Lapszámok

Korunkban a vasbeton előregyártás már nem a standard sorozattermékek monoton tervezéséről és felhasználásáról szól, komplexebb értelmezést és megközelítést kíván meg. Az épületszerkezetnek, azok alkotóelemeinek és csomópontjaik műszaki rendszerének az állékonysági és teherbírási megfelelőségük mellett rendkívül hatékonynak kell lenniük. Napjainkban számos szempont került előtérbe, melyek fontos, új gondolatokat adnak meg ahhoz, hogy jövőnk élettereit élhetően és biztonságosan valósítsuk meg. Mind a Beton-Star Kft.-nek, mind a hazai vasbeton előregyártó közösségnek megbízatása és feladata korszerű választ adnia mindezekre. Mindennapi munkánk meghatározó elemei ezek, többek között a karbonlábnyom mérséklése, a fenntarthatóbb épületek és a design and build eljárás alkalmazása.

Cégünknél a vasbeton szerkezetek tervezésénél fő szempont az anyagtakarékosság és a legkevesebb energiafelhasználással való megvalósítás, az emisszió és a környezetterhelés csökkentése. A folyamatosan fejlesztett gyártóüzemünkben zajló termékelőállítás ráadásul nagymértékben lokalizálja a környezetterhelést, így például az építési területen mindössze az összeszerelés emissziója marad meg. Vasbeton szerkezeteink teljesítménye és a végleges állapotukba történő beépítésüket követő karbantartás-mentesség a tervezett életciklusra vetítve például csarnokok esetén fentarthatóbb megoldást ad az acél váz/tartószerkezet kiváltására. Fontosnak tekintjük a geometriák és csomópontok kialakításánál a határaink bővítését, hiszen ma már számos optimalizált műszaki megoldás áll rendelkezésünkre a korábban akár monolitként értelmezett vagy egyedi építészeti igényű műszaki elképzelések előregyártott technológiával történő megoldására. Mindezen célok teljesítéséhez meglévő kompetenciánk fejlesztése mellett a különleges kihívások megalkotását is szem előtt tartjuk. Így került látókörünkbe, majd vált feladatunkká egy rendhagyó gyártócsarnok előregyártott vasbeton vázszerkezetének kivitelezése. A projekt kivételességét az épület közbenső födémjének alátámasztási rendszere adta, melyet speciális megrendelői igényeknek megfelelően kellett kialakítani.

Ezen födém épületenergetikai szempontból az épület korszerű és környezetbarát hűtés-fűtési rendszerének szerves részét képezte, a temperált födémnek nagy hőtároló kapacitással kellett rendelkeznie. Építészeti és funkcionális igény volt a síklemez szerkezet, ezért az általánosan alkalmazott födémgerenda + födémpaneles kialakításra nem volt lehetőség. A födém nagy terhelésű gyártóüzem, melyben az 15 kN/m² hasznos terhelés helyenként nagy koncentrált terhelésekkel párosul. Fentieket figyelembe véve a generáltervezés során kialakult egy pontokon alátámasztott monolit vasbeton födém terve. A pontokon alátámasztott födémek egyik problémáját a pillérek födémlemezen történő átszúródása jelenti. A jelenség nem ismeretlen a mérnöktársadalomban, az átszúródás elkerülésére a tervezés során több megoldás is szóba jöhet: a födémlemez-vastagság, a pillérkeresztmetszet – így az átszúródási kerület – növelése, gombafejes kialakítás, valamint méretezett átszúródási vasalás tervezése. Jelen esetben a terhelést, az optimális födémvastagságot és a pillér geometriai lehetőségeit figyelembe véve a fenti megoldások együttes, megfelelő arányú alkalmazására került sor. A végleges műszaki megoldás egy közel 4600 m² alapterületű, 45 cm vastag monolit vasbeton födém lett, melyet 13,00x8,80 m raszterben 24 db előregyártott gombafejes pillér támaszt alá. Ezek közül minden második a vasbeton födém felett oszloppapucsos pillértoldást kapott a tetőszerkezet fogadásához. Az egyenként 80x80 cm keresztmetszetű előregyártott pilléreken 1,00 m szerkezeti magasságú, 4,00x4,00 m felületű négyzet keresztmetszetű pillérfejek készültek, gúlás kialakítással. A gombafejek sarkainál a födémlemezt lokálisan kiegészítő átszúródási vasalással erősítettük meg. A monolit födém kivitelezésének egyszerűsítése érdekében a gombafejet nem a monolit lemezből, hanem az előregyártott pillértestből alakítottuk ki.

A pillérgyártás első kihívása a megfelelő gyártási eljárás megtalálása volt. Felmerült a pillértest és a gombafej külön gyártásának, majd a helyszínen való összebetonozás lehetősége is, azonban az időjárás, valamint a helyszíni pontos beállítás és betonozás minőségének korlátozott ellenőrzési lehetőségei miatt a pillértest és a -fej egy ütemben történő betonozása mellett döntöttünk. Kétféle gyártási módot véltünk működőképesnek. A pillér állítva történő gyártását, de ez esetben a darupályák magassági korlátja miatt a pillért körülbelül a magasság felében ketté kellett volna vágni és oszloppapucsokkal toldani. A másik lehetőség – végül emellett döntöttünk – a teljes gombafejes pillér fektetve gyártása volt. A 9,10 m hosszú pillérek egyben gyártva több mint 34 tonnát nyomnak, mely önmagában is jelentős teher. Különösen akkor, ha figyelembe vesszük a teher kedvezőtlen arányú eloszlását, mely mind az üzemben történő, mind pedig a helyszíni emelést is megnehezíti. A kész termék súlypontja közvetlenül a gombafej alatt van, ezért a fekvő helyzetből történő emeléshez a pillérfej oldalában 1-1 hosszúszárú belsőmenetes hüvelyt helyeztünk el, valamint egy gombozott kiemelőt a pillértestben. A fej peremének vastagságát a felesleges súlytöbblet miatt igyekeztünk csökkenteni, amennyire lehetséges volt. A sablontechnológia, a peremen keresztül történő utolsó betonozási fázis, valamint a megfelelő teherbírású belsőmenetes emelőkhöz szükséges lemezvastagság és vasalási szempontok miatt 20 cm vastagságú perem kialakítását értük el. A pillérfejben lévő vasalás geometriai pontossága a megfelelő tartószerkezeti viselkedésen túl a kiemelő fülek, a pillértoldó oszloppapucsok és a kapcsolati tüskék precíz elhelyezhetősége miatt is kiemelt jelentőséggel bírt. A pillérfej és födémlemez együtt dolgozásának biztosítása érdekében a generáltervező által megadott kapcsolati vasalást terveztünk be. A termék és a monolit vasbeton födém teljes 16 m² találkozási felülete zsaluzott, így a lemez és pillérfej között fellépő nyírófeszültségek felvételére betonacélok helyett menetes szárakat alkalmaztunk. Az egyenes menetes szárakról a sablon leválasztható volt, a helyszínen a lehorgonyzó csapokat utólag rögzítettük anyacsavarokkal. Az eltérő időpontokban betonozott felületek közötti nyírás számítása során a szabvány megkülönböztet négy különböző érdességi szintet. A megfelelő együtt dolgozás biztosítása érdekében a sablonoldalt ~2 cm mély bordázással láttuk el a menetes szárak között, közelítve ezzel a legerősebb fogazott kapcsolati kialakításhoz.

A gyártáshoz elkészített sablontechnológia kialakításához több tényezőt kellett figyelembe vennünk. A termékek jellemző paramétereinek állandó minőségéhez a teljes tételt egy zsaluzattal készítettük el, melynek stabilitása, egyszerű bonthatósága és szerelhetősége, a kiálló csomóponti elemek pozícióés méretpontossága a beton nyomásának való ellenállásnak kellett megfelelnie. A betonozáshoz saját receptúrájú nagyszilárdságú öntömörödő betont használtunk. A nagyfokú precizitás, az összetett gyártási előkészítés és a sablon működtetéséhez szükséges magas élőmunkaigény mellett a késztermékek kiszerelése és építési helyszínre szállítása 2-3 naponta történt.

A pillér helyszíni felállításához gondos előkészítés kellett, mivel segédalapok nem álltak rendelkezésre, és a rasztertávolságok sem tették lehetővé az egymáshoz való kitámasztást. A pillérek tömege és a függőlegesség biztosítása külön előregyártott ellensúlyok gyártását eredményezte, amelyek segítségével lehetővé vált a pontos pozícióba állítás és a csomóponti betonozás.

Az így elkészült vasbeton szerkezet igazán összetett műszaki tartalmat testesít meg. Az ilyen projektek megvalósítása okozza számunkra a legnagyobb kihívást és sikerélményt, mindeközben a legtöbb technológiai újítás is ezáltal születik.

(fotók: Beton-Star Kft.)