezték. A CLOOStechnikával szerzett pozitív tapasztalatok alapján a Siemens megvásárolta a tesztrobotot és használja azt a további hegesztési kísérletekhez és fejlesztésekhez. A Siemens-szakemberek összefoglalójából világosan kitűnik: „Nagyon nyomatékosan mutatjuk, hogy a németországi székhely még nemzetközileg is nagyon versenyképes, mivel mi nagy teljesítményű gyártási technikára, központi kompetenciákra és erősen motivált munkatársakra támaszkodunk. … és a hegesztéstechnika dolgában a CLOOS döntő hányadot nyújt ebben a sikerben.”


A nagy értékű nemesacélból való kilépő rész kereken 30 tonna tömegű és átmérőben jó 5 métert tesz ki

A Siemens CAD-alkatrészadatok alapján dolgozta ki CLOOS a robot off-line programozását A Siemens gyártási szakembere, Jerry Klopf (jobbra) a CLOOS kirendeltségvezetőjével, Volker Hedergottal: „A CLOOS-ban egy kompetens partnert találtunk, aki segít nekünk a termelőeszközeinket optimalizálni, miáltal a nemzetközi piacon versenyképesek maradunk.”

6 tengelyével a robot eléri a nehezen hozzáférhető helyeket. Csak 20%-ot kell kézzel meghegeszteni

Az SGTS-400F Siemens-gázturbina teljes nézete (Siemens AG, fotó: Martin Adam)

101

102


WWW.HIDADATOK.HU Az EHR (Egységes Hídnyilvántartási Rendszer) létrehozásával, interneten keresztül tesszük lehetővé érdeklődőknek és szakembereknek az országos közúti, önkormányzati és terveink szerint hamarosan vasúti hídjaink műszaki adatainak elérését, megismerését. Mindezt az új HÍD adatportálunkon, a www.hidadatok.hu-n keresztül valósítottuk meg. A honlapon regisztráció nélkül a hidak alapadatai, regisztrációval jogosultsági szinttől függő műszaki adatai tekinthetők meg. A regisztrációt elsősorban hidász tervező, kivitelező, lebonyolító műszaki ellenőr és közigazgatási szakemberek számára ajánljuk. WWW.HIDKONFERENCIA.HU Szakmánkat minél szélesebb körben szeretnénk megismertetni, és elő kívánjuk segíteni a hidakkal, hídügyekkel foglalkozó különböző ágazatok szakembereinek könnyebb, hatékonyabb együttműködését. E célból honlapunkon tájékozódhat az éves Hídmérnöki Konferenciákkal kapcsolatos információkról, és emellett megtalálja más hidász rendezvényeink anyagát is. A lehető legtöbb kiadványunkat digitális formában elérhetővé tesszük, továbbá lehetőséget biztosítunk nyomtatott változatuk megvásárlására is. Támogatni szeretnénk a szakmai képzési rendszerben részt vevő hallgatókat, elő szeretnénk segíteni szakmánkba való beilleszkedésüket, ezért lehetőséget biztosítunk eredményeik bemutatására (pl. Tésztahíd-építő verseny), és rendezvényeinken több, jó eredményeket elért hallgató részvételét is támogatjuk. Összegyűjtöttük, és folyamatosan fejlesztjük a hidakkal foglalkozó szervezetek, honlapok elérhetőségeit. A hatékonyabb kommunikáció érdekében a honlapon fórumot is nyitunk, ahol véleményét, javaslatait megoszthatja a szakma sok szereplőjével. Oldalunk legtöbb tartalmának eléréséhez és a konferenciákra való jelentkezéshez szükséges regisztrálnia.


103

Székely Zoltán ügyvezető SOYER Magyarország Kft.

RADIÁLSZIMMETRIKUS ÍVHÚZÁSOS CSAPHEGESZTÉS SRM Új eljárás, mely csökkenti a hibák lehetőségét A védőgázzal és mágneses mezővel készített ívhúzásos csaphegesztés bemutatása A csaphegesztés során az ívfúvás és a nem egyenletes eloszlású olvadékképződés gyakran befolyásolja a hegesztés minőségét. Egy új eljárással ezek a hatások kiküszöbölhetőek. Az előzőekben említett hatások a csaphegesztés során természetesen nem kívánatosak. Elkerülésük érdekében a 10 mm-nél nagyobb átmérőjű hegesztőcsapok hegesztése során az olvadék megóvására kerámiagyűrűt szokás használni. Ez az eljárás azonban megkívánja, hogy a kerámiagyűrűt minden egyes csaphegesztés végeztével manuálisan cseréljük ki, ezért a kerámiagyűrű, mint segédeszköz, sorozatgyártás esetében nem alkalmazható. Éppen ezért sorozatgyártásnál a rövid ciklusú csaphegesztés eljárásának alkalmazása a bevett szokás, kerámiagyűrű nélkül. A hibák előfordulásának elkerüléséről itt a védőgáz gondoskodik. A müncheni Hegesztéstechnikai Oktató- és Kutatóközpont (Schweißtechnischer Lehr- und Versuchsanstalt, SLV) technikusai meghatározták, majd átfogóan tanulmányozták a csaphegesztés minőségcsökkenését kiváltó tényezőket. A kutatás során M12 méretű hegesztőcsapok kerültek felhegesztésre, különböző pozíciókban, ívhúzásos csaphegesztési eljárás alkalmazásával, egy radiál szimmetrikus mágneses mező, valamint Ar + 18% CO2 keverékű védőgáz használata mellett. A kutatások eredményei, mind az ötvözetekből készült, mind az ötvözetlen hegesztőfelületekre történt csaphegesztések során jelentős eredménnyel zárultak.

Az eljárás elve A radiál szimmetrikus mágneses mezővel történő ívhúzásos csaphegesztés az MPB-hegesztés révén ismert. Ezt az „erőszegény” eljárást évekkel ezelőtt fejlesztették ki, anyacsavarok, hüvelyek és más, üreges hegesztőcsapok különféle lemezekre történő felhegesztéséhez. Az eljárás során az üreges hegesztőcsap, gyűrű alapú oldalfalának köszönhetően, egy rotáló ívet vezet a hegesztőcsap és a hegesztőfelület között, amelyet a Lorenz-erő radiális mező komponensei tartanak mozgásban. A jó hegesztési minőség feltétele, hogy a hegesztőcsap és a hegesztőfelület rövid idő alatt, egyenletesen olvadjon össze. Korábban a tömör felépítésű hegesztőcsapok ívhúzásos hegesztése során a radiál szimmetrikus mágneses mezőnek nem tulajdonítottak különösebb jelentőséget.

104

A berendezés technikája A Heinz SOYER Bolzenschweißtechnik, WörthseeEtterschlag, az elmúlt évek során ezt az eljárást sorozatgyártásra alkalmas stádiumra fejlesztette. Mára már a SOYER BMK-16i típusú inverteres áramforrása és a hozzá tartozó, PH-6A típusú csaphegesztő pisztolya segítségével bárki számára hozzáférhető ez a korszerű eljárás. A kézi vezérlésű csaphegesztő pisztoly rendelkezik az elektromosan generált mágneses mező létrehozására alkalmas tekerccsel és a létrehozott mezőt vezető elemekkel. A hegesztési felület továbbá védőgázzal is leárnyékolható. A mágneses tekercs áramellátása valamint vezérlése a hegesztő-áramforrásba integrált. A hegesztési feszültség beállítása mellett ügyelni kell a mágneses mező beállításaira (áram/feszültség) is.

A Heinz Soyer modern hegesztési technológiája: BMK-16i típusú inverteres áramforrás és a PH-6A típusú csaphegesztő pisztoly, a mágneses mező létrehozására alkalmas kiegészítőkkel felszerelve

Szaktekintélyeink Dr.-Ing. Heidi Cramer (44) Munkaanyag-alkalmazás szakot végzett a Freibergi Bányász Akadémián, majd cikket írt a „nitrátrétegek törési tulajdonságai”-ról. 1991 és 2000 kö-zött a Müncheni Hegesztéstechnikai Oktató- és Kutatóközpontban dolgozott munkaanyag alkalmazási, csiszolási hegesztés és lézeres munkaanyag megmunkálási szakterületen. Dipl.-Ing. Univ. Andreas Jenicek (48) A Müncheni Műszaki Egyetem konstrukciós technikai szakán szerzett képesítést. Ezután a Müncheni Hegesztéstechnikai Oktató- és Kutatóközpontban hegesztési szakmérnök szakot végzett. 1986 óta a Müncheni Hegesztéstechnikai Oktató- és Kutatóközpont kutatási és fejlesztési osztályán dolgozik a csaphegesztés szakterületen (eljárástechnika, fényív, védőgáz, munkaanyagok).


A hegesztési tulajdonságok Az SLV München, a GSI mbH egyik székhelyén a próbahegesztéseket a következő paraméterek mellett hajtották végre: – Hegesztőcsap – alapanyag: S235, M12 méretű, 13 mm átmérőjű, 30 mm hosszúságú hegesztőcsap. – Hegesztési felület – alapanyag: S235, vastagság 3 mm, felület sima. – Segédeszköz – Védőgáz Ar + 18% CO2, áramlási mennyiség: 4l/perc, kerámiagyűrű nélkül. A hagyományos, mágneses mező nélküli csaphegesztés és a mágneses mező használatával végrehajtott csaphegesztés között a következő különbségek figyelhetőek meg: – Határozottan megkülönböztethető ív zaj – nagyon egyenletesen hat, rövidzárlat nélküli, hasonlít az üreges hegesztőcsapok hegesztésekor keletkező rotációs fényívhez. – Mérsékelt olvadékképződés, és annak egyenletes eloszlása. – Nincsenek lényeges különbségek a hegesztési protokollokban, valamint az ív áramlásában.

Eredmények Az eleinte csak valószínűnek tartott rotáló ív keletkezését mágneses mező használatával történő csaphegesztés esetében nagy felbontású videofelvétellel és olvadási vizsgálatokkal igazolták. A hegesztés során valóban bizonyíthatóan létrejött egy, az üreges hegesztőcsap középpontja körül rotáló, 13 mm átmérőjű, gyűrű alapú ív. Míg a mágneses mező nélküli csaphegesztés során az ív kontrollálatlanul, a legkisebb ellenállást keresve halad, addig a mágneses mező használatával történő csaphegesztés során a mező az ívet már 30 msec-kel a kioldás után, finoman, az üreges hegesztőcsap középpontja körüli körkörös pályára állítja. Az égési nyomok lecsiszolása során bebizonyosodik ez az elmélet. A mágneses mező használatával, kb. 900 A hegesztési áramerősséggel, 180 msec időtartam alatt végrehajtott csaphegesztés lecsiszolásakor, feltűnik a kb. 0.5 mm vastagságú és mindenütt egyenletes elmerülési mélységet felmutató beolvadási felület. A szükséges vastagság illetve olvadéktér mérete igen kicsi. Ezzel ellentétben a hagyományos, mágneses mező nélküli, központosított ívet használó, azonos paraméterekkel végrehajtott csaphegesztés során az olvadék a hegesztőcsap peremén vékonyabb, ami esetenként a rögzítés minőségének csökkenéséhez vezethet. Hogy ezt a minőségcsökkenést elkerüljük, a mágneses mező nélküli csaphegesztés során ajánlott jóval magasabb hegesztési áramerősséget alkalmazni. Ez azonban a 3 mm-nél vékonyabb hegesztőfelületeken akár a hegesztőfelület teljes vastagságának megolvadásához vagy akár átégéséhez vezethet. A mágneses mező használatával történő csaphegesztés során az ötvözött fémből (1.4301 alapanyag) készült hegesztőcsap rögzítése során a nem ötvözött hegesztőfelülethez szintén nagyon vékony és egyenletes olvadási zóna hozható létre. Így a típusukban különböző fémek illesztése során is a minimumra csökkenthető a hibák lehetősége. Ellentétben az ötvözetlen anyagokból készült elemek illesztésével, itt a hegesztési áramot úgy is csök-

kenthetjük, hogy a hegesztési időtartamot 100 msec alatti mértékre állítjuk. Az olyan hegesztési hibák, mint a pórusképződés vagy az illeszkedési hiba, az optimálisan beállított mágneses mezős csaphegesztés során nagyon ritkák. Az így létrehozott rögzítések magas terhelését a DIN EN ISO 14555 szabályai alapján biztosítjuk. A mágneses mezős csaphegesztés eljárásával készült rögzítések további előnye, hogy a hegesztési minőség és az olvadékképződés könnyen és egyenletesen reprodukálható, nagy mennyiségben is.

Kedvezőtlen körülmények A ív elfújása, azaz a középpontból való kitérése a csaphegesztésben gyakori probléma, amelynek esélyét a radiál mágneses mező használata hatékonyan csökkenti. A próbahegesztések során extrém körülményeket teremtve, az egyik földelőkábelt eltávolítva a hegesztőfelületről, az ív nem tért ki jelentősen a középpontból. Az olvadék képződése kielégítő volt. A mágneses mező használata nélküli csaphegesztés során azonos körülmények mellett az olvadék teljesen egyenetlenül, a hegesztőcsap egyik felén képződött, ami a hegesztőcsap ellenkező felén jelentősen lecsökkentette a rögzítés minőségét. A mágneses mezős csaphegesztés segítségével, akár függőleges felületre történő csaphegesztés során is, egyenletes olvadékképződés érhető el, kerámiagyűrű használata nélkül. Az ilyen helyzetű csaphegesztés során a bemerülés mértéke és annak egyéb jellemzői a vízszintes helyzetben végrehajtott csaphegesztés minőségével majdnem azonosak.

Konklúzió A radiál szimmetrikus mágneses mezőt használó ívhúzásos csaphegesztés során, az irányított rotáló fényív haladásának köszönhetően, a hegesztőcsap és hegesztőfelület a korábbiaknál jóval egyenletesebben olvad össze. Az eljárásnak köszönhetően a hegesztési feszültség és az olvadék mértéke jelentősen csökkenthető. További előny, hogy a hegesztés során kevesebb szikra keletkezik. Az egyenetlen, a hegesztőcsap csak egyik oldalán keletkező olvadékképződés esélye, még az egyik földelőkábel hiányának esetében, vagy függőleges helyzetben, kerámiagyűrű nélküli csaphegesztés során is minimális. A hegesztés szembetűnő tulajdonsága a vékony hegesztési zóna. Ennek az új eljárásnak a használatával új, eddig nem kivitelezhető lehetőségek nyílnak meg a fémmegmunkálásban és az annak során használt csaphegesztések minőségének javításában. A Müncheni SLV szakemberei a továbbiakban is komoly figyelmet szentelnek az eljárásnak. Az SLV a próbahegesztések során komoly segítséget kapott a Soyer Bolzenschweißtechnik GmbH-tól.


Ívhúzásos csaphegesztés hajlítóvizsgálata – törött hegesztőcsap, felismerhető hajszálrepedés nélkül

105

Dr. Ostorházi László ügyvezető igazgató, Ostorházi Bevonatechnikai Kft. Ostorházi Miklós műszaki igazgató, Ostorházi Bevonatechnikai Kft. Dr. Meiszel László tanácsadó, Polinvent Kft.

A SZÓRT POLIKARBAMID BEVONATOK MÚLTJA, JELENE ÉS JÖVŐJE THE PAST, PRESENT AND FUTURE OF SPRAYED POLYUREA COATINGS A PU piaca évek óta gyorsabban nő, mint a poliuretánoké. A PU felhasználása a világon már megközelíti az évi 100 ezer tonnát.

The market of PU has been increasing faster for years, than polyurethanes. The annual use of PU in the world is already nearly 100 thousand tons.

1. BEVEZETÉS

levegő, amely arról gondoskodik, hogy a szórás leállításakor a komponensek villámgyorsan eltűnjenek a keverőtérből. A PU fő alkalmazási területe eleinte az autóipari alkatrészek, pl. lökhárítók, köténylemezek, légterelők zárt szerszámokban történő előállítása volt (RIM)2. A csőiparban e technológiát az 1980-as évek vége óta használják. A mobil készülékek kifejlesztésével a technológia az USA-ban gyorsan elterjedt, de a forrón (70–90 °C) és nagy nyomással (130–20 bar) szórt bevonatok Európában csak a 2000es években kezdtek elterjedni. A jelentős fáziskésés oka feltehetőleg a nagy vegyipari konszernek piacpolitikájára vezethető vissza. Mára viszont számos cég kínál komplett PU rendszereket, vagy azok komponenseit. A PU piaca évek óta gyorsabban nő, mint a poliuretánoké – ráadásul az utóbbiakat 2008–2009-ben fokozottan sújtja a gazdasági válság, azon belül pedig az autóipari és az építőipari kereslet visszaesése. A PU felhasználása a világon már megközelíti az évi 100 ezer tonnát.

Az Ostorházi Kft. családi vállalkozásként alakult meg 1991-ben és ma is az alapító három testvér tulajdonában működik. A cég kezdetben klasszikus építőipari szolgáltatásokkal foglalkozott, így alpintechnikával végzett szigetelési, bevonati munkákkal, majd tartályok és csövek külső és belső bevonataival. A növekedési szakaszba lépett cég figyelme ezután egyre inkább a komplex bevonattechnikai szolgáltatások felé fordult, amelyek területén mára az egyik legnagyobb hazai piaci szereplővé vált. A cég a szórt polikarbamid1 (polyurea, a továbbiakban: PU) bevonatokkal kapcsolatban nem csak kivitelező, hanem a kétkomponensű szóróberendezések legnagyobb gyártójának (GRACO) hazai márkaképviselője is. Ennek révén saját kivitelezési munkáin túl más projekteken is jelentős tapasztalatokat szerzett a kétkomponensű, forrón szórt bevonatok készítésében és minőségbiztosításában. Emellett az Ostorházi Kft. végzi a Polinvent Kft. és a német ASAG Umwelttechnik kutatóintézet polyurea-fejlesztés témájú EUROSTARS projektje keretében a szórással kapcsolatos gyakorlati műszaki tanácsadást és a hazai referenciamunkák elkészítését is. Cikkünkben a PU bevonatokról a kivitelező szemével, a gyakorlati alkalmazás oldaláról foglalkozunk.

2. ROBBANÁSSZERŰEN TERJED A PU TECHNOLÓGIA EURÓPÁBAN A PU bevonatok kémiája már az 50-es, 60-as években is ismert volt, de a közismerten rövid reakcióidő miatt mindaddig nem lehetett szó széles körű felhasználásról, amíg meg nem oldották a szórás gyakorlati problémáit. A megoldás az volt, hogy a szórópisztolyhoz a két komponenst szállító vezetéken kívül egy harmadik is csatlakozik: a sűrített

3. GYAKORLATI ELŐNYEI A PU legtöbb műszaki paramétere jól szabályozható, ezért a formulázást végző cégek az adott alkalmazási területekre optimalizált termékeket készíthetnek. A megfelelő típus kiválasztása megköveteli az alkalmazási célok és a kivitelezési technológia együttes, mély ismeretét. A PU bevonatok számos előnyös tulajdonsággal rendelkeznek3: • Feldolgozhatóságuk lehetővé teszi a bevonatkészítés nagyon gyors kivitelezését. • Egy munkafázisban tetszőleges vastagságú bevonat vihető fel. • Széles hőmérsékleti tartományban alkalmazhatók: megszilárdulnak –30 ºC és +150 ºC között, még nagy nedvességtartalmú környezetben is4. • Felületi tapadás megfelelő, ha jó a felület előkészítése5.

1

Hivatalos magyar elnevezése polikarbamid, a német szakirodalomban Polyharnstoff, az angolban polyurea. A magyar szakmai nyelvben az angol elnevezés, illetve annak rövidítése terjedt el. 2 RIM = Reaction Injection Moulding 3 Dr. Nagy G. – Dr. Balogh T.: „Emelt szintű kémiai és hőállósági követelményeket kielégítő új polyurea, hibrid polyurea and 3P egy- és többrétegű bevonatok”. Első részjelentés a POLYLAYER projekt (E!4293) keretében végzett K+F munkáról. Budapest, 2008. december. 4 Ennek ellentmondanak azok a több helyen (pl. 2007. évi PDA Europe konferencia) publikált kivitelezői tapasztalatok, amelyek szerint érdemes délelőtt a felület-előkészítésre koncentrálni és csak délután felszórni a PU bevonatot, mert a reggeli harmatban készülő bevonatok gyakran leválnak a bevonat alatt képződő CO2 miatt. 5 Fémfelületek esetén általánosan elterjedt az alapozó, ún. primer réteg alkalmazása, elsősorban epoxigyantából.

106


• Húzószilárdságuk megfelelő. • A nyúlási tulajdonságuk szabályozható (< 200%-tól > 1200%-ig). Nagy alakváltozási képességük van, például kitűnően követik hidak repedéseinek megnyílását. • Keménységük Shore A 70 és Shore D 65 között változtatható. • Kopásállóak és tartósak. • Alacsony áteresztő képességűek. • Jó a vegyi ellenálló képességük, ellenállnak különböző oldószereknek, savaknak. • Kiváló ellenálló képességgel rendelkeznek a hősokkal szemben is. • Vízálló, toldásmentes és rugalmas bevonatok készíthetők. • Kaphatók spray formában, vagy kézi keveréssel felvihető anyagok valamint hézagtömítő készítmények is. • Léteznek élelmiszer és ivóvíz tárolására engedélyezett típusok is.

4. A FELHORDÁSI TECHNOLÓGIÁVAL KAPCSOLATOS TAPASZTALATOK A szórható PU bevonatok feldolgozása komoly műszaki felkészültséget és berendezés hátteret igényel. Az igen gyors reakcióidőnek köszönhetően ezek az anyagok nem hordhatóak fel hagyományos szóróberendezésekkel. A speciálisan PU szórásra kifejlesztett berendezések, biztosítják a két komponens előmelegítését és hőn tartását akár 90 °C-ig, szabályozott körülmények között. A berendezések kizárják a hőmérsékletvesztést a szórótömlőn keresztül az automatikus csőfűtés üzemeltetésével. Elzárják az izocianát komponens részeit is a levegőtől, így a vízpára nem okoz kristályosodást. Folyamatosan, pulzálástól mentesen biztosítják a komponensenként beállított nyomásértéket. A kívánt keverési arányt 5%-os pontossági határon belül tartják. A gép oldaláról ezek az alapfeltételek minimálisan szükségesek a jó minőségű bevonat elkészítéséhez. A jó minőségű bevonat további feltételei a képzett és gondos munkaerő, az alapos felület-előkészítés (ennek munkaigénye esetenként a teljes munkaráfordítás 90%-át is elérheti) valamint a célnak legmegfelelőbb anyag kiválasztása. Érzékeny folyamatról van szó, amit bármely komponens hibája képes alapvetően befolyásolni.

5. KÖRNYEZETVÉDELMI SZEMPONTOK Az irodalom – és a nagy gyártók – egybehangzó állítása szerint a PU bevonatok egyáltalán nem tartalmaznak illékony szerves vegyületeket6, mert autokatalitikusak és csak rövid ideig van szaguk7. Az oldószermentes technológiának köszönhetően a PU jól alkalmazható zárt terekben is robbanásveszélyes elegy kialakulása nélkül. A rövid reakcióidő miatt az alkalmazandó szóróberendezésnek olyannak kell lennie, ami csak a pisztolyban keveri össze a komponenseket. Ez azzal a nagy előnnyel jár, hogy nincs a felhordás során „bedöglött” anyag, ami gyakori az előre összekevert több komponensű anyagok esetében.8 Fontos környezetvédelmi szempont az elkészült bevonat élettartama. Hosszú élettartamú, gondozásmentes bevonat esetében az időközi karbantartási költségek csökkennek

és egy bevonat élettartama a többszörösére is növelhető egy hagyományos többrétegű bevonattal szemben. Mivel a kivitelezés időtartama jelentősen rövidebb egy hagyományos bevonathoz képest, így a munkavégzéssel járó környezetterhelés is arányosan csökken.

6. GAZDASÁGOSSÁGI SZEMPONTOK A hagyományos bevonati rendszerek, a PU-hoz hasonló tulajdonságaikat több réteg felépítésével érik el: alapozóréteg, közbenső réteg(ek), valamint záróréteg. Minden egyes réteg különböző tulajdonságokkal rendelkezik, az egyik a jó tapadást, a másik a korrózió elleni védelmet biztosítja. A harmadikat az UV védelem, vagy a mechanikai, vegyi, vagy kopásálló tulajdonsága miatt kell alkalmazni. Az így elkészített bevonati rendszer együttesen biztosítja a kívánt eredményt. A PU bevonat ezzel szemben egy munkamenetben, nagy rétegvastagságban felhordható, mert egyben kínál megoldást a különféle igénybevételek kielégítésére. A technológiai idő töredéke a többrétegű bevonati rendszerekhez képest. A nagy kapacitású berendezések alkalmazásával akár több ezer négyzetméter felületet is képesek bevonattal ellátni egy nap alatt. A kialakított bevonat akár egy perc elteltével is járható, fe- 1. ábra lülete hamar terhelhetővé válik. Ezek az előnyök számokba illesztve igen kedvező gazdasági pozícióba sorolják a PU bevonatokat, ezt bizonyítja világszerte az ilyen típusú anyagok térnyerése (1. ábra).

7. ALKALMAZÁSI TERÜLETEK, KIVITELEZÉSI PÉLDÁK 7.1 Csövek, csővezetékek külső bevonata és belső bélelése A PU bevonatokat egyre szélesebb körben alkalmazzák acélcsövek korrózióvédelmére. A PU tartósabb, mint a festékek, és hosszú távon jelentős megtakarítást hoz a fenntartási költségekben. Kiválóan alkalmazható PUR habokkal hőszigetelt csöveken, és belülről is alkalmazható víz- és szennyvíz-vezetékek bélelésére (2. ábra).

2. ábra

6 volatile organic compounds = VOC 7 Amíg a térhálósodás be nem fejeződik. 8 A fazékidőn (pot life) túl a bekevert anyagot már tilos felhasználni.


107

7.2 Szennyvízkezelő telepek műtárgyai A szennyvíz tárolására és tisztítására szolgáló műtárgyaknál is előnyösen használható ki az anyagcsalád gyors szilárdulása, vegyszerállósága és kopásállósága. A 3. ábrán a debreceni szennyvíz-átemelő belső felületén készített polikarmamid szórás folyamata látható.

7.3 Szökőkút Egy patinás megjelenésű, régi vegyes szerkezetből álló szökőkút felújításánál hagyományos technológiák alkalmazásával nem lehet megnyugtató eredményt elérni.

A betonszerkezetben repedések jelentek meg, a medence falazata tégla, kő, valamint ami beépíthetőnek tűnt a kivitelezés idején, a cementalapú kötőanyag már csak nyomokban található meg a szerkezet látható felületein. A kialakítandó bevonat a teljes szerkezetet egybefogja. Önálló, rugalmas „takaróval”, tökéletesen az alapfelülethez illeszkedően borítja a felületet (4. ábra). Első lépésben a felületet meg kellett tisztítani a laza részektől valamint a szennyeződésektől. Az így kapott felületeken el lehetett végezni a hiánypótlásokat, javításokat. Számítani kellett az építmény további mozgásaiból adódó repedések megjelenésére is. A 3 mm vastag polyurea bevonat biztosítja a szerkezet egységes megjelenését, és 700% fajlagos alakváltozási képessége révén áthidalja az esetleges mozgásokból adódó elmozdulásokat. A teljes felújítás 3 napot vett igénybe. A bevonat felhordását követő 1 órán belül megkezdődhetett a technológiai szerelőmunka és a vízfeltöltés. A szökőkútból már nem szökik el a víz, és betölti eredeti feladatát.

4. ábra

7.4 Teherautók platója A PU bevonatok tartósak, víz- és légzárók, kopásállók, könnyen tisztíthatók, ezért kiválóan alkalmazhatók a nagy igénybevételeknek kitett teherautó-platók felületképzésére. Megvédi a korróziótól is a teherautó-platókat és a konténereket. A bevonatok vastagsága igény szerint alakítható. A bevonatok sokféle színben kaphatók, és folytonosak (5. ábra).

7.5 Ipari padlók és parkolóházak padlói

3. ábra

108

A PU padlók elsősorban gyors üzembe helyezhetőségük miatt népszerűek. Tartósak, igen jól alkalmazhatók nagy forgalmú területeken. Jól használhatók mind tiszta, mind piszkos helyiségekben, jól bírják a takarítógépek keltette igénybevételeket. Szükség esetén a polyurea olyan rugalmas is lehet, hogy károsodás nélkül viseli el a rendszeresen lehulló kemény tárgyak által okozott igénybevételt (6. ábra).


8. A TOVÁBBFEJLŐDÉS IRÁNYAI A gyártók a PU bevonati rendszerek fejlesztésével párhuzamosan korszerűsítik a feldolgozásukhoz használatos berendezéseket. A számos újítás következtében egyre kevesebb a hibás bevonat, kisebb a berendezések karbantartási igénye, egyszerűbbé váltak a gépek kezelési tulajdonságai. Az új generációs berendezések már fel vannak szerelve olyan felügyeleti rendszerrel, ami folyamatosan ellenőrzi a felhordás paramétereit, eltérés esetén a gép jelzi a hibát, a további szórást nem engedi. A szórópisztolyok szórásképe egyenletesebb, a szórási kapacitás a széles fúvókatartománynak köszönhetően az igényeknek megfelelően alakítható ki. A karbantartásra és tisztításra fordított idő elenyésző . 5. ábra

ÖSSZEFOGLALÁS Összefoglalva, a kiváló tulajdonságokkal rendelkező szórt polikarbamid bevonatok elkészítésének a feltételei: • A felület gondos előkészítése. • Berendezés (PU forrónszóró gép, és pisztoly – pl. GRACO Reactor) (http://www.bevonattechnika.hu/index.php?base=products) • A PU bevonat készítésére és a gépkezelésre kiképzett, alapos, és a váratlan helyzetek szakszerű kezelésére képes személyzet. • Bevonati anyag: a feladat paramétereinek megfelelően kiválasztott PU komponensek.

6. ábra

Ostorházi Bevonattechnikai Kft. 2030 Érd, Dunai utca 27/c Iparterület Tel.: +36 23/521-100 T-mobil központ: +36 30/221-7911 Pannon központ: +36 20/203-7911 Fax: +36 23/521-117 E-mail: [email protected] Web:

www.bevonattechnika.hu

Poliuretán feldolgozás GRACO berendezésekkel Eljárások: 9 Nehéz korrózióvédelem 9 Hőszigetelés 9 Tartós bevonatok 9 Automatizált eljárások


109

MCE Nyíregyháza acélhidak gyártója

110


Az M43 autópálya Tisza-híd ártér feletti szakaszának eleme gyártás közben.

www.mce-smb.at

cím 1138 Budapest, Karikás Fr. u. 20. tel 06 1 465 22 20 fax 06 1 465 22 22


111

Ozorai Péter Weldmatic Kft.

HEGESZTÉSI ÉS VÁGÁSI TECHNOLÓGIÁK MODULÁRIS AUTOMATIZÁLÁSA Tapasztalatunk szerint a moduláris automatizálásban rejlő lehetőségeket még kevesen ismerik, pedig az ebbe a körbe sorolható berendezések használatával a termelékenység növekedése mellett határozott minőségjavulás is elérhető. A rövid ismertető célja, hogy megismertesse a szakemberekkel a moduláris automatizálás korszerű elemeit és néhány tipikus alkalmazáson keresztül bemutassa a felhasználási lehetőségeket. A moduláris automatizálás leginkább a nagyméretű berendezések, tartályok, hajók, hidak, vasúti járművek, szerkezeti elemek hegesztésénél jelenthet gazdaságos megoldást, mivel a modulokból építkező automaták használata már az egyedi szerkezetek gyártásánál is kifizetődő. Hogy mégsem terjedt el a használatuk, annak talán az lehet az oka, hogy a lehetőségek és az eszközök kevéssé ismertek. A modularitás ebben az esetben olyan önálló, rendszerszemlélettel fejlesztett elemkészletet jelent, amelyek kombinációival a legelterjedtebben használt hegesztési technológiák automatizálhatóak. A leginkább ismert modulok a „traktor”, amely a fedett ívű hegesztésben számít alapberendezésnek, és a „szekátor”, amit elsősorban a lángvágás gépesítésére használunk. Az automatizálás szempontjából mindkét eszköz tekinthető univerzálisan felhasználható vonszolókocsiként, de legtöbben csak célberendezésként, kizárólag az említett technológiákhoz használják. Ez nem véletlen, mivel kialakításuk során még nem vették figyelembe a továbbépítkezés, a bővíthetőség szempontjait. A moduláris szemlélettel fejlesztett rendszereknél a berendezések bármilyen eljáráshoz használhatóak, és a kiegészítő elemek segítségével a felhasználási területük is jelentős mértékben kiszélesedik. Jó példa erre a kanadai Gullco modulrendszere, melynek elemei szerepelnek a rövid összefoglalónkban. Az alapvetően csak vízszintes síkokon használható hagyományos traktorral szemben a moduláris vonszolókocsik bármilyen pozícióban alkalmazhatóak.

112

Toldható elemekből összeépíthető pályarendszerrel a legtöbb egyenes, vagy kör alakú hegesztési vonal lekövethető. A vezetősínként működő pályaelemeket természetesen rögzíteni kell, de erre a legtöbb esetben maga a munkadarab felülete is alkalmas. A tetszőlegesen hosszabbítható, végteleníthető modulelemek rögzítése különböző kapcsolható mágnesek segítségével, vagy a nem mágnesezhető anyagok (rozsdamentes, alumínium…) esetében vákuumkorongok segítségével oldhatóak meg. A pályarendszer terhelhetőségét a rögzítőelemek száma határozza meg. Így lehetővé válik, hogy egy minden pozícióban használható kocsi egy komplett huzaltoló berendezést is korlátlanul magával vigyen, akár függőlegesen felfelé haladva is. A vonszolókocsik futhatnak merev pályán, de átszerelhetőek flexibilis pályára alkalmas futóműre is. A flexibilis sínmodulok akár már egy másfél méter átmérőjű tartály oldalára is ráfektethetőek, de ugyanezekkel az elemekkel hatalmas tárolótartályok övvarratainak a folyamatos hegesztése is megoldható. A merev pályamodulok alkalmazása precíz, egyenes vonalú pisztolymozgatást biztosít, de lehetőség van a sínek méretre való hengerítésére is, amivel például egy adott sugarú körpályát építhetünk. A bármely pozícióban való használhatóságot az teszi lehetővé, hogy a kocsi hajtóműve egy fogazásba kapaszkodó meghajtó keréken keresztül vonszolja a berendezést. Az éppen felhasznált technológiának megfelelően több sebességtartományú modellből lehet választani, de minden verzióban közös a digitálisan beállítható precíz sebességszabályzó elektronika. A vonszolókocsik között találunk olyan verziót is, amely alkalmas a haladási iránnyal merőleges pisztolymozgatásra, az ív lengetésére. A lengetőegységet egyébként önálló modulként is felhasználhatjuk akármelyik összeállításban is. A hosszú varratok esetében, még ha pontosan készítették is el az alkatrészeket, hegesztés közben szinte mindig előfordul valamiféle elhúzódás, torzulás, ami a kézi hegesztés során semmiféle problémát nem okoz, mivel a


hegesztő folyamatosan korrigálja a hegesztés vonalát. Az automatizált rendszereknél ezt a korrekciót a kiegészítő varratkövető modulok segítségével végezhetjük. Többféle görgős lekövetőt, vagy tapintócsúcsos szenzorvezérelt mozgató modult használhatunk, amelyek közvetlenül a pisztoly pozícióját korrigálják egy vagy több irányban. Ezeknek az egységeknek az alkalmazásával nagyon stabilan tartható a beállított ívhossz, hullámosodó lemezeken, vagy elhúzódó sarokvarratok esetében is. Mindezek mellett lehetőség van a fej finom mozgatására távirányítón keresztül is, amennyiben a folyamatos kezelői felügyelet biztosított. A kötött pályás vonszolókocsik mellett mindenképpen meg kell említeni a kisebb teljesítményű önjáró kocsikat, amelyek nem igényelnek pályaelemeket, hanem a saját kerekükön futnak, valamilyen oldalirányú megvezetés mel-

lett. Ezeket leginkább a rövidebb varratok készítésénél használjuk, mivel a teljesítményük miatt csak a pisztoly hordozására képesek. Létezik mágneskerekes kocsi is, ami a mágnesezhető anyagokon való futtatás esetében a vízszintestől eltérő felületeken is képes az egyenletes pisztolymozgatásra. A kisebb terhelhetőségű kocsik egy fej mozgatására, a nagyobbak akár többfejes hegesztésre is alkalmasak. Felhasználásukkal nagyon nagy termelékenységgel lehet például kétoldalas sarokvarrat-hegesztő rendszert összeállítani. Az összefoglalónkhoz mellékelt néhány képen jól látható, hogy a modulelemek variálásával olyan feladatok gépesítése is megoldható, amelyre eddig csak nagy, telepített rendszerekkel lehetett vállalkozni és olyan területeken is felhasználhatják, ahol az automatizálás egyébként szóba sem kerülne.

Moduláris hegesztő- és vágóautomaták Sorolható merev és flexibilis pályaelemek egyenes és ívelt felületeken való hegesztéshez. Minden ívhegesztési és vágási technológiához alkalmazható rendszerek. Nagy teljesítményű lemezélmaró berendezések. Termékpalettánkon Ön is megtalálja a gazdaságos automatizálás lehetőségét.

Honlap: www.weldmatic.hu • Telefon: 06 24 444 444 • Fax: 06 24 444 000


113

Gallai Márton – Hajdu Zoltán – Molnár József Molnár Zrt.

ÓRIÁS KONTÉNERDARU GYÁRTÁSI TAPASZTALATAI A Molnár Zrt. több mint 10 éve foglalkozik anyagmozgató berendezések gyártásával. Jellemzően bakdaruk, portáldaruk, híddaruk, konténerdaruk melegen hengerelt alapanyagokból, szekrényes vagy rácsos szerkezettel, vagonbuktatók, külszíni fejtőgépek, ömlesztett áru kezelésére alkalmas hajókirakodó gépek, kohászati üstmanipulátorok szerepelnek a palettán. Szorosan illeszkedik ebbe a sorba a 2009 nyarán elkészült rácsos főtartójú óriás konténerdaru is, amelynek jellemzője, hogy mind a teherbírása, mind pedig az emelési magassága lehetővé teszi, hogy a konténereket halmozottan kezelje, ezzel értékes rakodási időt takarítva meg. A daru méretei: a háromszög keresztmetszetű főtartó szélessége 5 méter, magassága 6,5 méter. A főtartó 97 méteres teljes hossza két helyszíni toldással készült. A teherviselő szerkezeti részek jellemzően csöves rácsos kialakításúak, ahol a csőfalak vastagsága 20–40 mm. A daru teljes magassága a 30 métert is meghaladja. A lábak és a főtartó csappal kapcsolódnak egymáshoz. A darabok méretéből kifolyólag a kapcsolódó furatok a gyártás során mobil megmunkálógéppel készültek, amely speciális eljárás a mintegy 40 méteres távolságon is tökéletes egytengelyűséget és mérettartást eredményezett, ezzel biztosítva a helyszíni szerelés zökkenőmentességét. A konténerdaru alapanyagai jellemzően S235-ös, illetve S355-ös alapanyagokból állt. Egyes alkotóelemek (fix-, illetve ingalábak) egyfajta anyagból (S355) álltak, azonban voltak olyan szerkezeti egységek, amelyekben keveredtek az alapanyagok minőségei (főtartó). A hegesztés során emiatt nagy figyelmet kellett fordítani a megfelelő hegesztőanyag használatára. A hegesztések során főleg kevert gázos, fogyóelektródás ívhegesztést (például EURO-szelvények toldása, csövek csatlakozásainak hegesztése), ha lehetőségünk volt rá, fedőporos ívhegesztést (például a főtartó EUROszelvényeinek hosszanti varratainak hegesztésekor), illetve a sínek toldásakor bevont elektródás, kézi ívhegesztést alkalmaztunk. Az Y varratnak gyökölt, és így párosított EURO-szelvényű főtartó elemek, és a dobozos szerkezetű ingalábak hosszú,

egyenes varratait traktorok segítségével hegesztettük meg, amelyek egyenletes, szép küllemű varratokat eredményeztek. A konténerdaru rácsos szerkezetű, kivéve az ingalábakat, amelyek dobozos szerkezetűek voltak. A rácsos szerkezetek hegesztésekor cső–cső, illetve cső–lemez kapcsolatok hegesztése történt. A varrat-előkészítések minden esetben lézeres vágóberendezéssel történtek. A varrat-előkészítések igen különlegesek voltak, mivel a húzott oldalon fél V varrathoz, míg a nyomott oldalon sarokvarrathoz lett kialakítva a munkadarab. Ennek megfelelően a hegesztési varrat kialakításakor is ehhez a kialakításhoz kellett alkalmazkodni. Nagy hangsúlyt kapott a varrat alakja mind az átmenetnél (fél V varratról sarokvarratra), mind a külső forma kialakításánál, mivel a megrendelők az erővonalak minél kisebb törését biztosító, a varrat keresztmetszetén nézve íves kialakítást kértek. Ezek felépítése nagy odafigyelést és precizitást igényelt. Természetesen, mivel a munkadarab nagyméretű volt, ezért az előbb említett hegesztési technikákat kényszerpozíciókban (akár fej fölötti pozícióban) is el kellett végeznünk. A sínek toldásainak hegesztésekor speciális hegesztési eljárást kellett alkalmazni. Először egy párnaréteget kellett kialakítani, amely a sínek egymáshoz kötésért felelt, majd ezután a sínkoronájáig megmaradó részen egy nagy kopásállóságú réteget kellett kialakítani. A hegesztési folyamat során az alapanyag és a hegesztési varrat hőmérsékletét folyamatos kontroll alatt kellett tartani. Amint az a képeken is jól látható, az olyan méretű és tömegű szerkezetek közúti szállítása, amelyeknek minden mérete nagyobb, mint az átlagos közúti űrszelvény, nem egyszerű feladat. A gyártóüzemből a dunai kikötőig tartó 15 km-es út komoly logisztikai szervezést és forgalomtechnikai előkészületeket és speciálisan erre a célra készült szállítóeszközöket igényelt. A speciálisan kialakított, kizárólag a szállításhoz készült és a szerkezettel szorosan együttdolgozó alátámasztó bakrendszer a közúti szállításon túl mind a hajóban történő elhelyezés és a végleges helyszínen történő tárolás során lehetővé tette a nagyméretű alkatrészek egyszerű kezelését.

Az üzemi gyártás folyamatai

114


Egy elkészült főtartó

Szállításkori állapot

Kiszállítás az üzemből

A daru korrózióvédelmi munkáinál több olyan tényező egyidejű megléte nehezítette munkánkat, melyek megoldása önmagukban egyenként is jelentős kihívást jelentett. A méretéből adódó – 5 méter széles, 6,5 méter magas, cca. 100 tonna tömegű elemek – mozgatására fel voltunk készülve, viszont a Sa 2 ½ minőségű (MSz EN ISO 12944-4:2000 szerinti) szabadsugaras szemcseszórással történő felülettisztítás kivitelezése a térbeli szerkezet nehéz megközelíthetősége miatt speciális állványzatot és a feladat iránti erős dolgozói elkötelezettséget kívánt meg. A minőségkontrollhoz ELCOMETER 223 típusú érdességmérőt használtunk. A festékfelhordásnál abszolút cél volt az egyenletes festékréteg kialakítása 3 rétegben, ami a következő speciális megoldandókat hozta: 1. A megrendelő által meghatározott 200 mikrométer DFT rétegrend a Magyarországon nem túl járatos INTERNATIONAL festéktípus anyagai használatát írta elő. Ezen anyagok tulajdonságait a MŰSZAKI és BIZTONSÁGTECHNIKAI ADATLAP-juk alapján oktatás keretében a dolgozók megismerték. Műhelybeli felhordhatóságukat 2–3 m2 felületű próbaidomokon gyakoroltuk. A létrejött száraz rétegvastagságot ELCOMETER 456-rel ellenőriztük, megfeltetése a MSz EN ISO 12944-5:2000.5.4. szerint történt. Az MSz EN ISO 12944-7:2000.7. szerinti

szerinti Referencia- és kontroll-felületeket hoztunk létre, ennek ellenőrzésére a festékbeszállító képviselője Németországból érkezett. 2. Az alapvetően cső külső felületek messzemenőkig torzítják a festékszóró pisztoly szórásképét, így annak egyedi kialakítását követelte meg speciális fúvókák alkalmazásával, használatának külön begyakorlásával. 3. A dominánsan csőszerkezet csomópontjainál a különböző irányú és ívű felületek találkozása különös figyelmet és szakértelmet követelt meg az anyagnormák túllépése, a megfolyások, a túl vastag rétegek elkerülésére a minőség iránt elkötelezett festő (korrózióvédelmi bevonat építő) szakmunkástól. A speciális kézmozdulatokat az „éles” munka előtt próbadarabokon gyakorolták. 4. Mindezeket olyan körülmények között kellett megtenni, ami egy térbeli szerkezetben való munkát jelent, ahol nincsenek az alapvető térbeli tályékozódáshoz és biztonságérzethez szükséges függőleges és vízszintes, csak ferde síkok. A festő dolgozók mentális tréningen vettek részt a mozgáskoordinációjuk e szokatlan térben történő biztonságos és koncentrált megtartása céljából. Mindezek következtében büszkén állíthatjuk, hogy a korrózióvédelmi csapat kiválóan megfelelt a kihívásoknak és megoldotta a feladatot mind az elvárt minőség, teljesítmény és költségtartás szempontjából.


115

Turák József ABRAZIV KFT

A HÍD- ÉS ACÉLSZERKEZET-GYÁRTÁS UNIVERZÁLISAN HASZNÁLHATÓ SZEMCSESZÓRÓ GÉPEI Az acélfeldolgozó üzemeknél ma már a gyártási folyamat legtöbbször a szemcseszórással kezdődik. A táblalemezek gazdaságos termikus vágását, darabolását nagymértékben megkönynyíti a reve- és rozsdamentes, fémtiszta felület. A különböző profilú szálanyagok ( I-U-H gerendák, szögacélok, csövek, zártszelvények stb.) jó hegeszthetőségének feltétele szintén az SA 2.5 felülettisztaság. Jelentősen megkönnyíti a késztermék felületvédelmi bevonat előtti tisztítását, ha már alapanyagban szemcseszórva volt. Az acélfeldolgozó ipar leggyakrabban használt szemcseszóró gépei az előzőekben leírt feladat megoldására, elsősorban alapanyagok szemcseszórásos felülettisztítására, a görgőpályás, folyamatos üzemű, áteresztő rendszerű szórókerekes (turbinás) szemcseszóró gépek. A berendezések működési alapelve: a görgőpályára felhelyezett munkadarabok egy „alagúton” (gépházon) átvezetve, a szóróturbinák által kiszórt erős szemcsesugárban áthaladva fémtiszta felülettel jelennek meg a gép kijárati görgőpályáján. A szóróanyag öntött acélszemcse, ami zárt rendszerben cirkulál.

A görgőpályás szemcseszóró gépeket különböző áteresztő szélességben és áteresztő magasságban gyártjuk. A kisüzemek részére elsősorban szálanyagok szórására készítettük az RB 600 típusú gépet. A mindössze két szóróturbinás gép összetettebb pro-

116

filokat kétszeri átengedéssel tisztít SA 2.5 felülettisztaságra. Lemezt 600 mm szélességben lehet vele szemcseszórni. A nagyobb, standard áteresztő szélességek 1000-1650-2000-2500-3000 mm. Az áteresztő szélesség növekedésével az áteresztő magasság is növekszik, természetesen ez több szóróturbinát is igényel. Az alap teljesítményű berendezések jellemző tisztítási kapacitása 0,6–1 m/perc. A turbina hajtómotorok teljesítményének növelésével a tisztítási kapacitás is arányosan növekszik.

RB 3000 típusú szemcseszóró gép


Az utóbbi időben egyre nagyobb az igény a nagyobb áteresztő szélességű – 2500–3000 mm – gépekre. Valószínű ennek fő oka, hogy a nagyobb táblaméretű lemezekből gazdaságosabb gyártás érhető el, és a nagyobb áteresztő képességű gépeken hegesztett szerkezetek is jól szórhatók. A berendezések környezetvédelmi szempontból nem okoznak extra feladatot az üzemeltetőknek. A szórókerekes szemcseszóró gépekkel érhető el a leggazdaságosabb mechanikus acélfelület-tisztítás.

Ha a gyártónak nagyon szigorú korrózióállósági követelményeket kell garantálni, akkor sok esetben a készre hegesztett, megmunkált szerkezetet festés előtt is szemcseszórni szükséges. A tagolt, bonyolult, nagyméretű térbeni szerkezetek szemcseszórása gyakran nem oldható meg görgőpályás szórókerekes szemcseszóró gépen. Ilyen esetekben nem kerülhetik el az acélszerkezet-gyártók a sűrített levegős szemcseszórás alkalmazását. Ettől sokan vonakodnak, hisz a sűrített -levegős szemcseszórás nagyságrenddel gazdaságtalanabb a szórókerekes szórásnál, és hogy a munkaegészségügyi és környezetvédelmi előírásokat is be tudják tartani, egy beruházást kell végrehajtani, aminek az eredménye egy SZÓRÓTEREM lesz. A szóróterem egy olyan szemcseszórásra alkalmas zárt tér, ahol meg van oldva a munkadarab mozgatása, a képződő por elszívása, a szemcse gépi visszaforgatása és tisztítása, és kellő világítással rendelkezik. A szemcseszóró termek méretét mindig a legnagyobb szórandó munkadarab méretéhez kell megválasztani. Épülhet egy meglévő csarnokon belül, de önálló épületként is. A híd és egyéb kültéri műtárgyak felújításakor a munkadarab nem mozdítható el a helyéről. Ilyen esetekben a szemcseszóró technikát kell a helyszínen a feladathoz illeszteni.

Szóróterem

A szemcseszórás gazdaságosságát jelentősen befolyásolja, hogy az alkalmazott szemcsét hányszor lehet újra felhasználni. Az újrafelhasználás feltétele, hogy a kiszórt szemcsét össze kell gyűjteni és meg kell tisztítani. Erre a célra szolgál a mobil szemcsetisztító berendezés. A berendezés daru segítségével teherautóra felpakolható és az üzemeltetési helyszínen lerakodás után gyorsan üzembe állítható. A mobil szemcsetisztító kiválasztja a használt szóróanyag-keverékből a durva szennyeződéseket és a finom port is.


A regenerált szemcsével újra hatékonyan lehet szemcseszórást végezni.

Mobil szemcsetisztító

117

Megtervezzük és kivitelezzük a csarnokokat, a vevôk igényeinek megfelelôen. Így az acélszerkezetekkel, a hozzá tartozó tetôés falburkolatokkal az épületek funkcióinak legmegfelelôbb anyagokat alkalmazzuk, legyen az szendvicspanel, trapézlemez, vagy más könnyûszerkezetes termék. Elérhetôségeink: FÉMSZERKEZET Építô és Szerelô Kft. Nyíregyháza, Lomb u. 16. Telefon: (42) 465 156, fax: (42) 596 728 E-mail: [email protected]

• Az igényeket Ön határozza meg, mi elkészítjük az ideális hegesztőgépet • Három áramforrás (300, 400, 500 A), egybeépített vagy különálló huzaladagoló egységgel • Négy, a jövő igényeit is kielégítő kezelőpanel az alap verziótól az impulzus verzióig • Több mint 50 hegesztőprogram és teljes szinergia a kiválasztott paraméterek között • MIG/MAG + MMA hegesztés, MIG keményforrasztás • Manuális vagy robothegesztés, a Sigma minden szinten kommunikál

Hegesztéstechnikai problémáival forduljon hozzánk bizalommal! MIGATRONIC Kft.

6000 Kecskemét, Szent Miklós u. 17/a Tel./fax: +36 76 505-969, 481-412, 493-243 E-mail: [email protected]; www.migatronic.hu

118


ACÉLFORMA Acélfeldolgozó

és Kereskedelmi ZRt. 2330 Dunaharaszti, Mechwart A. u. 1. Telefon: +36 24 520-440 Telefax: +36 24 520-450 E-mail: [email protected] WEB: www.acelforma.hu

V V V V V V V

Lézervágás egyenes és 3D fejjel Plazmavágás egyenes és 3D fejekkel Lángvágás egyenes és 3D fejekkel Szemcseszórás Gyökelőkészítés Egyengetés Vállalkozás, gyártatás

A 90 méter szélességű, háromhajós csarnokot 30 tonna teherbírású darupályákkal szereltük fel, ahol a lemezek és a vágott alkatrészek anyagmozgatása a legkorszerűbb mágneses darukkal, emelőgerendákkal és kötegfogókkal történik. Valamennyi acéltermék tárolása fedett területen történik. Cégünk tevékenységéhez kiemelt európai beszállítóktól vásárol közvetlenül acéllemezeket, amelyeket 2–300 mm vastagságtartományban, megfelelő méret- és minőség-összetételben készletez a folyamatos és zökkenőmentes gyártás biztosítása érdekében. Az Acélforma ZRt.-nél működő berendezések mindegyike új beruházásként került üzembe helyezésre, és a legkorszerűbb mai technológiai színvonalat képviselik. Munkatársaink többéves tapasztalattal rendelkeznek a termikus vágás területén. Filozófiánk: az általunk gyártott alkatrészek termikus vágással, gyökelőkészítéssel, egyengetve, „konyhakész” állapotban kerüljenek a felhasználóhoz. A felhasználói igények maradéktalan kielégítéséhez folyamatosan széles méretválasztékú, az igényekhez rugalmasan alkalmazkodó acélkészlettel rendelkezünk.

1. LÉZERVÁGÁS 5000 W, rotációs vágófej Asztalméret: 3000x24000 mm Függőleges vágás 1-től 25 mm-ig szénacélokra 1-től 20 mm-ig saválló acélok esetén Ferdevágás V, Y, X vágás szénacéloknál 15-45° -ig X, Y, V vágás saválló acélnál 15-45°-ig X, Y, V vágás alumíniumnál 15-45°-ig

4-től 20 mm-ig 4-től 16 mm-ig 4-től 12 mm-ig

2. PLAZMAVÁGÁS Asztalméret: 2500x24000 mm ill. 5000x24000 mm Függőleges vágás Vágási tartomány: 6 mm-től 100 mm-ig (anyagminőségtől függően) Saválló acélok: 6-tól 100 mm-ig, Alumínium (AlMg3): 6-tól 80 mm. Ferdevágás V, Y, X vágás szénacéloknál 15-45° -ig 8-tól 30 mm-ig X, Y, V vágás saválló acélnál 15-45°-ig 10-től 30 mm-ig X, Y, V vágás alumíniumnál 15-45°-ig 10-től 30 mm-ig 3. LÁNGVÁGÁS Asztalméret: 5000x24000 mm Függőleges vágás 10 mm-től 300 mm-ig szénacélokra Ferdevágás – különböző térbeli gyök- és él-előkészítési lehetőségek: V, Y, X vágás szénacéloknál 15-45° -ig max. 100 mm-ig 4. EGYENGETÉS 600 tonnás egyengető prés 200 mm lemezvastagságig 2500x6000 mm asztalméret 5. SZEMCSESZÓRÁS Maximális szélesség: 3000 mm


119

Cégtörténet A Ferrokov Vas- és Fémipari Kft. 1991-ben alakult közepes méretű ipari vállalkozás. A vállalat telephelye Somogy megyében, Segesd községben található. A cég megalakulásakor acélszerkezetek bérmunkában történő tűzihorganyzása volt a fő profilunk. Tevékenységi körünket kibővítettük acélszerkezetek, illetve tűzihorganyzott kötőelemek gyártásával, és ezzel a térség meghatározó termelő egységévé váltunk.

Acélszerkezet-gyártás Vállalkozunk kis- és középméretű acélszerkezetek, illetve fém tömegcikkek előállítására, valamint felajánljuk gyártóberendezéseink szabad kapacitását. A gyártást egy 1500 m2-es daruzott csarnokban, jól képzett szakemberek végzik. Vállaljuk alumínium és rozsdamentes szerkezetek gyártását is. A hegesztést végző munkatársaink a DIN EN 287-1 szabvány szerint minősítettek.

Tűzihorganyzás Tűzihorganyzás = tökéletes felületvédelem. A tűzihorganyzás napjainkban egyre szélesebb körben alkalmazott felületvédelmi eljárás, mely tartósan védi az acélt a korrózió ellen. Vállaljuk acélszerkezetek, és apró fémtömegcikkek horganybevonattal történő ellátását, mely kültéri igénybevétel esetén is tartós védelmet nyújt. Horganyzó berendezéseink méretei: acél tűzihorganyzókád 4000 x 1200 x 2300 mm kerámia tűzihorganyzókád 2600 x 900 x 1200 mm Tűzihorganyzott termékeink minősége megfelel az MSZ EN ISO 1461 szabvány előírásainak.

Kötőelemgyártás Cégünktől tűzihorganyzott kivitelben az alábbi típusú kötőelemek rendelhetők meg 5.6-8 8.8-10.9-es anyagminőségig: • hatlapfejű 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 közreműködését igénybe véve az általunk gyártott acélszerkezetek galvanizálását, festését és porszórással kialakított bevonattal történő ellátását is vállalni tudjuk. A tűzihorganyzott termékeket külön díjazás ellenében repasszáljuk (a szabvány követelményein túlmenően kikészítjük), illetve szükség esetén készre szereljük és csomagoljuk.

M EGREN DELÔLAP Elôfizetésben megrendelem a MAGÉSZ Acélszerkezetek címû folyóiratot

példányban.

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

FERROKOV KFT. 7562 Segesd, Pálmahaz Str. 1. Hungary E-mail: [email protected] Web: www.ferrokov.hu Telefon: +36-82/598-901 Mobil: +36-20/9316617

H H II R R D D E E T T 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:


w w w. m a g e s z . h u

P.H. aláírás

Felelôs kiadó: Markó Péter Felelôs szerkesztô: Dr. Csapó Ferenc A szerkesztô munkatársa: Nagy József

A megrendelôlapot

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

120

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

ISSN: 1785-4822 Készült: TEXT Nyomdaipari Kft. Dunaújváros, Papírgyári út 49., 2401 Pf. 262 Telefon: (25) 283-019, Fax: (25) 283-129, E-mail: [email protected]


SZENVEDÉLYÜNK A TERVEZÉS TÉNYEK

• 1989: a társaság megalakulása • 13 leányvállalat, 1 közös vállalat Magyarországon • Leányvállalat Romániában • 100 munkatárs, 200 együttmùködø partner és szakértø • Nemzetközi partner- és ügyfélkapcsolatok • Országos regionális hálózat • Éves beruházási érték 500 millió EUR

TEVÉKENYSÉGEINK MAGASÉPÍTÉS

• Ingatlanvizsgálat, projektfejlesztés, -eløkészítés • Megvalósíthatóság vizsgálata • Teljeskörù tervezés • Beruházási projekt management • Létesítménygazdálkodási /CAFM/ rendszerek kialakítása • Szakértés, szaktanácsadás, EU támogatási tanácsadás

INFRASTRUKTÚRA

Hidak, mélyépítési mùtárgyak tervezése Kapcsolódó területek • Autópálya és közúthálózat • Városi közlekedés • Vasúti és légi közlekedés

TERÜLETFEJLESZTÉS

• Ipari-logisztikai területfejlesztések • Átfogó városfejlesztési programok készítése

BEFEKTETÉS

• Ingatlan- és projektfejlesztés • Egyedi mùszaki fejlesztések • Speciális kutatás-fejlesztés • Ipari parkok, logisztikai központok fejlesztése

KUTATÁS-FEJLESZTÉS

• Mérnök management rendszerek fejlesztése • Hálózatos projektek módszertanának fejlesztése • Ágazati fejlesztési lehetøségek átfogó mùszaki-gazdasági vizsgálata • Ipari-logisztikai létesítmények telepítési módszertana • Átfogó városfejlesztés tervezésének módszertana

www.ceh.hu

CSAPHEGESZTÉS-TECHNOLÓGIA Egyedülálló SOYER fejlesztések MULTIFUNKCIONÁLIS, HIGHTECH FEJLESZTÉS

FEJES CSAPOK SZÁLLÍTÁSA D10-30 mm Gyártási engedély-szám: Z-21.5-1654

BMH-22i és BMH-30i csaphegesztő berendezés fejes csaphoz – a berendezés egyaránt alkalmas csap-, SRM-technológiás, elektródás és AWI hegesztésre – könnyű felépítési szerkezet; a berendezések súlya mindössze 70 illetve 160 kg, ez 1/5–1/3-a a hasonló hegesztésekre alkalmas, más gyártmányú csaphegesztő berendezésekének – magas technikai teljesítmény a különösen stabil fényívnek köszönhetően – az összes fontos hegesztési paraméter beállítható a nyomógombos kijelző segítségével – akár 50 csap/perc teljesítmény, csapátmérőtől függően, automata utántöltéssel – a mikroprocesszoroknak köszönhetően, a teljesen digitalizált eljárás garantálja az egyenletes és kiváló minőségű hegesztéseket

HEGESZTŐCSAPOK SZÉLES VÁLASZTÉKBAN – új fejlesztésű hegesztőcsapok sík fejjel – hagyományos, standard hegesztőcsapok védőgázos és kerámiagyűrűs hegesztéshez

UNIVERZÁLIS ÁRAMFORRÁS BMK-16i csaphegesztő berendezés különböző hegesztési eljárásokhoz

A TOVÁBBFEJLESZTETT INVERTERES TECHNOLÓGIA ELŐNYEI A HÍDÉPÍTÉSBEN ÉS AZ ACÉLSZERKEZET GYÁRTÁS SORÁN SOYER-csaphegesztés radiál szimmetrikus mágneses mezővel (SRM) (Szabadalmi szám: 10 2004 051 398.9) – Az SRM technológia egy magnetikusan irányított fényív használatával lehetővé teszi, a nagy (akár Ø16) hegesztőcsapok vékony hegesztőfelületre történő, szigorú minőségi és biztonsági előírásoknak megfelelő, teljes felületű illesztését. A hegesztőfelülethez különösen kíméletes, homogén, nem porózus, oldhatatlan és rendkívül vékony olvadási zónát létrehozó SRM eljárás, egyszerűen automatizálható és különösen gazdaságos. – Az technológia lehetővé teszi acél, sík felületű csapok „ömledék nélküli” felhegesztését, a munkadarabok és hegesztőcsapok előzetes megmunkálása nélkül. Ezzel a továbbfejlesztett eljárással megoldódtak az ömledék okozta keresztmetszet-bővülésből adódó illesztési problémák.

3 év alatt 7 hazai és 9 nemzetközi szabadalom

AWI hegesztés

PH-3A automata pisztoly M3-M12

PK-3A automata golyóhegesztéshez

PH-3N pisztoly kerámiás és védőgázos hegesztéshez

Elektróda hegesztés

PH-3N SRM- hagyományos és sík fejű csavarok valamint anyahegesztéshez

SOYER Magyarország Kft. 8000 Székesfehérvár, Sereg u. 1-5. Tel.: 22/504-427 Fax.: 22/504-428 www.soyer.hu [email protected]

Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja Journal of the Hungarian Steel Structure Association

Recommend Documents