WWW.ABSTRACT.XLIBX.INFO
FREE ELECTRONIC LIBRARY - Abstract, dissertation, book
 
<< HOME
CONTACTS



Pages:   || 2 | 3 |

«TRANSZPARENS TEHERHORDÓ SZERKEZETEK: A 21. SZÁZAD ÜVEGÉPÍTÉSZETE* BÖLCSKEY ELEMÉR** „Az egységes egész jóval több, mint részelemeinek ...»

-- [ Page 1 ] --

Építés- Építészettudomány XXX (3–4) 207–228

TRANSZPARENS TEHERHORDÓ SZERKEZETEK:

A 21. SZÁZAD ÜVEGÉPÍTÉSZETE*

BÖLCSKEY ELEMÉR**

„Az egységes egész jóval több,

mint részelemeinek összege.”

(Pythagoras, Kr. e. 560–480)

1. BEVEZETÉS – A FÉNY TÖRTÉNELMI SZEREPE

A TERMÉSZETTUDOMÁNYBAN ÉS AZ ÉPÍTÉSZETBEN

Vallásos és tudományos elképzeléseikben már a legõsibb emberi kultúrák is foglalkoztak a fénnyel mint szimbólummal és mint az élet alapfeltételével.

A fény sokféle hatásával és megjelenési formájával foglalkozó kutatásokat a klasszikus fizika kezdetei döntõen befolyásolták. E kutatások eredményeit a 17., a

18. és a 19. század legnagyobb fizikusai (Christian Huygens, Isaac Newton, James Clerk Maxwell) hozták nyilvánosságra [1]. Ezek a kutatások megalkották klasszikus természettudományos világképünket, és ezek az ismeretek hatással voltak a mérnöki tudományok (pl. statika, szilárdságtan stb.) megalapozására is [2].

Nagy valószínûséggel a fény tudományos kutatása adta az üvegépítészet kezdeteinek az elsõ impulzusokat [3]. Ennek a fényprezentációnak a legszebb kifejezõdése Joseph Paxton 1851-ben felépült – s a maga idején hatalmas méretû – kiállítási csarnoka, a Kristálypalota volt (1. ábra). Kereken 150 évvel késõbb nyugodtan állítható, hogy ezzel a komplex épületóriással – az összefüggéseiben kezelt építéstechnológiai, statikai, konstrukciós és épületfizikai problémamegoldásokat tekintve – a modern high-tech építészet prototípusa született meg (2. ábra).

A klasszikus fizika elveit a 20. század fizikusai, a Nobel-díjas Planck és Einstein [4] megkérdõjelezték. Érdekes, hogy éppen a fény vizsgálata és magyarázata [5] vezetett oda, hogy – mint Planck mondta – „az elsõ lépéseket a klasszikus fizika világán kívül” megtehessük. Az irányváltó fejlõdést Einstein elsõ publikációja indította el, melynek a következõ címe volt: „Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt” (A fény elõA cikket németbõl fordította és szakmailag lektorálta dr. Széll Mária egyetemi tanár, okl. építészmérnök.

** Okl. építõmérnök, egyetemi tanár. A-1130 Wien, Wlassakstrasse 70-74/1/4. Tel./Fax: (+43 1) 879 6283; e-mail: dr.boelcskey@members.debis.at © 2002 Akadémiai Kiadó, Budapest 208

–  –  –

1. ábra. A londoni Kristálypalota (világkiállítás,1851); Paxtonnak sikerült a szerkezet és a forma harmóniáját megteremtenie, a transzparencia és a teherhordó képesség összhangját megvalósítania (Forrás: Werner, F.; Seidel, J.: Der Eisenbau, vom Werdegang einer Bauweise. 20–21. oldal,

2.12. kép) állításának és átalakításának heurisztikus megközelítésérõl). Ez vezetett a modern mérnöki tudományok alapelemének, a kvantummechanikának megalkotásához.

Az építészek – logikus reakcióként minderre – bírálták az építõanyagok alkalmazási kliséit [6], s ezzel összefüggésben a konstruktív építészet régi vágya teljesült. A kutatás, ami egy olyan építõanyagra irányult, mely nem csupán közvetíti a fényt, hanem azt teherhordó funkciója keretében maga is képes kisugározni – a szerkezeti (egyrétegû edzett, réteges ragasztott, valamint részlegesen elõfeszített biztonsági) üvegek kifejlesztésével – eredménnyel járt. Az üveg tartószerkezeti anyaggá vált (3. ábra).

2. AZ ÜVEGELEMEK FUNKCIÓI – ÉRVEK, MELYEK AZ ÜVEG

ÉPÍTÕANYAG VÁLASZTÁSA MELLETT SZÓLNAK

A magasépítésben az üveg teherhordó és merevítõ (együttdolgozó) szerkezetként egyaránt beépíthetõ. A teherátadás módja szerint teoretikusan az alábbi változatok különböztethetõk meg:

– Teherhordó elemek (valamennyi teherhordó szerkezetnél, mint gerendák, oszlopok, aláfeszített tartók, rácsostartók, keretek, ívek stb.).

– Önhordó elemek (általában támaszkodó vagy függesztett üvegezések, valamint fej fölötti üvegek, az igénybevételeknek megfelelõen, értelemszerûen kibicsaklás ellen biztosítva).

– Merevítõ elemek (karcsú teherhordó elemek vagy nagy üvegfelületek stabilizálására például üveg-svertek formájában. A merevítõ hatást szerkezetileg már Joseph Paxton is kihasználta a Kristálypalotánál, 1. ábra).

Transzparens teherhordó szerkezetek: a 21. század üvegépítészete

–  –  –

3. ábra. A belsõ feszültségeknek az üvegtábla edzése következtében fellépõ jellegzetes átrendezõdése (Forrás: Glasbau-Seminar, Möglichkeiten und Grenzen bei Verwendung von Glas im Bauwesen.

Vorwort von Dr. Ch. Schaur, A. MBT Innsbruck, am 26. Apr. 2001.) – Másodrendû elemek (fõként síkbeli teherhordó szerkezetek, de görbült, sõt térben görbült héjszerkezetek is).

Üveggel fedett épületrészeknél (új épületeknél és hozzáépítéseknél) a mindennapi üvegépítészetben három jellegzetes forma különböztethetõ meg:





– Passzázsok, üveggel fedett utcák, melyek átellenes hosszoldalaikon épületekkel határosak.

– Integrált területek (pl. télikertek), melyeknél az üveggel fedett rész három oldalról zárt.

– Üveggel fedett belsõ udvarok (átriumok), melyek négy oldalról körülzárt felületek.

A télikertek és az üvegezett, azaz üveggel fedett terek legfontosabb tervezési és

dimenzionálási szabályai az alábbiakkal foglalhatók össze:

– A függõleges és ferde üvegfelületeket lehetõleg délre kell tájolni.

– A mélyebb és keskenyebb épületformák energetikailag kedvezõbbek, mint a széles és lapos formák.

– Lehetõleg nagy üvegfelületeket kell tervezni (a peremkötések hõhídjai miatt) megfelelõ hõvédelmû üvegezéssel és keretekkel.

Transzparens teherhordó szerkezetek: a 21. század üvegépítészete – A belsõ terekben – az abszorpció mérséklése érdekében – világos színeket célszerû alkalmazni.

A magánépítkezéseknél a tervezés nagyvonalúságának gyakran az anyagi lehetõségek szabnak korlátokat. A ferde üvegfalak, a szögtörésekkel kialakított fal–tetõ szerkezetek nemcsak építészeti szempontból igényesek [14], hanem a megvilágítás és az energiamegtakarítás szempontjából is kedvezõek. A statikai aspektusok figyelembevétele karcsú, elegáns szerkezeti megoldásokat tesz lehetõvé [12].

Ugyanakkor azonban a bonyolult üveg térhatárolók – a szükséges napvédelem miatt is – igen drága szerkezetek.

3. SAJÁTOS STATIKAI-KONSTRUKCIÓS PROBLÉMÁK AZ ÜVEG

TARTÓSZERKEZETKÉNT TÖRTÉNÕ ALKALMAZÁSAKOR –

JAVASLAT EUROCOD-KOMPATÍBILIS MODELLALKOTÁSRA

„A boldogság – akárcsak az üveg – törékeny...” Ez a régi szólás azt mutatja, milyen kevéssé bízunk az üvegben. A mérnöki üvegszerkezetek iránti bizalmatlanság mint esetleges tönkremeneteli valószínûség tükrözõdik az Eurocod méretezési alapelveiben: egy mechanikai tulajdonságaiban „rideg”, plasztikus deformációra, feszültségátrendezõdésre nem képes (üveg) építõanyagtól igen magas törési megbízhatóságot, illetve – a szilárdsági anyagjellemzõk/valószínûségi anyagváltozók szórásának figyelembevételével – nagyon alacsony tönkremeneteli valószínûség teljesítését kell megkövetelnünk. Az Eurocod modern méretezési koncepciójának nagy elõnye, hogy a biztonság/tönkremenetel valószínûségét tekintve – a terhek/igénybevételek és az anyagtulajdonságok/igénybevehetõség szórását figyelembe véve – a biztonság úgy definiálható, hogy a különbözõ építési módú (például a vasbeton, az acél, a fa, sõt az üveg) épületeknél azonos megbízhatósági színvonal érhetõ el [8].

Jóllehet a jelenlegi építõgyakorlatban az üvegszerkezetek méretezése még a megengedett feszültségek hagyományos módszere alapján történik (1. táblázat), a modern (egyrétegû, ragasztott és részben elõfeszített biztonsági) üveganyagok esetében a fejlõdés – az új Eurocod-elõírásoknak megfelelõen – abba az irányba mutat, hogy a karakterisztikus anyagjellemzõket/szilárdsági értékeket és a (mellérendelt) részleges biztonsági tényezõket rögzítsék/definiálják [9].

Az üveghez igazodó tartószerkezeti modellezésnél (statikai-konstrukciós vizsgálatnál) figyelembe kell venni az üveg sajátos tulajdonságait, a rideg anyagszerkezeti viszonyokat (a felületen kialakuló mikrorepedéseket). A teherhordás biztonságára, a használhatóságra, tartósságra kiterjedõ, speciális biztonságelméleti megfontolások felállítására van szükség.

212 Bölcskey Elemér

1. táblázat. Vonal menti megtámasztású, fej fölötti és függõleges síkú üvegezések megengedett hajlító-húzó feszültségei

–  –  –

(Forrás: Schneider, U.; Bruckner, H.; Bölcskey, E.: Aluminium/Glas. Baustoffe und ihre Anwendungen, 2.5. táblázat [7]) A fenti problémamegközelítés értelmében a modern üveganyag jellegzetes tulajdonságainak legjobb magyarázatát az üveg feszültség-alakváltozási diagramja adja (4. ábra), összefüggésben a hõmérséklet-változás hatására bekövetkezõ hosszváltozás bemutatásával (5. ábra). Az 5. ábra tudományosan tekintve a termodinamikai egyensúlyi állapotot mutatja: egyszerûen fogalmazva az „üveg építõkövei” szabálytalan (térhibás) hálószerkezetet alkotnak. Ez a struktúra a megfagyott, illetve kihûlt folyadék állapotának felel meg. Scholze szerint [10] termodinamikailag az üveget az jellemzi, hogy nincs egyensúlyi állapotban. A strukturális rendezetlenség miatt az üveg megdermedt, szilárd aggregát állapotában erõs és gyenge kötések léteznek egymás mellett, ami egyrészt megmagyarázza a rideg anyagviselkedést, másrészt lehetõvé teszi a tényleges elõállítási technológiát, illetve az üvegmegmunkálási eljárásokat (például a húzást, a sajtolást, a hengerlést).

A feszültség-alakváltozási munkagörbébõl (4. ábra) az üveganyag ridegsége (az említett mikrorepedésektõl függõen) közvetlenül leolvasható. A plasztikus tartomány hiánya adott esetben spontán töréshez, illetve a szerkezet elõjelek nélküli tönkremeneteléhez vezet. A szerkezeti tervezés számára mindebbõl a legfontosabb következtetés az, hogy a helyi feszültségi csúcsokat különlegesen kell kezelni, illetve lehetõleg el kell kerülni. Az igénybevételek túllépése, még nagyon kis felületekre kiterjedõen (például lyukak peremén) sem engedhetõ meg.

Az üvegkonstrukciók fent bemutatott, más építõanyagoktól eltérõ, szerkezetfüggõ sajátosságai – Rice [19] (14. ábra) és Sedlacek [9] szerint – a teherhordó Transzparens teherhordó szerkezetek: a 21. század üvegépítészete

–  –  –

4. ábra. Az acél és az üveg jellemzõ feszültség-alakváltozási diagramja (Forrás: Schnaufer, D.: Glas im konstruktiven Hochbau [11], 51. oldal)

–  –  –

5. ábra. A termikus alakváltozás sematikus ábrázolása, az üveg hõmérsékletfüggõ volumene.

A termodinamikai egyensúlyi állapot sematikus ábrázolása (Forrás: Schnaufer, D.: Glas im konstruktiven Hochbau [11], 48. oldal)

szerkezeti tervezést, illetve az építészeti kialakítást tekintve az alábbi következtetések megfogalmazását teszik szükségessé:

– A tartószerkezeti tervezés számítási modelljeihez (az igénybevételek számításához) a helyi feszültségi csúcsokat nagy pontossággal, a valóságnak megfelelõen kell megállapítani. A statikai számítások pontosságára vonatkozó elvárások tehát az üvegnél – más anyagokhoz képest – magasabbak.

214 Bölcskey Elemér – Az építészeti-konstrukciós kialakítással a pontszerû erõbevezetések kényszerébõl keletkezõ „feszültségi csúcsokat” (amelyek a számítási lehetõségekkel nehezen követhetõk) kerülni kell, illetve plasztikus vagy elasztikus ütközõ elemekkel azokat szét kell osztani.

– Az üveganyagú tartószerkezeteket, különösen a fej fölötti, többrétegû tetõket, a hidakat és a lépcsõket a redundancia (építõipari értelemben: biztonságot adó felesleg) alapelvének figyelembevételével kell tervezni és kivitelezni. A redundáns, tehát normális üzemeltetés esetén feleslegesnek látszó szerkezeti elem, mely veszélyhelyzetben a szerkezet biztonsági sémájába bekapcsolódva, a meghibásodás káros következményeit nagymértékben kiküszöböli. Ez a technika más területein (gépészet, elektrotechnika, informatika stb.) ismert eszköz, az építõiparban eddig – gazdasági megfontolásokból – csak különlegesen indokolt esetben (például atomerõmûvek sugárzás elleni nehézbeton védõpalástjánál) került alkalmazásra.

Az üvegszerkezetekben ébredõ feszültségek számítására az építési gyakorlatban jelenleg még gyakran alkalmazott konvencionális közelítõ eljárás a lineáris lemezelméletbõl indul ki. A mérnöki gyakorlat számára ez a közelítés az igénybevételek azon mértékéig fogadható el, amíg a hajlított üveglemez lehajlása vastagságánál kisebb [9]. Nagy üvegfelületek esetén (amennyiben a maximális lehajlás az üvegvastagságot meghaladja), a hajlítófeszültségekre „rárétegezõdött” membránfeszültségek megváltoztatják a lemez teherviselésének jellegét. A maximális feszültségek a lemezközéptõl az átlók mentén a sarkok irányába „vándorolnak el”, a lineáris lemezelmélet érvényét veszti (6. ábra). Téglalap alakú (középfelületû) rû gyû ott m Nyo



Pages:   || 2 | 3 |


Similar works:

«Auto Theft Today A PROFESSIONAL E NEWSLETTER BY THE INTERNATIONAL ASSOCIATION OF AUTO THEFT INVESTIGATORS VOLUME 3  ISSUE 2  NOVEMBER 2015 Training, Training and Training this issue IAATI Websites p.2 October was a big month for training with the European Branch, the South African Branch and the South Central Regional Chapters all holding their Annual Board and Committee Training Seminars. In addition there has been training provided by Western Update p.3 States Auto Theft Investigators,...»

«The theme for NZSL Week 2014 is celebrate, communicate and connect! Over the next few weeks we will tell you more about the plan for NZSL Week and how you can get involved because NZSL Week is a time for New Zealanders to “Celebrate, Communicate and Connect”. We are very happy to introduce the NZSL Week Hero for 2014, Amber Tiopira-Waaka. Amber was a member of the sign singing “Crew” which performed at the NZSL Awards Gala Dinner and Deaf View 3 last year. Amber grew up in Wellington...»

«1 Synthetic Polymer-Polymer Composites 8 Editors 11 DEBES BHATTACHARYYA and STOYKO FAKIROV 12 Center of Advanced Composite Materials, University of Auckland, New Zealand 16 ISBN (Book): 978-1-56990-510-4 17 ISBN (E-Book): 978-1-56990-525-8 18 HANSER PUBLISHERS, Munich 22 Chapter 8 23 8.1. Introduction 24 8.2. Aramid types and manufacturers 25 8.3. Synthesis of aramids 26 8.4. Commercial forms of aramids and their physical properties 27 8.5. Structure and properties of p-aramid fibers 28 8.6....»

«Die Entwicklung des Frauenbildes im Science-Ficiton-Film Eine Analyse anhand ausgewählter Beispiele Diplomarbeit im Fach Medienwissenschaft Studiengang Öffentliches Bibliothekswesen der Fachhochschule Stuttgart Hochschule für Bibliotheksund Informationswesen Corona Kast Erstprüfer: Prof. Dr. Manfred Nagl Zweitprüfer: Prof. Dr. Horst Heidtmann Angefertigt in der Zeit vom 12. Juli 1999 bis 10. Oktober 1999 Stuttgart, Oktober 1999 Inhaltsverzeichnis I. Vorwort II. Kurzer geschichtlicher...»

«Tapirskrift Rasmus Fleischer Detta verk är licensierat enligt Creative Commons Erkännande-Ickekommersiell-IngaBearbetningar 2.5 Sverige licens. För att visa licensen, besök http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ se/ eller skicka ett brev till Creative Commons, 444 Castro Street, Suite 900, Mountain View, California, 94041, USA. Grafisk form: Konst & Teknik Typsnitt omslag: Okapi av Gro Janarv Typsnitt inlaga: Indigo Antiqua Pro Text, Johan Ström Korrektur: Erik Lindman-Mata Axl...»

«SCHLUSSFOLGERUNGEN DES VORSITZES 1. Der Tagung des Europäischen Rates ging ein Exposé des Präsidenten des Europäischen Parlaments, Josep Borrell, voraus, an das sich ein Gedankenaustausch anschloss.2. Der Europäische Rat weist erneut darauf hin, wie wichtig die gemeinsamen europäischen Werte der Solidarität, der sozialen Gerechtigkeit und der Nachhaltigkeit als Grundlage für die Gestaltung der Unionspolitik sind. Sie bilden den Rahmen, in dem die in diesen Schlussfolgerungen enthaltenen...»

«Information visualization for knowledge repositories: Applications and impacts Item type text; Dissertation-Reproduction (electronic) Authors Zhu, Bin Publisher The University of Arizona. Rights Copyright © is held by the author. Digital access to this material is made possible by the University Libraries, University of Arizona. Further transmission, reproduction or presentation (such as public display or performance) of protected items is prohibited except with permission of the author....»

«Aussenpolitischer Bericht 2015 vom 13. Januar 2016 Sehr geehrte Frau Nationalratspräsidentin Sehr geehrter Herr Ständeratspräsident Sehr geehrte Damen und Herren Wir unterbreiten Ihnen den Aussenpolitischen Bericht 2015 und ersuchen Sie, davon Kenntnis zu nehmen. Wir versichern Sie, sehr geehrte Frau Nationalratspräsidentin, sehr geehrter Herr Ständeratspräsident, sehr geehrte Damen und Herren, unserer vorzüglichen Hochachtung.13. Januar 2016 Im Namen des Schweizerischen Bundesrates Der...»

«Der Sechs-Tage-Krieg ( 5.-10. Juni 1967 ) Ursachen – Verlauf – Folgen Im Juni 1967 führte Israel einen verzweifelten Krieg der Selbstverteidigung, den es schwierigsten Umständen zum Trotz gewann. Im Ergebnis überlebte der jüdische Staat nicht nur, sondern kam auch in den Besitz zusätzlichen Landes, darunter Gebiete, die essentiell für seine Sicherheit sind. Der Sechstagekrieg und seine Folgen prägen den Nahen Osten noch heute. Das Verständnis dafür, wie und warum jene Gebiete in...»

«Ausschreibungsbedingungen EASA.2010.OP.01 Druckereierzeugnisse 1 von 58 Die EASA – Einführung 1 Die Ausschreibung im Überblick 1.1 Beschreibung des Auftrags 1.2 Zeitplan 1.3 Teilnahme am Ausschreibungsverfahren 1.4 Teilnahme von Bietergemeinschaften 1.5 Vergabe von Unteraufträgen 1.6 Aufmachung der Angebote 1.7 Bindefrist des Angebots 1.8 Kontaktaufnahme zwischen EASA und Bietern 1.9 Besuche in den Räumlichkeiten der EASA 1.10 Aufteilung in Lose 1.11 Varianten 1.12 Umfang für...»

«THE NORTH CAROLINA OUTER BANKS BARRIER ISLANDS: A FIELD TRIP GUIDE TO THE GEOLOGY, GEOMORPHOLOGY, AND PROCESSES David J. Mallinson, Stanley R. Riggs, Stephen J. Culver, Dorothea Ames East Carolina University Dept. Of Geological Sciences Greenville, NC, USA 27858 mallinsond@ecu.edu riggss@ecu.edu culvers@ecu.edu Benjamin P. Horton, Andrew C. Kemp Department of Earth and Environmental Science University of Pennsylvania Philadelphia, PA, USA 19104 bphorton@sas.upenn.edu kempac@sas.upenn.edu Field...»

«NAVAL POSTGRADUATE SCHOOL MONTEREY, CALIFORNIA THESIS DEFENSE TRAVEL SYSTEM: USING RESTRICTED AIRFARE IN CONJUNCTION WITH THE GSA CITY PAIR PROGRAM TO EFFECTIVELY REDUCE TDY TRAVEL COSTS WITHIN DOD by Ashton F. Feehan III September 2008 Thesis Advisor: Glenn Cook Second Reader: Dan Boger Approved for public release; distribution is unlimited THIS PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK REPORT DOCUMENTATION PAGE Form Approved OMB No. 0704-0188 Public reporting burden for this collection of information is...»





 
<<  HOME   |    CONTACTS
2016 www.abstract.xlibx.info - Free e-library - Abstract, dissertation, book

Materials of this site are available for review, all rights belong to their respective owners.
If you do not agree with the fact that your material is placed on this site, please, email us, we will within 1-2 business days delete him.