Kovács Péter, Szelényi Dániel: Hatvan, kézilabda sportcsarnok - Előregyártott vasbeton vázszerkezet 47,0 m-es tetőgerendái
TERVEZETT ÉPÜLET
Az egykori cukorgyár területére tervezett, elsősorban kézilabdamérkőzések és edzések lebonyolítására használt épületet két dilatációs egységre bontották fel. Külön egységet alkot a kézilabdapályát és a lelátókat magában foglaló csarnoktér és a földszint +2 emelet kialakítású fejépület.
FELSZERKEZETI RENDSZER KIALAKÍTÁSA
A két dilatációs egység alapvetően eltérő kialakítású. A fejépület döntően monolitikus, a csarnoképület elsősorban előregyártott elemekből áll. Az épület alapozása cölöpalapozás, a pilléreket előregyártott kehelynyakakba fogták be. Az épület oldalfalain szendvicsszerkezet, illetve az annak arculatát meghatározó acélvázra rögzített burkolás található.
A 47,0 m-es tetőgerendák kontúrterve
A csarnoképület statikai vázát alul befogott, felül kilendülő oszlopok, és az oszlopokat összefogó kéttámaszú gerendákból álló keretállások sora alkotja. A kehelyalapokba befogott 60x60 cm keresztmetszetű pillérek lágyvasalású előregyártott vasbeton szerkezetek. Tetőpontjukon villás kialakításúak, hogy biztosítható legyen a fedést alátámasztó szelemenek megfelelő oldalirányú megfogása. A szelemenek két irányba lejtő felső síkkal készülő, változó magasságú szimmetrikus „I” keresztmetszetű előregyártott gerendák. A gerenda felső síkja 3-3%-ot lejt középtengelytől mindkét irányban. A gerenda legnagyobb magassága a tartó tengelyében mérhető, itt a tartó 195,5 cm magas, teljes hossza 47,02 m. Az elemek előfeszített tartók, minimális nyomószilárdsági osztályuk C50/60. Egy gerenda tömege kb. 52,70 tonna. Az acélszerkezeti elemek fogadására hegesztő lemezt építettek be, megfelelő bekötéssel.
A gerendák tengelytávolságát az építész koncepció alapján osztották ki, 5,50 – 5,80-as tengelytávolságokkal. Ekkora fesztávolság esetén a fedést már 150 mm-es magashullámú trapézlemezek biztosítják. Az egység térbeli merevségét részben a befogott pillérek, részben pedig a vasbeton szerkezetek közé beépített acélszerkezetű merevítések biztosítják.
A tetőgerendák rakodása és deponálása a gyártóterületen
A lelátószerkezetek fixen beépített részét vasbeton szerkezetű, lépcsőzetesen kialakított lelátópanelek alkotják. A lelátóelemek alsó-felső síkja lépcsőzetesen készül, minimális szerkezeti vastagságuk 15 cm, „L” keresztmetszetű elemként gyártják őket. A lelátóelemek a fejépület raszterosztásához igazított előregyártott keretállásokra támaszkodnak.
47,0 M FESZTÁVOLSÁGÚ „I” KERESZTMETSZETŰ TETŐTARTÓ KIVITELEZÉSE
Az épület tervezése során a felelős tervezők – előzetes elképzeléseik szerint – a 47,0 m-es fesztávú főtartót több darabból elkészítve, a helyszínen utófeszítve tervezték kialakítani és a helyére emelni. A hazai előregyártók közül egyedül társaságunk vállalta a tartó üzemi körülmények között egyben, előfeszített elemként való legyártását, építési helyszínre szállítását és helyére emelését.
Társaságunk végezte a gerenda méretezését, gyártmányterveinek elkészítését, a gerenda gyártását, szállításra történő előkészítését, valamint helyszíni szerelését. A gerenda végállapotra történő méretezése és terveinek elkészítése a szokásos módon történt, a nehézséget a gerenda végállapotba kerüléséig vezető út jelentette. A gerendavégek kialakításánál a szilárdsági követelmények megfelelőségén túl a fő szempont, hogy a gerenda feltámaszkodása magassági értelemben minél közelebb kerüljön a gerenda súlypontjához, annak érdekében, hogy növeljük a gerenda kiborulás elleni biztonságát.
A közúti szállításra kész tetőgerendák
A kívánt hosszúság és magasság eléréséhez a meglévő gerendasablonunkhoz új acélelemek gyártása vált szükségessé.
Nagyfesztávú feszített gerendák esetében a gyártáspontosság és a technológia betartása fokozott figyelmet igényel. A megfelelő időben (beton kezdeti szilárdsága) és sorrendben történő feszítőerő-ráengedés nagyban befolyásolja a gerenda alakváltozásait a végállapotban.
A lehajlást befolyásoló tényezők lehetnek:
- a beton szilárdsága feszítéskor,
- a beton szilárdságának eloszlása a keresztmetszeten belül feszítéskor,
- a beépítés ideje.
A gerendakardosságot befolyásoló tényezők hasonlók a lehajláséhoz, azzal a különbséggel, hogy a beépítés ideje helyett a kizsaluzás ideje és a tárolás módja lehet meghatározó. A tárolás során a gerendák nem várt, kedvezőtlen alakváltozását az üzemi területen tároló kalodák besűrítésével akadályoztuk meg. A gerendák súlya és elemhossza miatt az üzemi tárolóterületen történő anyagigazgatás speciális, hídgerendáknál alkalmazott gumikerekeken mozgó, dupla emelőszerkezetes dízel-hidraulikus meghajtású emelőgéppel (ASCOM) történt.
A gerenda szállításához egy külön merevítőrendszert terveztünk, ami növeli a gerenda keresztirányú merevségét, és a kanyarodáskor bekövetkező centripetális erő ellen dolgozik. A merevítőrendszert előzetesen feszítőpászmákkal képzeltük el, a gerenda két végén horgonyozva. A feszítés előnye, hogy kevesebb alátámasztásra van szükség és annak előfeszítettsége miatt azonnal dolgozik. Azonban munkavédelmi szempontok miatt a feszítést elvetettük a feszítőhuzal szakadásának következményeitől tartva.
A megvalósult merevítőrendszer keretét „I” acélszelvények adják, a gerenda tetejébe betonozott lemezekhez rögzítve. A merevítést oldalanként 3-3 darab 20 mm átmérőjű betonacél biztosítja az acélszelvényeken átvezetve. A gerendavégeknél a betonacélokra menetet vágtunk, melyet 1-1 anyacsavarral rögzítettük a záró acélprofilhoz. A merevítőrendszert csak a gerenda beemelése után lehetett leszerelni.
A 7 db tetőgerenda helyszínre szállítása 4 napot vett igénybe, ugyanis a rendelkezésre álló járműpark és emelőeszköz figyelembevételével naponta csak 2 db-ot lehetett a helyére szállítani és a 400 tonnás autódaruval beemelni.
Tervezői számítások szerint az emelés szigorúan a négy emelőfül együttes alkalmazásával, függőleges kötéllel, 2 autódaru (2 x 100 tonna) páros emelésével, vagy a kötelek dőlésszögének maximum 75°-ig csökkentésével, nagy gémkinyúlású, gémfeszítővel ellátott 400 tonnás autódaru alkalmazásával történhetett. Mivel az építési terület organizációs feltételei nem tették lehetővé két kisebb autódaru és szállítójármű páros emeléshez szükséges manipulációjának kiépítését, ezért a generálkivitelezővel történt egyeztetést követően az egydarus szereléshez szükséges építési-felvonulási utat valósítottuk meg. A gerendák beemelését és a merevítőrendszer eltávolítását követően acél szelemenekkel kerültek összekötésre a gerendák. Az acél szelemenek az egyéb szerkezetek fogadásán túl a gerenda kifordulás elleni biztonságát is növelik.
Ez év tavaszán igazi kihívást jelentett a magyar építőipar történetének legnagyobb előregyártott vasbeton magasépítési gerendáinak legyártása, építési területre történő kiszállítása és terv szerinti pozícióba történő beemelése. Minden olyan munkát, amit a helyszínen nem lehetett megoldani, azt társaságunk dolgozói az előregyártó üzemben végezték el.
