Statika: a nyugalom művészete
Izgalmas mérnöki kihívásokkal teli, gazdaságos, praktikus, biztonságos és esztétikus csarnokok hirdetik országszerte az RKK Team Kft. és a Swedsteel Kft., azaz a statikai iroda és a könnyűszerkezetes épületelemek, rendszerek gyártójának együttműködését. A két terület elválaszthatatlan viszonyáról kérdeztük Rezeli Csabát, az RKK Team vezetőjét.
Mi a cég fő profilja?
Bár a kft-t két éve alakítottuk, Korb Ildikóval és Kovács Krisztiánnal már 20 éve, az egyetem elvégzése óta együtt dolgozunk főként acélszerkezetek statikai tervezésén.
Miért pont az acél?
A kilencvenes évek közepétől nagy ütemben indultak meg az ipari, mezőgazdasági beruházások. A magyar piacon is megjelentek azok a gyártók és kivitelezők, akiknek az ajánlata nem a hagyományos építőanyagokra, hanem az acélszerkezetekre szólt. Már a tanulmányaink vége felé kapcsolatban kerültünk egy nemzetközi, könnyűszerkezetes technológiákat kínáló cégek hazai leányvállalatával, illetve a versenyben egyre erősebbnek számító kivitelezővel, a Rutin Kft-vel , amely kifejezetten nagy csarnokok építésére specializálódott. Bevontak minket pl. a Systemline csarnokrendszer fejlesztési munkálataiba is. Szóval korán megtanultuk és megszerettük az acélt, mert egészen új utakat jelöl ki a nagy fesztávú szerkezetek megépítésében. És persze az sem mellékes, hogy erről a területről sorra kaptuk a megbízásokat.
Hogyan lehet manapság a szakmai hálózat szerves és sikeres szereplőjének maradni?
A két évtized referenciái óhatatlanul adnak egyfajta szakmai hírnevet, de a kapcsolattartás, a jó partneri viszony ma is elengedhetetlen. Számunkra elsősorban a tervezőkkel és a gyártókkal fenntartott korrekt kapcsolat hoz munkákat. A beruházó ugyanis először az építészmérnökhöz fordul, ő fogja össze a projektet. Viszont szakmérnökökként minket kérnek fel a tartószerkezet összeállítására, a komplexen egymásra ható erők kiegyensúlyozására, azaz a rendszer nyugalmi állapotának megteremtésére. Ez természetesen igen felelősségteljes munka, hiszen az alapozástól a födémig a mi munkánkon múlik a szerkezet stabilitása. A másik - úgymond - forrásunk a termékek előállítója. Mint pl. a Swedsteel. Ha őket közvetlenül megkeresik egy zöldmezős beruházással, bevonnak minket az előkészítésbe, amelynek során elképzelhető, hogy mi javaslunk egy tervezőt, akivel azután végigvisszük a folyamatot. De van olyan eset is, hogy a gyártóhoz benyújtott tervek alapján működünk együtt a rendszerelemek optimalizációjában.
A statika a története során a szimbolikus, a közösségi később a gazdaságossági igények erőterében, azok kihívásait követve fejlődött: az ókori kupoláktól az ipari forradalom hatalmas gyárépületein át a mai felhőkarcolókig. Milyen elvárások hatnak napjainkban a leginkább a szakmára?
A gazdaságosság mellett a biztonság az egyik legfontosabb kritérium. Tizenöt-húsz éve ugyanis voltak olyan szerkezetösszedőlések, amelyek a közvéleményt és a szakmát egyaránt megrázták. A lengyelországi Chorzówban pl. egy kiállítási csarnok omlott össze 66 ember halálát és 141 ember sérülését okozva. Sátoraljaújhelyen 2003-ban egy gyártóüzem teteje omlott össze szintén a hóteher alatt. A magasabb biztonsági igény szigorúbb szabványokat, előírásokat eredményezett az EU-ban. Ezeknek viszont nem feltétlenül a nagyobb mértékű anyagfelhasználással lehet megfelelni, hanem részletesebb és pontosabb statikai számítások kidolgozásával, illetve a felhasznált elemek optimalizálásával. Szerencsénkre az IT szektor azonnal kiszimatolja, hol lehet új alkalmazásokat bevetni. Ebből következően már olyan szofisztikált számítógépes programok segítik a munkánkat, amelyekkel a modellezés során a legtökéletesebb, legbiztonságosabb variációkat találhatjuk meg. Persze nem csak a tervezési módszerek fejlődnek, hanem - pl. az olyan cégek tevékenysége nyomán, mint a Swedsteel - a gyártási technológiák tökélesedésével egyre nagyobb szilárdságú elemekkel dolgozhatunk, köszönhetően a kifinomult alapanyagoknak és a megújuló geometriai formáknak.
Harmadik mozzanatként még az ipari és mezőgazdasági csarnokok esetében is a designt említeném. Húsz éve csináltunk a termelés számára évente ötven "dobozt". Két ajtó, három ablak és kész. Ma ezzel nem sokra mennénk, mert a legtöbb helyen az ügyfeleket is fogadó irodák, a bemutatótermek, az elárusító részek - igaz szeparáltan - közvetlenül a gyárral vagy a raktárral egy csarnokban működnek. Az építész a megrendelő elvárásai szerint pedig egyre impozánsabb fejépületekkel, izgalmasabb, játékosabb terekkel, nagy üvegfelületekkel, a burkolatokon megjelenő változatos színekkel operál úgy, hogy maga az objektum azért illeszkedjék az épített környezetéhez, ugyanakkor egyedi megjelenésével hordozza azt a bizonyos vállalati üzenet is. Elmondhatjuk tehát, hogy az építészmérnökök fantáziája is magával húzza a statikát.
A közönség tehát az építész munkáját csodálja. Arra nem gondol, hogy mindez nincs a statikus nélkül. Nem hálátlan a szerep?
Sergio Pininfarina lenyűgöző sportkocsiknak álmodott formát, de a motort olyanok adták, mint Enzo Ferrari. A siker közös.
Vannak-e még kiaknázatlan lehetőségek az acél építészeti felhasználásában? Merre tart a gyártmányfejlesztés, amiben a statika szintén komoly szerepet kap?
Az acélnak is megvannak a korlátai, csak azokat még nem látjuk. Ez azt jelenti, hogy akad még feladat bőven, mert ez az anyag a jellemzői, a belső szerkezete és a kis önsúlyához mért nagy teherbírása okán rugalmasan használható. Az egyre tökéletesebb minőség elérésére ugyanakkor folyamatosan szükséges fejleszteni a gyártástechnológiát, hogy a végtermék valóban azt tudja, ami az alapanyagából következhet. De a folyamatnak itt még nincs vége, mert az építőipar innovátorai - ilyen a Swedsteel is - állandóan tökéletesítik a szelemenek, rácsos tartók stb. geometriai formáját az elem teherbírásának növelése érdekében. Ennek következtében gyarapszik az a szortiment, amiből a statikus választhat. A Swedsteelnél pl. minden fesztávra, igényre adottak a megfelelő alkatrészek, akár az alakváltozási, akár a szilárdsági határérték tekintetében gazdaságosan tervezhetünk. Ráadásul szélesíti a lehetőségeinket, hogy pl. a szelemenek optimalizálásba be tudjuk vonni a gyártó szakembereit is. Ez persze nem jelenti azt, hogy minden egyes tervnél le kell ülnünk a gyártóval, hiszen 22 éves tapasztalattal rendelkezünk, és a Swedsteel termékei az adatokkal, a csomóponti számításokkal egyetemben beépültek azokba a tervezőprogramokba, amelyekkel precízen tudunk dolgozni.
Milyen emlékezetes projektekben működtek együtt?
Természetesen az első közös munka mindig ilyen. A Tauril gyártócsarnokán a természetes fény bejuttatását, továbbá a hő és a füst elvezetését egy bevilágító kupola biztosítja. A polikarbonát donga lábazata az épület gerincéhez kapcsolódik. Ezt eddig élhajlító gépekkel formázták meg. Ennek a mérete viszont behatárolja az alkatrész hosszát, hiszen 3 méter volt a maximum. A Swedsteel azonban kidolgozott egy hengerelési eljárást, amelynél nincs fesztávkorlát. A cég mérnökeivel közösen ezzel a módszerrel építettük fel a speciális lábazatot.
Érdekes műszaki megoldást alkalmaztunk az N-ferrum Kft. kivitelezésében egy gépkocsitárolón. Itt a teljes tetőhéjazatot napelemek adják. A zártszelvényes lábazatra a Swedsteel szelemenjeiből terveztük a másodlagos tartószerkezetet. A tetőburkolatot pedig a szorosan egymás mellé illesztett napkollektorokból állítottuk össze.
Hatalmas födémterheléssel kellett számolnunk egy kétszintes becsehelyi 21.5 méter fesztávolságú 50 méter hosszú baromfifeldolgozó esetében, tudniillik a második szint kialakításához egy négyzetméterenként 700 kg terhelhetőségű födémre volt szükség belső alátámasztás nélküli megoldással. Az épületet alapvetően vasbeton oszlopok tartják. Ezekre fekszenek föl hat méterenként a Swedsteel rácsos tartószerkezetei,amelyek összekötik a pilléreket, és tartják a födémet, hiszen ide csatlakoznak be a belső tér felé tartva a C szelemenek: ennél a csarnoknál sűrűbben, azaz 60 centiméterenként elhelyezve ún. födémfióktartó gerendákként. Mivel nagy fesztávot kellett áthidalniuk, továbbá a fölülről lefelé ható erőknek való ellenállás mellett még az alulról fölszerelt, a hűtőház szigetelését biztosító szendvicspaneleket és egy réteg gipszkartont is meg kellett tartaniuk, felfüggesztést is alkalmaztunk, amit a sátortető megfelelő elemeinél rögzítettünk szinte függőhídszerűen. Erre a rétegre csavaroztuk a jó statikai tulajdonságokkal bíró STR35-ös trapézlemezt. A két szerkezeti elem egymást fixálva került kölcsönhatásba, amennyiben nem csupán a C szelemen tartja a lemezt, de az STR35-ös (35 mm bordamagasságú trapézlemez) is megakadályozza az alatta lévő elemek oldalirányú elmozdulását. A példa azt is jól mutatja, hogy Swedsteeltől a szelemeneken, rácsos tartókon túl olyan elemek statikai teherbíróságával is számolhatunk, mint az említett trapézlemez.
Természetesen ez a födém sem bújhat ki a 30 perces tűzállékonysági és tűzterjedési követelmények terhe alól. Mivel a Swedsteellel közösen ismét igazolni tudtuk, hogy az így megalkotott struktúra a statikai és a tűzvédelmi szabályoknak megfelel, sőt a tűzoltóság szakemberei a helyszínen személyesen is tanulmányozták újszerű rendszerünket, nem volt szükség a költséges tűzálló festésre: a csarnok az elvárt feltételek mellett, de gazdaságosabban valósult meg.
És ebben a tekintetben is jelentős szerepe van a statika tudományának. Minden esetben el kell ugyanis végeznünk a tűzterhelésre vonatkozó számításokat, azaz meghatározni az egyes szerkezeti elemeknek azt a kritikus hőmérsékleti pontját, amelynek elérésekor stabilitásvesztésre lehet számítani. Ha viszont ezek már ki vannak kísérletezve, azaz birtokában vagyunk a hiteles adatoknak, akkor a tűzvédő festék rétegvastagságát mikronnyi pontossággal meg tudjuk adni. Amennyiben tudományos módszerekkel határozzuk meg a szükséges festékmennyiséget, és nem csak úgy, "érzésre" kenjük a gerendákat, jelentős megtakarítást lehet elérni. Viszont az imént említett eset, miszerint el is hagyható a tűzgátló festés, ne keltsen bizonytalanságot a majdani építtetőkben, merthogy ennek a gyakorlatnak a jogosultságát, egy másik, a szelemenek esetében alkalmazott vizsgálati eljárás, az ún. kötél módszer igazolja. Ennek során az alakváltozást előidéző hőnek tesszük ki a terméket, és a kilágyult elemet - mintha csak kötél lenne - húzásra vizsgáljuk. A kapott értékek alapján végezzük az optimális méretezést és azoknak a csomóponti kapcsolatoknak a kialakítást, ahol a szelemen és az acélszerkezet találkozik. Ezeknek a számításoknak a bevetésével a befektető olcsóbban juthat a csarnokhoz és a biztonság is garantált.
A fentiekben ecsetelte az acél jó műszaki tulajdonságait, a statikus és a gyártó közös munkájából fakadó, az egyedi csarnokok építését megalapozó variabilitást, a tűzbiztonságot. Melyek azok a további tényezők, amelyekkel a beruházókat meggyőzné a könnyűszerkezetes építés előnyeiről?
Az acél könnyű, tehát kisebb ráfordítást igényel a szállítása. Mivel a statikus tervei alapján az építkezésre már méretre gyártva kerülnek a szerkezeti elemek, nagyon rövidek az építési határidők. A horganyzás és a korszerű bevonatok ellenállóvá teszik a szerkezetet a korrózióval, illetve a külső mechanikai hatásokkal szemben. Alacsonyak az üzemeltetési költségek, az épületek könnyen karbantarthatóak. A gazdag forma és színválaszték esztétikai szempontból is kifogástalan csarnokok építését teszi lehetővé. A fenntartható fejlődés szempontjából fontos hangsúlyozni, hogy az acél környezetbarát anyag, amely újrahasznosítható.
Ha a fenti szempontok meggyőzték a leendő beruházókat, akkor nincs más hátra, mint keresni egy innovatív, korrekt, minőségi gyártót: a magam részéről a Swedsteelt ajánlom.
Swedsteel ipari csarnokok
Swedsteel agrár csarnokok
Swedsteel Szakmai Tudástár
A Swedsteel technikai és piaci szakmai know-how-t nyújt a könnyűszerkezetes tető- és falburkolati rendszerek, az acél anyagú szerkezetek és csapadékvíz-elvezető rendszerek területén. A Metecno Csoport 1961 óta globális szinten a szendvicspanel-gyártás piacvezető vállalata. A világ 15 országában működtet gyártóegységeket, és éves szinten 20 millió négyzetméter tetőt állít elő.
A Swedsteel-Metecno 2015-ben nyitotta meg magyarországi értékesítési központját, illetve rá egy évre három és félmilliárd forintos beruházásból létrehozta első, jelenleg negyven főt foglalkoztató magyarországi gyárát Biatorbágyon, ahonnan az egész kelet-közép-európai régiót ellátják a Swedsteel könnyűszerkezetes tűzi horganyzott acéltermékekkel.
2019.12.11.
Kapcsolodó termékek:
