ELNYÜHETETLEN TARTÓSZERKEZET 100%-osan hazai fejlesztés : HARDELL vékonyfalú acél építési elemkészlet doc.hc.vel sy András 1
Valódi nyúzópróbák a szerkezet minösítése során Miröl is beszélgetünk ma? Egy úgynevezett Építési Elemkészlet fejlesztésének a krémjét habját legszebb pillanatait hoztam el Nektek, Önöknek. Egy olyan minden ízében hazai fejlesztés eredményeiböl adok összefoglalót, ami szakmailag minden kétséget kizáróan veri Európa legjobbjait, de egyes eredmények talán a világ bármely rendszerével felvehetik a versenyt. Egy tüzihorganyzott, vékonyfalú ( 1,5mm-es ) acél vázszerkezetü, szerelt építési elemkészletröl beszélünk. (Az alap profilok gyártója a Protektorwerk Florenz Maisch and Co. GmbH. Németországban, forgalmazója a Protektorwerk Hungária Kft.) A márkanév pedig, amit majd érdemes megkeresni, a HARDELL ( www.hardell.hu ) doc.hc.vel sy András 2
Valódi nyúzópróbák a szerkezet minösítése során Olyan jelentös eredményeket értünk el a fejlesztés során, amik közül néhány VALÓBAN egyedülálló. Ilyen például az, hogy az Építöipari Müszaki Engedélyben ( ÉMI ÉME ) NINCS elöre rögzítve az engedélyezett alkalmazási terület! Ebben elsök, s talán mindmáig az egyetlenek vagyunk Az elemkészlet három változatban létezik: Standard Plus Eco U = 0,225 W/m 2 K R w = 45 db T H = REI 30 U = 0,205 W/m 2 K R w = 50 db T H = REI 60 U = 0,155 W/m 2 K R w = 60 db T H = REI 120 doc.hc.vel sy András 3
Valódi nyúzópróbák a szerkezet minösítése során Az elözetes számítások és részlet-vizsgálatok után három EGÉSZ MODELL-t vizsgáltunk 1. Az elsö egy teherviselö tüzgátló fal vizsgálata volt M1 : 1-es modellen 2. Azután egy teherviselö tetötéri keret terhelés alatti tüzállósági vizsgálata következett persze ez is M1 : 1-es modellen 3. Végül az adu ász következett: komplett fszt+1.em+ttér épületmodell valós terhelés alatti földrengésvizsgálata jött. Itt sem kispályáztunk, ez is M1 : 1-es modellen zajlott le Fontos hangsúlyoznom, hogy mindhárom vizsgálat az alap vagyis STANDARD elemkészleten zajlott. A Plus és az ECO értelemszerüen az itt bemutatásra kerülönél jobban viselkedik. doc.hc.vel sy András 4
Valódi nyúzópróbák a szerkezet minösítése során 1. Tehervisel t!zgátló fal vizsgálata M 1 : 1-es modellen Az eredmény: 1000 oc-on 146 perc, miközben bordánként 1 tonna (1000 kg) a terhelés! doc.hc.vel sy András 5
Valódi nyúzópróbák a szerkezet minösítése során 2. Teherviselö tetötéri keret terhelés alatti tüzállósági vizsgálata M1 : 1-es modellen doc.hc.vel sy András 6
Valódi nyúzópróbák a szerkezet minösítése során Amint látják, a fejleszt mérnök sorsa sem fenékig tejfel : Ez is csak egy szakma. Meg köll tanulni doc.hc.vel sy András 7
Valódi nyúzópróbák a szerkezet min sítése során doc.hc.vel sy András 8
Valódi nyúzópróbák a szerkezet minösítése során Terhelés: 9000 kg = 10db kisebb, vagy 6 db nagyobb személygépkocsi, illetve 4db HUMMER ki miben szeret számolni Lehet persze 150 bártáncosnö is de nem volt idönk a szereplöválogatásra maradt a 3 db olajhidraulika Egyidejü tüzerhelés: hasonlóan a tüzgátló faléhoz, egy diagram szerint folyamatosan emelve ca. 600 o C ról 1000 o C-ra és azután ott megtartva. A teherközvetítö elemek tüzállóságát jóval a megcélzott 120 perc fölé, mintegy 3 órásra állítottuk be és mértük ezek hömérsékletváltozását is. Így figyelembe tudtuk venni még a segédszerkezetek hötágulásából kialakuló többlet-terhelést is. Nagyon pontos mérés volt. doc.hc.vel sy András 9
Valódi nyúzópróbák a szerkezet minösítése során Kinyitottuk a kemencét és benéztünk: ( Amit a kép mutat, az persze már két nap múlva volt, amikor kihült a kemencetér és kivehettük a modellt ) doc.hc.vel sy András 10
Valódi nyúzópróbák a szerkezet minösítése során Az eredmény ugyanis a megcélzott 120 perc helyett 143 perc volt!!! Nem mondanám, hogy szép látvány volt, de mégis büszkék voltunk. doc.hc.vel sy András 11
Valódi nyúzópróbák a szerkezet minösítése során doc.hc.vel sy András 12
Valódi nyúzópróbák a szerkezet minösítése során 3. Végül az adu ász következett: komplett fszt+1.em+ttér épületmodell valós terhelés alatti földrengésvizsgálata jött. Itt sem kispályáztunk, ez is M1 : 1-es modellen zajlott le Ez volt a megcélzott épületnagyság, illetve végül egy hasznosított tetötérrel még kiegészítettük doc.hc.vel sy András 13 A mintegy 12 tonnás modell megépítése boszorkányos vállalkozás volt. Mesélem :
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat - elözmények Az általános közhiedelemmel ellentétben hazánk egyáltalán nem mentes a földrengésektöl. Csak azért nem beszélünk róla, mert nálunk nem szedi olyan látványosan áldozatait, mint például az itáliai Abruzzóban: doc.hc.vel sy András 14
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat - elözmények A XX. Században a természeti csapások közül a Föld egészét tekintve a legnagyobb kárt a földrengések okozták és azok szedték a legtöbb áldozatot is. Pár példa az utóbbi 20 évböl: doc.hc.vel sy András 15
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat - elözmények Magyarország mindemellett relatíve alacsony szeizmicitással jellemezhetö, ennek ellenére vannak egyértelmüen aktívabbnak nevezhetö területeink: Ilyenek Komárom, vagy Kecskemét térsége, a Jászság, vagy Zala megye északi része. 0,06g-0,10g doc.hc.vel sy András 16
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat - Célok A Protektorwerk Hungária Kft égisze alatt nemrég piacra dobott vékonyfalú, tüzihorganyzott acél tartószerkezetü építési elemkészlet fejlesztésének egyik sarokpontja volt a földrengésekkel szembeni ellenállóképesség igazolása. doc.hc.vel sy András 17
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat - Módszer Elsö és legfontosabb sarokpont a megfelelö kialakítású, reprezentatív modell kialakítása, valamint az alkalmas vizsgáló-labor és személyzet megkeresése volt. doc.hc.vel sy András 18
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat - Módszer Az alkalmas partnert végül a romániai Iasi-ban ( Jászvásárhely ) az ottani INCERC építöipari vizsgálóintézetben és két kiváló mérnök kollégában Mihai BUDESCU és Elena AXINTE professzorokban leltük meg, akik lehetöséget biztosítottak egy M1:1-es modell vizsgálatára Az amerikai gyártmányú ANCO R.3123-as vizsgáló platformon. doc.hc.vel sy András 19
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat - Módszer A Platform eredeti mérete 3000 x 3000 mm, teherbírása 12 000 kg volt. Ezt fejlesztö csapatunk kiegészítette egy melegen hengerelt acél profilokból álló, négy szegmensböl összeállított alapkerettel, ami a vizsgálható modell alapterületét szobányi méretüvé, 4000 x 4000 mm-re növelte. doc.hc.vel sy András 20
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat - Modell Az elemkészlet merevítö boxait így is át kellett számolni, méretezni. A korábbi statikus tartószerkezeti vizsgálatokon már jól szerepelt 1875 x 2750 mm-es merevítö boxokat Juhary Mihály mérnök úr, a fejlesztö csapat statikusa 1000 x 2456 mm-re konvertálta. doc.hc.vel sy András 21
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat - Modell Egyértelmüvé és relevánssá kellett tenni a Modell terhelését is. A labor méretei miatt nem megépíthetö harmadik tetötéri szint terheit a legfelsö födém felsö síkjára rögzített kellö tömegü beton járólappal helyettesítettük, OSB lapokkal rögzítve. doc.hc.vel sy András 22
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat Cél, terhelés Meg kellett határozni az igazolni kívánt igénybevételekhez tartozó terhelést. Mivel a közvetlen cél a romániai piaci forgalmazási engedély megszerzése volt, célszerünek tünt az ottani maximális zónaterhelést kevéssel, de meghaladó terhelést megcélozni: min. 3,5316 m/s 2 = 0,36 g doc.hc.vel sy András 23
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat- M szaki megoldás Meg kellett oldani a merevítések lehorgonyzását és a merevítök helyes csatlakoztatását az elsödleges tartószerkezet többi eleméhez. Meg kellett növelni az alkalmazott csavar-számot és saját fejlesztésü, ismert teherbírású kötöelemeket kellett használni. doc.hc.vel sy András 24
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat- Keresett válaszok A határterhelés mellett rögzítettük kérdéseinket, amire választ kerestünk. 1. Az alkalmazott tartószerkezeti profilok milyen maradó alakváltozást szenvednek és milyen tönkremeneteli formában károsodnak a földrengések hatására? 2. A szerkezeti kötések teherbírása elegendö-e, illetve kellö mértékben méretezhetö-e a földrengések okozta igénybevételekre? 3. Az alkalmazni kívánt szerkezeti merevítések alkalmasak-e a földrengés okozta igénybevételek kellö csillapítására? 4. A beépített merevítöboxok lehorgonyzása elegendö teherbírású-e és elegendöen szívós-e a pulzáló igénybevételekkel szemben? 5. Okoz-e a megcélzott mértékü földrengés a másodlagos épületszerkezetekben (pl. fegyverzetekben ) olyan károsodást, ami veszélyeztetné az élet és vagyonbiztonságot? doc.hc.vel sy András 25
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat- MÉRÉS Budescu professzor úr platform és a modell között több mint tíz kisebb, egydimenziós rengéssel keresett kontaktust, azután következett a tulajdonképpeni vizsgálat. Ezeket követöen engedte rá elöbb kétszer az 1985-ös mexikói ( Richter-skála szerinti 8,1-es ) majd pedig az 1977-es bukaresti eredetileg 7,2-es erösségü földrengést. Ez utóbbi eredetileg 0,36g-s intenzitását megnöveltük 10%-kal, 0,4g-re! Elhoztam Önöknek egy rövid két egymásra meröleges kameraállásból rögzített videó felvételt magáról az utolsó 0,4g-s vizsgálatról: ( 2 perc 39 mp az egész... ) Figyeljék, lehet majd hallani ahogy a modellt a platformhoz rögzítö alapcsavarok közül kettö elszakad. Ekkor állítottuk le a mérést.
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat- VIDEÓ -részlet
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat- EREDMÉNYEK A kiszakadt alapcsavar és az alsó indító UW profil alakváltozása A vízszintes és függöleges tartószerkezeti elemek alakváltozásai, horpadásai
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat- EREDMÉNYEK Egy csavar elkezdett kigombolódni, de a helyén maradt Egy sértetlen falsarok födém kapcsolat
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat- EREDMÉNYEK Egy merevítö pánt a vizsgálat elött és után A tengelyvonal eltérése: 4,6 mm
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat- EREDMÉNYEK A másik kiszakadt alapcsavar és az UW profil horpadása A lekötö saru diafragmái behorpadtak az oszlop szögelfordulása miatt, de a varratok épek!
M 1:1-es léptékü földrengés-vizsgálat- EREDMÉNYEK Kijáródott és átszakadt csavarok az ajtónyílás szemöldökénél. Itt volt a legnagyobb szögelfordulás.
A HÁROM M 1:1-es MODELLKISÉRLET ÖSSZEGZETT EREDMÉNYE: Összefoglalás: A Hardell Standard, 15mm OSB 3 fegyverzettel borított, méretezett merevítésekkel ellátott földszint plusz emelet, plusz beépítetlen tetöszerkezet léptékü, vékonyfalú tüzihorganyzott acél tartószerkezet az elképesztö nyúzópróbákat jeles minösítéssel, az élet és vagyonbiztonságot nem veszélyeztetö végeredménnyel abszolválta, tehát gondos méretezés és kivitelezés mellett a 0,4g-s fogadószinti gyorsulást nagy biztonsággal képes elviselni, amellett, hogy elsödleges tartószerkezeti elemei akár REI 120-as tüzállóságot is képesek igazolni!
KELL ENNÉL TÖBB? Azt hiszem ( egyelöre ) nem KÖSZÖNÖM MEGTISZTELÖ FIGYELMÜKET