LOGO. Tartószerkezet-megerősítési elvek és módszerek. Dr. Sajtos István BME, Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Átírás

1 Tartószerkezet-megerősítési elvek és módszerek Dr. Sajtos István BME, Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

2 AZ ÉPÍTŐIPAR JÖVŐJE A MÚLTJA. Tartalom: Önkényes metszete a szakma egy gazdag, mindig egyedi, önmagát nem ismétlő részének.

3 ÉPÜLET / TARTÓSZERKEZET REHABILITÁCIÓ REKONSTRUKCIÓ TÖRTÉNETI TARTÓSZERKEZETEK KALAND - ÉRDEKES / FURCSA DOLGOK: + Állati csontok. + Einstein Nobel Díjat jelentő cikkének másolata. Gyufa skatulya címke; 1896 New York Palota; Budapest

4 ÉPÜLET / TARTÓSZERKEZET REHABILITÁCIÓ REKONSTRUKCIÓ TÖRTÉNETI TARTÓSZERKEZETEK KALAND - PINCÉBEN NEM LÉTEZŐ HELYISÉG felmérési terv hiányossága - BONTÁSRA ÍTÉLT ÉPÜLET repedésnek vélt építési/gyártási hiba (előregyártott téglatálcás födém) - FA ABLAKTOK, MINT KŐPILLÉR OLDALIRÁNYÚ MEGTÁMASZTÁSA teherbírást biztosító nem tartószerkezeti elem /használati tapasztalat!??!/

5 ÉPÜLET / TARTÓSZERKEZET REHABILITÁCIÓ REKONSTRUKCIÓ TÖRTÉNETI TARTÓSZERKEZETEK Civic Tower, Pavia ban kezdték építeni. KALAND harangláb építése. Torony: kn Harangláb: kn

6 ÉPÜLET / TARTÓSZERKEZET REHABILITÁCIÓ REKONSTRUKCIÓ TÖRTÉNETI TARTÓSZERKEZETEK Civic Tower, Pavia 2. KALAND 1989 március 17.-én előjel nélkül összeomlott. Lehetséges magyarázat: (Kiszáradási idő: 2, 80 m vastag fal; kb. 700 év) feszültség Összeomlott MÉG: Bell Tower of St. Magdalena, Goch, 1993 Kúszási idő Károsodás Cathedral of Noto, Noto, 1996 alakváltozás

7 A mérnöki tevékenység (Mérnöki) tudomány Technológia Irányítás

8 A mérnöki tevékenység (Mérnöki) tudomány ANALÍZIS / SZÁMÍTÁS EGYSZERŰ - BONYOLULT Technológia Irányítás

9 A mérnöki tevékenység (Mérnöki) tudomány ANALÍZIS / SZÁMÍTÁS Technológia Irányítás A MEGVALÓSÍTÁS LEHETŐSÉGEI ÁLLTALÁNOS - SPECIÁLIS

10 SPECIÁLIS TECHNOLÓGIA: LŐTTBETON HASZNÁLATA BETON: - KÉSZÍTÉS - SZÁLLÍTÁS - BEDOLGOZÁS BÁRMILYEN ANYAG SZÁLLÍTHATÓ. MEGERŐSÍTÉSI MUNKÁK: - tisztítás homokszórással - betonozás - bevonatok (pl. korrózióvédelem)

11 SPECIÁLIS TECHNOLÓGIA: LŐTTBETON HASZNÁLATA Tetszőleges alak Tetszőleges felület Nincs akadály A talaj a zsaluzat Feszítő pászmák Korrózió védelem Lőttbeton Öntött beton Lőttbeton Úszómedence Utófeszített tartály Zsaluzat öntött betonhoz Lőttbeton réteggel kapcsolt előregyártott elemek Lőttbeton a térbeli és öntött beton a lineáris szerkezeti elemekhez

12 LŐTTBETON

13 SPECIÁLIS TECHNOLÓGIA: LŐTTBETON HASZNÁLATA LŐTTBETON PONYVA ZSALUZATON

14 A mérnöki tevékenység (Mérnöki) tudomány ANALÍZIS / SZÁMÍTÁS A TÉNYLEGES MEGVALÓSÍTÁS GÉPESÍTHETŐ KÉZI MUNKA Technológia Irányítás A MEGVALÓSÍTÁS LEHETŐSÉGEI

15 A mérnöki tevékenység (Mérnöki) tudomány ANALÍZIS / SZÁMÍTÁS REKONSTRUKCIÓ KÖLCSÖNHATÁS A TÉNYLEGES MEGVALÓSÍTÁS Technológia Irányítás A MEGVALÓSÍTÁS LEHETŐSÉGEI

16 A mérnöki tevékenység 1. MEGISMERÉS: KORABELI: - ÉPÍTŐANYAGOK - ÉPÍTÉSTECHNIKÁK - TRÜKKÖK (rejtett szerkezeti elemek / kialakítások) 2. MEGÉRTÉS: MIÉRT MŰKÖDIK? /vasoszlop téglapillérben, lebegő lépcső/ (néha nem az egyszerű statikai modell működik ) (térbeli vagy együttdolgozó működés) OKOZAT (KÁR) VALÓS OK!!!!! 3. ANYAGMINŐSÉG / MINŐSÍTÉS: MINTAVÉTEL / LABÓRATÓRIUMI VIZSGÁLATOK (pl. Czakó Adolf laboratórium ) (téglafal: változó összetételű és vastagságú habarcs és/vagy változó szilárdságú tégla egy épületen belül a változó igénybevételeknek megfelelően)

17 TARTÓSZERKEZETEKKEL SZEMBENI ALAPKÖVETELMÉNYEK - HATÁRÁLLAPOTOK ANALÍZIS EGYÜTTŰKÖDÉS MÁS SZAKÁGAKKAL, SZAKMÁKKAL. ÁLLAPOT KONZERVÁLÁS - GEOMETRIA - MECHANIKAI JELLEMZŐK ÁLLAPOT JAVÍTÁS ANALÍZIS KÖRNYEZETI HATÁSOK

18 ANYAGFÜGGŐ TARTÓSZERKEZETEKKEL SZEMBENI ALAPKÖVETELMÉNYEK - HATÁRÁLLAPOTOK EGYÜTTŰKÖDÉS MÁS SZAKÁGAKKAL, SZAKMÁKKAL. Pl. VEGYÉSZEK ÁLLAPOT KONZERVÁLÁS - GEOMETRIA - MECHANIKAI JELLEMZŐK SZELLŐZÉS TÖBBFUNKCIÓS FELÜLETI BEVONATOK: KORRÓZIÓVÉDELEM NEDVESSÉGVÉDELEM PÁRAFORGALOM SZABÁLYOZÁS SZÍN / ESZTÉTIKA GRAFFITI VÉDELEM PORTASZÍTÁS / ANTISZTATIZÁLÁS KÖRNYEZETI HATÁSOK

19 TARTÓSZERKEZETEKKEL SZEMBENI ALAPKÖVETELMÉNYEK - HATÁRÁLLAPOTOK ÁLLAPOT JAVÍTÁS TARTÓSZERKEZET MEGERŐSÍTÉS: + ÁLLAPOT KONZERVÁLÁS ÉS AZ A TEHER CSÖKKENTÉSE ÚJ ANYAGOK VIZSGÁLATA TARTÓSSÁG SZEMPONTJÁBÓL ELLENÁLLÁS NÖVELÉSE - TEHERBÍRÁS NÖVELÉSE - A SZERKEZETI RENDSZER MÓDOSÍTÁSA

20 ÁLLAPOT JAVÍTÁS TARTÓSZERKEZET MEGERŐSÍTÉS: A TEHER CSÖKKENTÉSE: ÖNSÚLY: RÉTEGCSERE KÖNNYEBB ANYAGRA (padlószint?; boltozat: leterhelés?) HÓTEHER: OLVASZTÁS / FŰTÖTT TETŐ (BME Aula; Zeneakadémia; Nyugati pu. vágánycsarnok pályázati tervjavaslat) SZÉLTEHER: AZ ALAKI TÉNYEZŐ VÁLTOZTATHATÓ (felületi érdesítés ; Inotai hőerőmű hűtőtornya)

21 ÁLLAPOT JAVÍTÁS TEHERCSÖKKENTÉS Forgáshiperboloid hűtőtorony A szél alaki tényezője INOTAI HŐERŐMŰ A konzervált állapot. Sima felület Érdes felület LŐTTBETON-TECHNOLÓGIA Borda betonozás; korrózióvédő és páraforgalom szabályozó bevonat készítése

22 ÁLLAPOT JAVÍTÁS TARTÓSZERKEZET MEGERŐSÍTÉS: ELLENÁLLÁS NÖVELÉSE - TEHERBÍRÁS NÖVELÉSE HOZZÁADOTT ANYAGGAL EGYÜTTDOLGOZÁS azonos anyag: eltérő anyag: beton-beton; fa-fa; acél-acél beton-acél; beton-c/gfrp fa-acél; fa-beton; fa-c/gfrp acél-beton; acél-c/gfrp

23 ÁLLAPOT JAVÍTÁS HOZZÁADOTT ANYAGGAL EGYÜTTDOLGOZÁS FUTURA MAGTÁRÚJRAHASZNOSÍTÁS; MOSONMAGYARÓVÁR ARMUTH MEDEK; 2010 A gerendavég javítása.

24 ÁLLAPOT JAVÍTÁS HOZZÁADOTT ANYAGGAL EGYÜTTDOLGOZÁS FUTURA MAGTÁRÚJRAHASZNOSÍTÁS; MOSONMAGYARÓVÁR ARMUTH MEDEK; 2010 A gerendavég javítása ledugózott csapokkal. A gerenda toldás megerősítése.

25 ÁLLAPOT JAVÍTÁS HOZZÁADOTT ANYAGGAL EGYÜTTDOLGOZÁS FUTURA MAGTÁRÚJRAHASZNOSÍTÁS; MOSONMAGYARÓVÁR ARMUTH MEDEK; 2010 A mestergerenda megerősítése.

26 ÁLLAPOT JAVÍTÁS TARTÓSZERKEZET MEGERŐSÍTÉS: ELLENÁLLÁS NÖVELÉSE - TEHERBÍRÁS NÖVELÉSE FESZÍTÉSSEL LETERHELÉSSEL (téglafalak, tégla-, kőtornyok; boltozatok) Nyomatéki teherbírást eredményez. ABRONCSOLÁS FESZÜLTSÉGI ÁLLAPOT VÁLTOZTATÁSSAL (beton-, vasbeton-, téglapillér: acél kaloda ; betonacél váz betonrétegbe ágyazva; C/GFRP csomagolás)

27 ÁLLAPOT JAVÍTÁS ABRONCSOLÁS FESZÜLTSÉGI ÁLLAPOT VÁLTOZTATÁSSAL (beton-, vasbeton-, téglapillér: acél kaloda ; betonacél váz betonrétegbe ágyazva; C/GFRP csomagolás) Kengyelezés hatása. KÁRMÁN TÓDOR; 1910 ACÉL: szilárdság! C/GFRP: merevség! Csuka Kollár; 2012 C/GFRP

28 ÁLLAPOT JAVÍTÁS ELLENÁLLÁS NÖVELÉSE - A SZERKEZETI RENDSZER MÓDOSÍTÁSA HATÁROZATLANSÁGI FOK NÖVELÉSE: KÜLSŐLEG: pl. többtámaszúsítás BELSŐLEG: pl. aláfeszített szerkezet

29 HASZNÁLATI TAPASZTALAT!?!? augusztus Tornaterem összeomlás június 15. Felülvélemény készítése a rendőrség megbízására.

30 HASZNÁLATI TAPASZTALAT!?!?

31 HASZNÁLATI TAPASZTALAT!?!? oszlop támrúd

32 HASZNÁLATI TAPASZTALAT!?!? Tervezés: 1958 Kivitelezés: évig állt károsodás nélkül, hosszú használati tapasztalat!!!!! 11 nappal az ablakosztó bordák eltávolítása után, különösebb előjel nélkül, hirtelen omlott össze!

33 HASZNÁLATI TAPASZTALAT!?!? Az ív tetőpanel kapcsolata. Az üvegosztó bordák ív / fal kapcsolata.

34 HASZNÁLATI TAPASZTALAT!?!? ÉPÍTÉSI SZOKÁSOK Mokk L.: Helyszíni előregyártás. Ipari épületek, csarnokok. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1953, 1961

35 HASZNÁLATI TAPASZTALAT!?!? Az acél ablakosztó bordák megmentették az ívet (hely; teherbírás). Az acél ablakosztó bordák eltávolítása miatt megnőtt függőleges síkú hajlítás miatt károsodott az ív. Ez késleltetett volt (11 nap); az anyagok reakcióideje különböző. 43 év használati tapasztalat sem volt elegendő!!!

36 BONYOLULT STATIKAI MODELL Építési mód: - alulról felfelé haladva, - falhoronyban kiékelve. Lebegő lépcsők Az évszázados talány

37 BONYOLULT STATIKAI MODELL ~1890: kísérletek; számítási modell nincs; a szerkezeti működés nem ismert. De: építik! Andrea Palladio ( ) Négy könyv az építészetről; Velence A római építészet örökségének tekinti. - A lebegő lépcsők különböző formáit ismerteti

38 BONYOLULT STATIKAI MODELL Brick, J. E. 1896, 1898, Zeitschrift des Öesterr. Ingenieurund Architekten Vereines Kísérlet: A lebegő lépcső a terhének kb. 10%-át viseli konzolként. Chmelka, F. 1954, Österreichische Bauzeitschrift Egy lehetséges elméleti megoldás horony nélküli tömblépcsőkre. Csonka P. 1956, 1957, Acta Techn. Acad. Sci. Megoldás kéttámaszú, hornyolt tömblépcsőre.

39 BONYOLULT STATIKAI MODELL A véletlen: A szerkezeti működés:

40 BONYOLULT STATIKAI MODELL Price, S. 1996, ARQ, 2005, The Structural Engineer Közelítő modell a hornyolt tömblépcsőhöz. A teherviselési mód jellegzetességeinek leírása. Tömblépcső Hornyolt lépcső

41 BONYOLULT STATIKAI MODELL

42 ÖSSZEFOGLALÁS PÁRHUZAMOS TERVEZÉSI MÓDSZER: - ÉPÍTÉSZETI - TARTÓSZERKEZETI - TECHNOLÓGIAI - SZERVEZÉSI /KIVITELEZÉSI SZEMPONTOK ÉRVÉNYESÍTÉSE! FONTOS TERVEZÉSI SZEMPONT A TARTÓSSÁG KONZERVÁLÁS. MERÉSZSÉG ÓVATOSSÁG SZAKMAI ALÁZAT SZAKTUDÁS.

43 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!