Research

3 pages
48 views

A kalandparkokkal kapcsolatos erőtani számításokról

of 3
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Description
Egy hazai kalandparkban a közelmúltban bekövetkezett baleset következtében reflektorfénybe került e létesítménytípusok biztonságának kérdése. Cikkünkben ismertetjük a kalandparkokkal összefüggő hazai szabályozás hátterét és a műszaki
Transcript
  36 / PRAXIS 2016. SZEPTEMBER  / MÉRNÖK ÚJSÁG Egy hazai kalandparkban a közelmúltban bekövetkezett baleset következtében reflektorfénybe került e létesítménytípusok biz-tonságának kérdése. Cikkünkben ismertetjük a kalandparkok-kal összefüggő hazai szabályozás hátterét és a műszaki felül-vizsgálathoz rendelkezésre bocsátott statikai számításokkal kapcsolatos tapasztalatainkat, illetve javaslatainkat. Típushibák és alkalmazandó módszerek  A kalandparkokkal kapcsolatos erőtani számításokról   Várdai Attila szerkezettervező mérnök, az ÉMI-TÜV SÜD Kft. építőipari szolgáltatások osztályának vezetője Madaras Botond  szerkezettervező mérnök, az ÉMI-TÜV SÜD Kft. ügyvezetője A kalandparkok üzemeltetésének egyik fel-tétele a 7/2007 (I. 22.) GKM-rendelet szerint sikerrel lefolytatott tanúsítási eljárás és en- nek eredményeként kiállított tanúsítvány léte. Az ÉMI-TÜV SÜD Kft. – mint az MKEH által kijelölt szervezet – jogosult az eljárás lefoly-tatására és megfelelő eredmények esetén a szükséges tanúsítvány kiállítására. A hivat-kozott rendelet a megfelelőségértékelés szakmai kritériumait egyértelműen (jelen- leg) nem definiálja. Követelmények A kalandparkok és azon belül kialakított magaslati kötélpályák létesítésével kap- csolatos követelményeket az MSZ EN 15567- 1:2015 jelű szabvány ismerteti (az üzemel-tetési feltételeket az MSZ EN 15567-2:2015 szabályozza). Társaságunk a kalandparkok műszaki felülvizsgálatai során ezen szab-ványok követelményeinek teljesülését el- lenőrzi. A tavaly megjelent szabvány a füg- getlen műszaki felülvizsgálatok szükséges ütemezését egyértelműen, éves gyakori- sággal írja elő. A szabvány a kötélpálya ter- vezéséhez szükséges kiindulási adatokat (terheléseket) is meghatározza. A független felülvizsgálat része a kaland-park tartószerkezeteire vonatkozó kiviteli dokumentáció és az ehhez tartozó erőta-    F   o   t   ó  :   M   T   I  –   N   a   g  y   L   a   j    o   s 36 38 PRAXIS kalandpark_2.indd 36 36-38 PRAXIS kalandpark_2.indd 36 2016.09.08. 16:57 2016.09.08. 16:57  37 PRAXIS /   ni ellenőrző számítás ellenőrzése. A szab-ványváltozások és a vonatkozó rendelet  jövőbeni módosítása miatt meglévő par-kok esetén is szükséges az erőtani számí-tások revíziója és aktualizálása a hatályos előírások figyelembevételével, annak iga- zolására, hogy teljesítik az újonnan épített parkokkal szemben támasztott műszaki kö- vetelményeket (a tervezési biztonsági szint meglévő parkok esetében az újakkal leg- alább egyenértékű). Sajnos napjainkban megjelentek közlemé- nyek, illetve interjúk, amelyek a kalandpar- kok üzemeltetéséhez szükséges felülvizs-gálati eljárásában a mérnökök jelenlétét feleslegesnek tartják. Az ilyen megnyilvá-nulások tévessége a Mérnök Újság  olvasói számára magától értetődő. A cikkben felso- rolt példák talán nem feleslegesek ahhoz, hogy a jövőben a kalandparkok tervezése során, még a laikus számára is magas szín- vonalúnak értékelendő mérnöki közremű- ködés valósuljon meg. Kötélszerkezetek számítása Tapasztalatunk, hogy a tanúsítási eljárá-sok lefolytatásához benyújtott számítások általában jelentős (és több esetben elvileg is hibás) közelítéseket tartalmaznak. A fe- jezetben szeretnénk néhány jellemző el-hanyagolás hatására felhívni a figyelmet, hogy az erőtani számítások aktualizálásá-ban részt vevő mérnök kollégák munkáját megkönnyítsük, és könnyen el lehessen ke-rülni a jellemző méretezési hibákat. Kötélszerkezetek erőjátékának vizsgála-takor gyakori, hogy a tervezők pusztán az erők egyensúlyi követelményének (ter-mészetesen szükségszerű) teljesülését el-lenőrzik, és elhanyagolják a kötél alakvál-tozásainak vizsgálatát. Értelemszerűen a lehajlástól függetlenül az erőjáték érdem- ben nem elemezhető (1. ábra). A terhelés hatására létrejövő alakvál-tozások és a kötélszerkezet geometriai nemlinearitásának figyelmen kívül hagyása a vizsgált erőrendszer felvételét önkényes- sé teszi (a kötélerő irányát – és így nagysá-gát is – az egyensúlyi alak határozza meg), ezért az eredmények hitelessége megkér- dőjelezhetővé válik. Az alakváltozások meghatározására anali- tikus méretezés esetén is léteznek kidolgo- zott módszerek [1.; 2.], de a mérnökirodák többségének aktív eszközkészletét képező végeselemes szoftverekkel is percek alatt elvégezhető a kellően pontos numerikus eredményt adó számítás. A benyújtott számítások alapján szintén általános gyakorlatnak tekinthető a min-dennapi mérnöki tervezésben is használt szuperpozíció elvének alkalmazása a kötél-szerkezetek analízise során. A jól ismert elv alapján az egyes teheresetekből számítha-tó igénybevételek összegezhetők, és a ter- vezési érték az egyes teheresetek lineáris kombinációjaként képezhető. Ez azonban csak elsőrendű számítások esetében he- lyes feltételezés, így a (másod-, illetve har- madrendű elméletek alapján számítandó) kötélszerkezetek esetében a számszakilag korrekt kötélerő meghatározását nem te- szi lehetővé. Mivel a terhek szuperpozíciója kötélszerkezetek esetében a biztonság ja-vára történik, ez alapvetően elfogadható, de megjegyezzük, hogy az MSZ EN 15576-1:2015 szabvány szerinti (megnövelt) ter-helések esetében a megfelelőség kimu-tatása az alkalmazott közelítéssel nem minden esetben lehetséges. A számítások további, adott esetben a számított kötélerőt jelentősen alulbecs-lő közelítése a kötél előfeszítésének elha-nyagolása. A kötél kezdeti belógásának felvételére az elmúlt évtizedben a kivitele-zők kellő tapasztalatot szereztek, ezért már a tervezés szakaszában is a tervező és kivi- telező szoros együttműködése javasolt. A belógás mértéke alapján a kötél kezdeti feszítőereje elemi eszközökkel meghatá- rozható. Az előfeszítés hatására a kötélszer- kezet merevsége változik, így a felhasználó terheléséből számítható lehajlás is – érte-lemszerűen – eltér a megfeszítetlen kötél esetében meghatározható értéktől. Ez az elhanyagolás minden esetben a kötélerő alulbecsléséhez vezet. Mesterséges oszlopok  tervezése A kalandparkok magaslati kötélszerkezete- it túlnyomó többségben élő fára telepítet-ték. Élő fák esetében kiemelt fontosságú a 1. ábra. Kötélpálya kö-zelítő modell-felvétele az MSZ EN 1176-1:2008 alapján HERZ Armatúra Hungária Kft. Budapest, 1172 Rétifarkas u. 10. Tel +36 1 2540 580, Fax: +36 1 2540 581 office@herzarmatura.hu - www.herz.eu HERZ 8251 ETKF+   Jól bevált precíz szabályozástechnika       1977 után gyártott HERZ szelepekre illeszkedik                    Hirdetés 36 38 PRAXIS kalandpark_2.indd 37 36-38 PRAXIS kalandpark_2.indd 37 2016.09.08. 16:57 2016.09.08. 16:57  38 / PRAXIS 2016. SZEPTEMBER  / MÉRNÖK ÚJSÁG rendszeres favédelmi szakértői vélemé- nyek elkészíttetése a faállomány megfele- lőségének ellenőrzéséhez. Az újabban épített parkok esetében egy-re népszerűbbek a mesterséges oszlopok- ra telepített pályák és akadályok. A tervező szerepe ezen esetekben kiemelt fontossá- gú, hiszen a kialakítás koncepcionális meg- választása során is komoly műszaki dönté- sek meghozása szükséges. Igen elterjedt, bár műszakilag nem a legsze-rencsésebb alapozási megoldás a mestersé- ges faoszlop talajba vagy beton alaptestbe történő közvetlen befogása. A kialakítás a befogási keresztmetszet korhadásához ve- zethet, hiszen a nedves faanyag kiszáradása a talajban (vagy betonban) gátolt, ráadásul a talajnedvesség a fa belső szerkezetének kapillárisain keresztül az oszloptestbe is bejut, ezzel a szilárdsági jellemzők megvál- tozását és az oszlop tartósságának csökke- nését okozva. A nedvesség elleni passzív és aktív védelem, valamint a kiemelt és rend-szeres ellenőrzés ilyen kialakítás esetében feltétlenül indokolt. Szintén sokszor következetlen a fent is-mertetett oszlopbefogás méretezése is, melyet több tervező merev befogásként modellez. A konzolként méretezett oszlop befogási nyomatékának felvételét a ter-vezők a passzív földnyomás figyelembe-vételével igazolják, ami elméletileg hibás megközelítés.A talaj felső 1,0-1,5 m-ében (ami a tényle- ges kialakítások gyakori alapozási mélysé- ge) a passzív földnyomás a feltételezett ér-tékekkel nem jöhet létre, a felső, humuszos zóna rugalmas ágyazásként csak részlege-sen képes funkcionálni (a fedőréteg kérdé- ses talajfizikai paraméterei miatt ráadásul igen bizonytalanul). Amennyiben a teore-tikus érték a valóságban is létrejönne, ah-hoz a geotechnikából jól ismert elméletek alapján hozzávetőlegesen a magasság ötö- dét kitevő vízszintes eltolódások tartozná- nak (2. ábra), ami az eszköz használatát el- lehetetlenítené. A méretezést – megfelelő méretű alaptest hiányában – javasolt vagy részleges befo- gás vagy csuklós kapcsolat modellezésével elvégezni. Értelemszerűen a javasolt mo- dell részletes analízist igényel, hiszen csuk- lós talpkapcsolat esetén a szerkezet csak a kötélszerkezetek merevítő hatásának fi- gyelembevételével lehet állékony. Több kalandpark esetében a fakorróziós problémák elkerülésére a kivitelezők a be- ton alaptestből acélszerelvénnyel állnak ki, és ehhez rögzítik a faoszlop alját. Alapvető-en ez javasolható kialakítás, amennyiben a szerelvény kialakítása szakmailag korrektül (az oszloptestet közrefogva, nyomatékbíró- an kiképezve) történik. Sajnos nem példa nélküli az olyan kialakí-tás, ahol az alaptestből egy (központosan kiképzett) laposacél szerelvény csatlakoz-tatja a faoszlopot, az oszlop keresztmet-szetének közepén kialakított hornyon („sliccen”) keresztül. A tapasztalatok alap-  ján a szerelvény felett markáns hosszrepe- dések indulnak meg, melyek stabilizálására kiegészítő abroncsolás szükséges. További ellenvetés a kapcsolattípussal szemben, hogy a központos csatlakoztatás miatt ér-demi nyomaték a kapcsolaton keresztül nem adható át, ami általában az oszlopok merevségén is érződik (a kikötések szerepe ilyen esetekben kiemelten fontos). Az ilyen kis nyomatékbírású – de nem is tisztán csuk- lós – kapcsolatok az építés során is könnyen sérülnek, könnyen túlterhelhetők. A mesterséges oszlopok felső csomópont- kialakítása általában szintén megoldatlan. A nyitott bütün keresztül a csapadék inten- zíven juthat be a fatestbe, ezért a felső rész védelme a környezeti hatásoktól minden esetben tervezendő. Írásunkkal a kalandparkok létesítésének néhány jogszabályi és eljárásrendbeli vál- tozására, és a kalandparkok tartószerkeze- teivel kapcsolatos erőtani vizsgálatok kö-zelítő feltevéseinek hatásaira, illetve elvi pontatlanságaira hívtuk fel a mérnökök fi-gyelmét. Igyekeztünk néhány „típushiba” ismertetésével tájékoztatást adni a terü-leten talán kevésbé járatos, de a jövőbeni tervezésekbe esetlegesen bevont kollégák számára az általunk tapasztalt tendenciák-ról és az alkalmazandó módszerekkel kap- csolatban. IRODALOMJEGYZÉK:[1.] Kollár Lajos: Mérnöki építmények és szerkezetek ter- vezése.  Akadémiai Kiadó, 2000.[2.] MSZ EN 1176-1:2008 (B6 melléklet).[3.] Szepesházi Róbert: Geotechnika.  Egyetemi jegyzet, Széchenyi István Egyetem, Győr, 2008. 2. ábra. Aktív és passzív földnyomás ki-fejlődéséhez szükséges elmozdulások [3.] alapján 36 38 PRAXIS kalandpark_2.indd 38 36-38 PRAXIS kalandpark_2.indd 38 2016.09.08. 16:57 2016.09.08. 16:57
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks
SAVE OUR EARTH

We need your sign to support Project to invent "SMART AND CONTROLLABLE REFLECTIVE BALLOONS" to cover the Sun and Save Our Earth.

More details...

Sign Now!

We are very appreciated for your Prompt Action!

x