Történeti építéstechnikák Beton és vasbeton szerkezetek Visnovitz György Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék 2012. május 24. 1
Történeti szerkezet e a vasbeton? ókori eredet XX. szd i megjelenés két évtizedes forradalmi fejlődés után folyamatos és gyors evolúció napjainkig 2
A vasbeton, mint a legfontosabb kompozit szerkezet Kettős eredet: betonépítés vas és acélépítés vasbetonépítés minőségileg új szerkezetfajta 3
Miért nehéz a vasbeton szerkezetfejlődés történeti szintű tárgyalása? Anyag: cement/beton acél/vasváz a két anyag kapcsolata újabb anyagok Mechanikai modell, erőjáték: rúdszerkezet, síkbeli szerkezet térbeli összetett héjszerkezet Technológia: zsaluzat monolit /előregyártott elő/utófeszítés anyagmozgatás Emberi tudás: tapasztalati ismeretek elméleti ismeretek szabályozás (szabványok) 4
Miért nehéz a vasbeton szerkezetfejlődés történeti szintű tárgyalása? Szellemtörténeti tárgyalás: kimagasló személyiségek Funkcionális tárgyalás: hidak, mérnöki szerkezetek középületek magasházak stb. Építőművészeti tárgyalás : meghatározó stílusok, formák, egyéni karakterek Földrajzi tagolás: Európa világ Magyarország 5
A legfontosabb mérföldkövek A kezdetek világ Magyarország Hidraulikus kötőanyag, beton I. szd Róma Budapest, aqueductus Portlandcement Nagyüzemi gyártás Beton a mélyépítésben Acélgyártás ( nagyüzemi) Vashálós beton Vasalt betonszerkezetek Merev betétes vasbeton Cementgyártás forgókemencével (nagyüzemi) 1824 Joseph Aspdin 1844 Anglia 1828 I. K. Brunel, Themze alagút 1855 Henry Bessemer Szélfrissítéses konverter 1848 Lambot csónakja 1849 Monier virágvázái 1878 Joseph Monier szabadalom 1880 as évek Josef 1886 Melan Anglia 1869 Beocsin 1876 Lábatlan 1844 Lánchíd alapjai 1866 Resica 1889 Solt kétnyílású híd 1884 Wünsch Róbert 6
Hennebique rendszere A legfontosabb mérföldkövek 2. világ 1892 Francois Hennebique Magyarország 1900 Zielinski Szilárd Első vasbeton szabályzat 1902 Svájc 1909 Magyarország Az első vb magasház 1903 Ingalls Building Cincinatti, Ohio bauxitbeton 1916 1928 előfeszítés 1927 Eugene Freyssinet 1960 körül 1930 31 OTI székház, Budapest Első vasbeton héj 1930 Eduardo Torroja 1930 as évek Menyhárd István Völgyzáró gát 1936 Hoover Dam 1954 Tiszalök Nagyüzemi előregyártás 1945 után 1959 Dunaújváros Nagyelemes helyszíni előregyártás stb. 1950 as évek 7
A vasbetonépítés alapjai Vállalati szerződés vasvázas betonmunkák kivitelére 1905 8
A beton alapanyagairól: A vasbetonépítés alapjai A felhasználandó kavics tiszta folyam vagy bányakavics legyen, melynél az egyes kavicsszemek nagysága 30/30 mm-nél nagyobbak ne legyenek. Folyam vagy bánya-kavics helyett építésre alkalmas, jó minőségű keménykőzetből készült tiszta és pormentes zúzottkő is alkalmazható. A szállítandó homok tiszta szemcsés, éles legyen, kézben dörzsölve azt be ne piszkítsa, iszapos vagy földes homokot vállalkozó mosatni tartozik. A víz tiszta folyó- vagy kútvíz legyen. A felhasználandó cement a legjobb minőségű, lassan kötő portlandcement legyen. 9
A vasbetonépítés alapjai A beton készítéséről: A keverési arányra általában megállapíttatik, hogy a teljesen elkészített és bedöngölt 1 m 3 betonban 300 kg portlandcement legyen. A homok és kavics egymás közötti aránya körülbelül 1:2-nek feleljen meg, a homoktartalom azonban soha kisebb nem lehet azon mennyiségnél, mely az alkalmazott homokmentes kavicsszemek közötti üregek kitöltésére feltétlenül szükséges. A homoknak és kavicsnak egymás közti aránya tiszta homok vagy kavics hozzáadása által megfelelően szabályozandó. A beton csak annyi vízzel készítendő, amennyi a szükséges, hogy az összes kavics-szemek és vasbetétek habarccsal teljesen körül legyenek véve, de ne legyen a vízmennyiség több, mint amennyivel a beton még jól döngölhető. 10
A vasvázról: A vasbetonépítés alapjai A vasváz gömbölyű és szalagvas repedés és hólyagmentes hengerelt lágyvas vagy aczél legyen. A vasrudak és szalagvasak elhelyezésük előtt tervszerűen meghajlítandók, földes piszoktól és laza rozsdától megtisztítandók. Erősen tapadó rozsda nem káros, ezt tehát eltávolítani nem kell. 11
A vasbetonépítés alapjai Megengedhető feszültségek 1909. Szabályzat vasbetétes beton-szerkezetek tervezése és építése tárgyában BETON VAS Szerkezet, igénybevétel kg/cm 2 Fajta, igénybevétel kg/cm 2 hajlított tartóban 45 oszlopban, ha megterhelése centrikus oszlopban, ha a hajlítást elhanyagoljuk 45 36 folyasztott vasban húzásra hegesztett vasban húzásra folyasztott vasban nyírásra 1200 1100 nyírásra 5 hegesztett vasban nyírásra 950 850 12
Az őskor az ókorban Róma, Colosseum Róma, Pantheon Aquincum 13
Az őskor az újkorban Mélyépítési és vízépítési betonszerkezetek hidak Monolit kő, szikla Híd a Dourdogne folyón Souillac (F) 1812 24. A Lánchíd hídfőjének alapozása W. T. Clark 1942. Róma, Pantheon 14
A vasbeton kőkorszak a Frederick Law Olmstead 1854. Seguin, Texas (USA) William E Ward House, Rye Brook, NY Greenwich, CT. 1870 es évek eleje vasbeton Aquincum 15
A vassal erősítés korszaka 1850 es évek Jean Louis Lambot Ransome rendszere USA 1880. után 16
A vassal erősítés korszaka Francois Coignet 1852 W. Wilkinson USA 1854. 17
A vassal erősítés korszaka Josef Monier 1823 1909 Reichstag Berlin Monier szabadalom 1894 18
A vassal erősítés korszaka A Monier rendszer Németországban Gustav Adolf Wayss 1951 1917, Conrad Freytag 1846 21 Hamburg Elektromos elosztó 1910 Ligetfalu, Zománcüzem 1912 19
Az igazi vasbeton születése Francois Hennebique 1842 1821 20
Az igazi vasbeton születése Hennebique rendszere 21
Az igazi vasbeton születése Hennebique szabadalma 22
23 Az igazi vasbeton születése
Az igazi vasbeton születése Hennebique villája, Borge la Reine 1904 24
Az Hennebique rendszer megjelenése Magyarországon Beocsin 1902 04. 25
Az Hennebique rendszer megjelenése Magyarországon k é z s s é n a épz T i ik t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta 26
Az Hennebique rendszer megjelenése Magyarországon 27
Az Hennebique rendszer megjelenése Magyarországon 28
Hogyan méreteztek? Mihailich Haviár: A vasbetonépítés kezdetei és első létesítményei Magyarországon 1966. Gyakorlati tapasztalati módszerek Kísérleti megalapozás, vállalati sőt állami szinten is támogatva. Nagy, erős egyéniségek meghatározó szerepe Egyszerű, sokszor hibás feltételezéseken alapuló számítások (de számítások!) Az elmélet távolról követi a gyakorlatot Szabályozás szintén megkésve követi a gyakorlatot A szaklapok fontossága Egyetemi laboratóriumok, tanszékek veszik át a tudományos vonalat. A kísérleti tapasztalati vonal a későbbiekben is nagyon erős (a vasbeton jól modellezhető, de elméletileg nehezen írható le.) 29
Megengedhető feszültségek 1909. Szabályzat vasbetétes beton-szerkezetek tervezése és építése tárgyában BETON VAS Szerkezet, igénybevétel kg/cm 2 Fajta, igénybevétel kg/cm 2 hajlított tartóban 45 oszlopban, ha megterhelése centrikus oszlopban, ha a hajlítást elhanyagoljuk 45 36 nyírásra 5 folyasztott vasban húzásra hegesztett vasban húzásra folyasztott vasban nyírásra 1200 1100 950 hegesztett vasban 850 nyírásra 30
Az építéstechnika forradalma Periodikus betonacél Ransome (csavart) Johnson (melegen hengerelt) Edmond Coignet, 1898. betonkeverő 31
Az építéstechnika forradalma 1913 Ready Mix Baltimore, Maryland XX. század eleji keverőgép Edison betonszállítószabadalma 32
33 Konstruálás és szerkezeti modellek
A faszerkezet mint mintakép Oszlop gerendás fedélszékes rendszerek Zeneakadémia. 1905 06 Zielinski Szilárd Jemnitz Zsigmond Budapest, Petőfi Sándor utcai főposta Zielinski Ray Dezső, 1907. 34
A faszerkezet mint mintakép Oszlop gerendás fedélszékes rendszerek 35
Versenyfutás az acélszerkezetekkel: keretek, többszintes vázak Rue Ponthieu garázs, August Perret 1905 Gyárépület, Boston USA, 1911 Hennebique 36
37 Versenyfutás az acélszerkezetekkel: keretek, többszintes vázak Dorottya udvar (eredetileg KUK ruharaktár) 1912. körül Bp, Bocskay út
Versenyfutás az acélszerkezetekkel: ívtartós szerkezetek Ateliers Esders (1919),. Auguste Perret, Paris 11e. uszodalépület, Louis Bonnier, Butte aux Cailles, Paris, 1920. Nemzeti Sportuszoda, 1935. 38
Versenyfutás az acélszerkezetekkel: ívtartós szerkezetek Orly hangárok 1916 23, Freyssinet St. Louis USA : A nyugat kapuja. Eero Saarinen,1947. Az építkezés 1963 ban kezdődött és 1965 ig tartott. 39
Egy korai francia példa Fiat szerviz, Budapest, Dózsa György út 61 63. Versenyfutás az acélszerkezetekkel: vonórudas ívtartók 40
Versenyfutás az acélszerkezetekkel: rácsos tartók Usti nad Labem (Aussig) (CZ) temlom Visintini rendszer 1902 06. 41
Versenyfutás az acélszerkezetekkel: Vierendeel tartók Raktár Chiasso (CH), 1924. Robert Maillart 42
A gombafödém születése Robert Maillart Söröző, 1910 Zürich, Schweiz, Rorschach am Bodensee,1912, Schweiz 43
Széntároló.Saint Vaast, 1898 99 Hennebique Mérnöki szerkezetek 1. Hoover Dam 1935. A világ legnagyobb vb. projektje 44
Mérnöki szerkezetek víztornyok 45
Genovai gabonasilók, Hennebique 1901 Mérnöki szerkezetek Silos américains, publié par Gropius en 1914 (en bas) et Le Corbusier en 1923 46
Mérnöki szerkezetek Budai hengermalom1910 11 Nagytétény1913 14 Gót Árpád és Gergely Jenő 47
Hagyomány és megújulás Van e a vasbeton építésnek történeti stílusa? 48
Hagyomány és megújulás Lehet e a vasbeton építésnek történeti stílusa? 49
Hagyomány és megújulás Notre Dame du Raincy Auguste Perret 1922. 50
Hagyomány és megújulás Városmajori templom. Árkay Aladár 1933. 51
A korai vasbeton és az építőművészet Az esztétikai hatás eléréséhez szükséges, hogy a mérnök szerkezeteinél az építészeknek magát alárendelje. Az anyagnak és konstrukciónak megfelelő formát csak így lehet megtalálni. (Zielinski előadása, 1906) Én ezen szerkezeteket először használom praxisomban, és nem értek hozzá,: a szerkezetet kizárólag az ön személye iránti bizalmam folytán acceptáltam (Ágoston Emil építész Zielinszkihez írt levele, 1908) 52
A korai vasbeton hatása az építőművészetre Beton lakások. 1908. USA Thomas Alva Edison. 52
A korai vasbeton és az építőművészet Hennebique, 1, rue Danton 1901. Emil Arnauld arch. Rue Franklin 25 Bérház 1903, Auguste Perret 53
A korai vasbeton és az építőművészet Párisi Nagy Áruház 1909 Guth és Gergely, Sziklai Zsigmond Fegyvergyár Budapest Gergely Jenő, 1913 15. 54
A korai vasbeton és az építőművészet Fagus gyár, Alfeld (D)1910. Walter Gropiua, Adolf Meyer Le Corbusier, Dom ino 1914. 55
A korai vasbeton és az építőművészet 1919 Mies van der Rohe Magasház terv 56
Erich Mendelsohn, Einstein torony, Postdam, 1920. A korai vasbeton és az építőművészet Le Corbusier: Ronchamp kápolna 1954. 57
A vasbeton önálló utakra lel: Térbeli tartók, héjszerkezetek P.L. Nervi. Scale elicoidali, Stadio Artemio Franchi Firenze (I) 1930 32 Frankfurt (D) Nagyvásártelep 1926 28 Zeiss Dywidag rendszerű csarnokok Budapest Nagyvásártelep 1930 32 58
A vasbeton önálló utakra lel: Térbeli tartók, héjszerkezetek Piac, Algeciras (E) Eduardo Torroja, 1934. 59
Vasbeton hidak Monier rendszerű híd 60
Grünwalder(D) A régi Isar híd 1904 Vasbeton hidak Emil Mörsch 1872 1950 Hennebique, Ponte del Risorgimento, 1909 11Róma(I) 61
F. Visintini : gyalogos híd, Oberwaltersdorf (A)1926 27. Vasbeton hidak Visintini híd, Pottenstein, Alsó Austria 62
Vasbeton hidak Pont de Saint Pierre du Vauvray sur la Seine 1924 Eugène Freyssinet 1879 1962 63
Vasbeton hidak Plougasteu híd építése, Franciaország Luzancy híd építése Freyssinet 64
Vasbeton hidak Salgina völgy feletti híd (CH) Robert Maillart (1872 1940) 65
Basento híd Potenza (I) 1969. Vasbeton hidak Sergio Musmeci (1926 81) 66
Vasbeton hidak Magyarországon Wünsch híd 1896 Merev betétes Sákor híd, Solt Mo. első vb hídja (Monier rendszer) Az 1905 ben épített első vasbeton kisvasúti hídvázrajza 67
Vasbeton hidak Magyarország A veszprémi völgyhíd 68
Vasbeton hidak Magyarország Alsópályás vb ívtartós Rábca híd Kőröshegyi völgyhíd 69
The end