Többszintes ipari csarnokbővítés szerkezettervezése

A STRABAG, mint generálkivitelező megbízásából egy a SCHOTT Pharma számára Lukácsházán épülő gyártóüzem bővítésének kiviteli tervezését végeztük korábbi építészeti koncepció alapján, szem előtt tartva a meglévő épülethez való csatlakozás biztosítását, valamint az új épület gyártástechnológiai funkciójához való alkalmazkodást. Ugyan a tervezési munka alaprajzi méretét tekintve (~4000 m2) IN-EX-es léptékben közepesnek mondható, a szerkezetek sokfélesége és a szerkezeti rendszer komplexitása miatt tartószerkezeti szempontból mégis kifejezetten összetett, kihívásokkal teli feladatot jelentett.

ALAPOZÁS

A tervezési területen a feltárások változatos talajrétegződést, magas talajvízállást, valamint a felszín közelében térfogatváltozó agyag rétegeket mutattak. Előbbi a teherbíró altalaj szintjének változatossága miatt a cölöpalapozás optimális megtervezését nehezítette, míg utóbbi szempontokra az ágyazatkészítés és az ipari padló megtervezése során kellett különös figyelemmel lenni. További nehezítő körülmény volt, hogy a beruházási terület árvízveszélyes, emiatt a szokásosnál összetettebb csomóponti megoldások váltak szükségessé, illetve a föld alatti műtárgyakat is biztosítani kellett felúszással szemben.

FELSZERKEZET

Az épület általános raszterkiosztása 8,40 x 9,60 méter, tartószerkezeti váza előregyártott vasbeton, mely az Építtetői elvárásoknak megfelelően nagyrészt lágyvasalású elemekből került kivitelezésre. A legmagasabb szerkezeti tetőszint +12,90 méter.

Az épület szerkezeti szempontból hat részre tagolható:

• áll egy egyszintes, valamint egy kétszintes vasbeton vázas csarnokrészből,
• egy belső háromszintes szociális épületrészből,
• továbbá két acél szerkezetű nyaktag részből
• és egy szintén acél szerkezetű közlekedő hídból, melyek a meglévő épületegyüttessel történő összekapcsolást biztosítják.

A födémek előregyártott kéregpanel és monolit felbeton kombinációjával, a tetőzárás pedig könnyűszerkezetes rétegrenddel készült. Az épület merevségét vízszintes értelemben közbenső vasbeton födémtárcsák és tetőszinti szélrácsozás, míg függőleges síkban monolit merevítőfalak és lépcsőházi magok biztosítják.

Az előregyártott vasbeton szerkezet gyártmánytervezését a Skalár Terv végezte, és a kivitelezés ütemezése, gyorsítása miatt már a kiviteli tervezés fázisában támogatták munkánkat Andor Balázs személyében, ezáltal lehetővé téve, hogy a kiviteli tervdokumentációban már egyből közel végleges gyártmánytervi geometria szerepeljen.

ACÉLSZERKEZETEK

A tervezési feladat egyik különlegessége, hogy a megszokott másodlagos szerkezeteken felül több, mint egy tucat különféle acélszerkezet került betervezésre; a már említett nyaktagokon és hídon túl kiemelve a több mint 400 m2-t lefedő függesztett mezzanin szerkezetet, illetve a közel 500 m2-es, zajgátló fallal ellátott tetőplatformot. Jól mutatja a betervezett acélszerkezetek mennyiségét, hogy a ráfordított tervezési idő összességében meghaladta a teljes vasbeton szerkezet tervezésének munkaóráit.

KIHÍVÁSOK

A tárgyi feladat viszonylag kompakt mérete ellenére számos kihívást tartogatott a minden szakági tervező számára, ezek közül csupán néhány tartószerkezeti vonatkozásút kiemelve:

• Meglévő koncepcióterv okozta kötöttségek: A kiviteli terv alapját adó koncepcióterv számottevő geometria kötöttséget tartalmazott, mely kötöttségek kombinálva az Építtető által előírt jelentős födémterhekkel és a manapság jellemző rövid tervezési határidővel komoly próbatételnek bizonyult a statika váz megfeleltethetősége szempontjából.
• Túl nagy terhek: Szokásos probléma, hogy a Megrendelők a pontos technológia ismeretének hiányában, vagy a későbbi felhasználással kapcsolatos bizonytalanságok kiküszöbölése érdekében túlzóan nagy terheket írnak elő, mely terhek nem csak a tervezést nehezítik, a csomópontokat bonyolítják, de értelemszerűen növelik a szerkezeti méreteket és anyagmennyiségeket is.
• Rövid határidő: Szintén ismerős probléma lehet, hogy a határidők rövidsége miatt az alapozásnak adott esetben már a felszerkezet véglegesítése előtt készülnie kell, vagy éppen, hogy a kivitelezés ütemezésének tarthatósága miatt az előregyártott szerkezeti elemek kvázi design & build rendszerben, már a végleges kiviteli tervek leadása előtt gyártásba kerülnek. Így történt ebben a tervezési feladatban is, mely egyrészről kiemelt odafigyelést, előrelátást és némi ésszerű túltervezést tett szükségszerűvé, de emellett értékes új tapasztalatok megszerzésében is segített, köszönhetően a gyártmánytervező kollégákkal történő konstruktív együtt gondolkodásnak és együtt dolgozásnak.
• Összetett épület: Jó példa volt ez a projekt az arányok és a tervezési feladat összetettségének érzékeltetésére. A tervezésben és a kivitelezésben is hajlamosak vagyunk elsősorban mennyiségekben, négyzetméterekben gondolkodni, holott sok esetben egy üres, jól tipizálható, több tízezer négyzetméteres, egyszintes üzem tervezése és építése is gyorsabb és olcsóbb lehet, mint egy ehhez a projekthez hasonló, viszonylag kis alapterületű, de több szintes, alaprajzilag és magasságilag is változatos kialakítású épületé. Különösen igaz ez akkor, ha az épület funkciója összetett, és a szerkezeti, gépészeti, elektromos rendszerek, valamint a technológia is komplex megoldásokat igényel.

A bemutatott tervezési feladat nagyon jó példája a teljes össz-szakági, 3D és BIM alapú tervezés előnyeinek kiaknázására: a tervezést rövid határidővel, a technológiai adottságok és követelmények teljes körű figyelembevételével, ütközésmentesen és tartószerkezet oldalról részben design & build rendszerben végeztük el.
A sikeres megvalósításhoz nagyban hozzájárult a STRABAG részéről a munkánkba vetett bizalom és a Skalár Tervvel kialakított eredményes együttműködés.
Ez az, amiben a STUDIO IN-EX igazán jó.

Szerző: Téglás Csaba, tartószerkezet tervező