Történeti építéstechnikák Beton- és vasbeton szerkezetek Visnovitz György Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék Rekonstrukciós szakmérnök képzés, 2016. május 20. 1
ókori eredet Történeti szerkezet-e a vasbeton? XIX. sz. végi megjelenés Két évtizedes forradalmi fejlődés után folyamatos és gyors evolúció napjainkig. Most az 1930-as évekig tárgyaljuk, a többi egyetemi tananyag. 2
A vasbeton, mint a legfontosabb kompozit szerkezet betonépítés Kettős eredet: vasbetonépítés vas- és acélépítés 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 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 1869 Beocsin 1876 Lábatlan 1844 Lánchíd alapjai 1866 Resica 1889 Solt kétnyílású híd Merev betétes vasbeton 1880-as évek Josef Melan 1884 Wünsch Róbert Cementgyártás forgókemencével (nagyüzemi) 1886 Anglia 1908 Bélapátfalva 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 ahhoz 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 Aquincum Róma, Pantheon 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. 14
A vasbeton kőkorszak -a William E Ward House, Rye Brook, NY-Greenwich, CT. 1870-es évek eleje vasbeton Frederick Law Olmstead 1854. Seguin, Texas (USA) Aquincum 15
1850-es évek Jean-Louis Lambot A vassal erősítés korszaka Ransome rendszere USA 1880. után 16
Francois Coignet 1852 A vassal erősítés korszaka 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 Vasváz cementtakarással Gustav Adolf Wayss 1951-1917, Conrad Freytag 1846-21 Hamburg Elektromos elosztó 1910 Ligetfalu, Zománcüzem 1912 19
Francois Hennebique 1842-1821 Az igazi vasbeton születése 20
Az igazi vasbeton születése Hennebique rendszere 21
Az igazi vasbeton születése Hennebique szabadalma 1892. 22
Az igazi vasbeton születése Áruház. Nantes (F), 1903. 23
Az igazi vasbeton születése Hennebique villája. Borge-la Reine (F), 1904 24
Az Hennebique rendszer megjelenése Magyarországon Beocsin 1902-04. 25
Az Hennebique rendszer megjelenése Magyarországon Zeneakadémia, Budapest (H), 1905-07 26
Az Hennebique rendszer megjelenése Magyarországon A Zeneakadémia szerkezeti hosszmetszete, 1905. 27
Az Hennebique rendszer megjelenése Magyarországon A Zeneakadémia vasbeton gerenda tervei 28
Hogyan méreteztek? Szakirodalmi forrás: 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 és a személyes kapcsolatok 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 hegesztett vasban nyírásra 1200 1100 950 850 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 betonszállító szabadalma 32
Konstruálás és szerkezeti modellek 33
A faszerkezet mint mintakép Oszlop gerendás fedélszékes rendszerek Zeneakadémia. 1905-06- Zielinski Szilárd-Jemnitz Zsigmond Budapest, Petőfi Sándor utcai főposta Zielinski Szilárd-Ray Dezső, 1907. 34
A faszerkezet mint mintakép Oszlop gerendás fedélszékes rendszerek 35
Versenyfutás az acélszerkezetekkel: keretek, többszintes vázak Garázs, Rue de Ponthieu, Párizs (F), 1905. August Perret Gyárépület, Boston USA, 1911- Hennebique 36
Versenyfutás az acélszerkezetekkel: keretek, többszintes vázak Dorottya udvar (eredetileg KUK ruharaktár) 1912. körül Bp, Bocskay út 37
Versenyfutás az acélszerkezetekkel: ívtartós szerkezetek Ateliers Esders, Auguste Perret. Párizs, 1919. Uszodaépület, Louis Bonnier. Butte-aux- Cailles, Parizs, 1920. Nemzeti Sportuszoda, Bp. Hajós Alfréd, 1935. 38
Versenyfutás az acélszerkezetekkel: ívtartós szerkezetek Orly hangárok 1916-23, Freyssinet St. Louis USA : A nyugat kapuja. Eero Saarinen. Az építkezés 1963-ban kezdődött és 1965-ig tartott. 39
Egy korai francia példa Versenyfutás az acélszerkezetekkel: vonórudas ívtartók Fiat szerviz, Bp, Dózsa Gy. út 61-63. Budafoki kocsiszín, 1911. Zielinski Szilárd (Bontása 2016. májusában) 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
Söröző, 1910 Zürich, (CH) Rorschach am Bodensee,1912 (CH) A gombafödém születése Robert Maillart 43
Mérnöki szerkezetek 1. Széntároló. Saint-Vaast, 1898-99. Hennebique Hoover Dam 1935. A világ legnagyobb vb. projektje 44
Mérnöki szerkezetek - víztornyok http://viztorony.blog.hu/ 45
Genovai gabonasilók, Hennebique 1901 Mérnöki szerkezetek Silos américains, publié par Gropius en 1914 (en bas) et Le Corbusier en 1923 46
Budai hengermalom1910-11 Mérnöki szerkezetek Nagytétény 1913-14 Guth Árpád és Gergely Jenő 47
Van-e a vasbeton építésnek történeti stílusa? Szeged Hagyomány és megújulás Sinkai völgyhíd, 1908. 48
Hagyomány és megújulás Lehet-e a vasbeton építésnek történeti stílusa? Wroclaw Veszprém 49
Hagyomány és megújulás Notre-Dame du Raincy- Auguste Perret 1922. 50
Városmajori templom. Árkay Aladár 1933. Hagyomány és megújulás 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. Építész Emil Arnauld Rue Franklin 25 Bérház 1903, Auguste Perret 53
Párisi Nagy Áruház 1909 Guth és Gergely, Sziklai Zsigmond A korai vasbeton és az építőművészet 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, 1909-11 Róma (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
Plougasteu híd építése, Franciaország Vasbeton hidak 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 Magyarország első vb hídja (Monier rendszer) Az 1905-ben épített első vasbeton kisvasúti híd vázrajza 67
Vasbeton hidak Magyarország A veszprémi völgyhíd 68
Vasbeton hidak Magyarország Alsópályás vb ívtartós Rábca-híd Kőröshegyi völgyhíd 69
The End