Automata raktárrendszer tartószerkezeti kihívásai és BIM-alapú megoldása 

Előző blogbejegyzésünkben bemutattuk tartószerkezet-tervezői kihívásunkat egy meglévő gyártóüzemben tervezett automata tárolórendszer kialakítása kapcsán. A projekt első ütemében koncepciótervezési feladatként annak vizsgálatára kaptunk megbízást, hogy a meglévő épület tartószerkezete alkalmas-e az új technológiai rendszer fogadására, illetve milyen szerkezeti beavatkozások szükségesek az átalakítás megvalósításához. Az előzetes vizsgálatok alapján kidolgozott szerkezeti koncepciót ezt követően kiviteli terv szinten is tovább terveztük, részletesen kidolgozva az új acélszerkezet elemeit, kapcsolatait és a kivitelezéshez szükséges szerkezeti részleteket.

A feladat összetettségét az adta, hogy az új automata raktározási rendszer nem csupán technológiai változást jelentett, hanem az épület tűzvédelmi és szerkezeti követelményeit is jelentősen módosította, új álmennyezeti tér kialakítása vált szükségessé. 

A megoldást egy teljesen új, acél rácsostartó rendszer jelentette, amely a meglévő vasbeton pillérek mellett kialakított új acél pilléreken keresztül adja át a terheket az alapozás felé. Az új szerkezet mintegy 24×84 méteres területen készült el. 

Új acél pillérek 

A meglévő vasbeton pillérek belső oldalához rögzített HEB 220 keresztmetszetű, S235 acélminőségű pilléreket terveztünk. Ezek a szerkezetek nem egyszerűen új alátámasztásokként működnek, hanem a meglévő vasbeton pillérekkel együtt dolgozó kiegészítő rendszert alkotnak.  

A pillérek kialakításánál külön figyelmet igényelt: 

• a meglévő szerkezet minimális terhelése,  

• a meglévő betonpillérekhez történő biztonságos kapcsolódás,  

• az épület mozgásaiból származó igénybevételek kezelése.  

Az acél pillérek felső 4 rögzítése függőleges oválfurattal készült, az oldalirányú elmozdulásokat megakadályozva, míg az alsó rögzítés fix furattal adja át a vasbeton pillérnek a függőleges terheket. 

Acél rácsostartók 

Az álmennyezet hordozására közel 24 méter fesztávú acél rácsostartók készültek. Ezek között mintegy 12 méter fesztávú fióktartók kerültek beépítésre. A főtartók felső és alsó öve S355 acélminőségű melegen hengerelt HEA szelvényekből készült, a ferde rácsrudak pedig S235 acél minőségű SHS szelvényekből. A főtartók 3 részből állnak, melyek a helyszínen csavarozott kapcsolattal illeszkednek egymáshoz. A főtartókat egyik végükön fix furattal, másik végükön oválfuratos kapcsolattal rögzítették a pillérekhez. A fióktartók S235 acélminőségű HEA és SHS szelvényekből készültek. 

A szerkezeti rendszer kialakításánál fontos szempont volt a nagy fesztáv mellett a kis szerkezeti magasság biztosítása, valamint az álmennyezeti rendszerhez szükséges csatlakozási pontok kialakítása.  

A rácsostartók alsó övéhez kerültek rögzítésre az álmennyezetet fogadó T-sínek. A kialakítás lehetővé teszi a 12 cm vastagságú, acélfegyverzetű kőzetgyapot töltetű szendvicspanelek biztonságos elhelyezését. 

Statikai ellenőrzések és szerkezeti vizsgálatok 

A tervezési folyamat során részletes ellenőrzés készült: 

• a meglévő vasbeton pillérek többletterhelésére,  

• az alapozás teherbírására,  

• az új acélszerkezet igénybevételeire,  

• a lehajlási követelményekre,  

• a csomópontok teherbírására,  

• az épületmozgásokból származó hatásokra.  

BIM-alapú tervezés: összehangolt szakági együttműködés egy összetett ipari átalakításban 

A projekt teljes tervezési folyamata Autodesk Revit programhasználattal, zárt BIM környezetben zajlott. A közös modellben a tartószerkezeti, építészeti, gépészeti, technológiai és tűzvédelmi szakágak egyaránt jelen voltak, így a tervezési döntések folyamatosan, egymással összhangban születhettek meg. 

A BIM munkafolyamat különösen nagy értéket képviselt egy olyan beruházás során, ahol új acélszerkezetet kellett egy meglévő vasbeton csarnokrendszerbe integrálni. A háromdimenziós modell segítségével már a tervezési fázisban vizsgálhatóvá váltak a geometriai kapcsolatok, a szerkezeti csomópontok, valamint a meglévő gépészeti és technológiai elemekhez való igazodás. 

Kivitelezési sajátosságok 

A kivitelezés egyik legnagyobb kihívása az volt, hogy a szerkezetet működő ipari környezetben kellett megvalósítani. A szerelési technológiát úgy kellett kialakítani, hogy az üzemi folyamatokat a lehető legkisebb mértékben zavarja. 

Az előregyártott rácsostartók méretét a szállítási feltételek, valamint a horganyzókád befogadó mérete határozta meg. Ennek megfelelően egy-egy főtartó három elemre bontva érkezett a helyszínre, ahol csavarozott kapcsolatokkal állították össze, amely gyors és biztonságos szerelést tett lehetővé. 

A szerelési sorrend megtervezése során kiemelt figyelmet kapott a szerkezet ideiglenes állapota, az elemek beemelhetősége és a meglévő gépészeti rendszerek megóvása.  

A projekt jól példázza, hogy meglévő ipari épületek korszerű technológiákhoz történő igazítása milyen összetett mérnöki feladatot jelenthet. Az automata magasraktári rendszer megvalósítása során nem csupán technológiai átalakítás történt, hanem egy meglévő vasbeton csarnokszerkezet új üzemeltetési, statikai és tűzvédelmi követelményekhez történő adaptációja valósult meg. 

Az ilyen jellegű beavatkozások sikerének egyik kulcsa a meglévő szerkezeti adottságok pontos megértése, valamint a különböző mérnöki szempontok összehangolt kezelése. Az önálló acél tartószerkezeti rendszer kialakítása, a részletes statikai ellenőrzések, valamint a BIM-alapú tervezési és koordinációs folyamat együttesen tették lehetővé, hogy az új funkció a meglévő épület működésének fenntartása mellett, biztonságosan megvalósulhasson. 

Cégünk számára a korszerű tervezési módszerek alkalmazása nem önálló technológiai elem, hanem a megbízható mérnöki szolgáltatás szerves része. A zárt BIM munkakörnyezetben, közös digitális modellen alapuló szakági együttműködés támogatja a pontosabb döntéshozatalt, a hatékonyabb koordinációt és a kivitelezési kockázatok csökkentését, ezáltal hozzájárulva a komplex ipari projektek sikeres megvalósításához. 

Szerző: Rasztovich Eszter, tartószerkezet tervező mérnök