Budapest University of Technology and EconomicsFaculty of Civil Engineering - Since 1782

A megrendelői elvárások egyre rövidebb építési időt követelnek meg a kivitelezőktől, ugyanakkor a szakképzett munkaerő költsége meredeken nő. A folyamatokra adott jelenlegi egyik válasz a szereplők részéről a gépesítés és az előregyártás, a helyszíni munka minimalizálása. Ebből kifolyólag napjainkban egyre gyakrabban alkalmazunk előregyártott oszlopokat a magasépületeinkben. Ezeket speciális, költséges szerelvényekkel toldjuk és kapcsoljuk a gerendákhoz, födémekhez. Cserébe gyorsabb építéssel és kisebb oszlopkeresztmetszetekkel gazdaságosabb szerkezeteket tudunk készíteni. A födém is egyre gyakrabban készül előregyártott elemekből. A monolit vasbetonépítés technológiájának gépsora gyakran csak a merevítőelemek elkészítése céljából vonul fel az építéshelyen. Építésszervezés és építési idő szempontjából jelentős előrelépés lehet a merevítőelemek előregyártott kialakítása. Ezzel párhuzamosan digitalizáció utat tör a tartószerkezet-építésben is. Ez új dimenziót nyit a hibakutatásban, az információáramlás területén és a gyártásszervezés területén.
A gazdaságos és magas műszaki színvonalú merevítőelemek gyártásához számos fejlesztési és tervezési feladatot kell átgondolni, megoldani. Ezek jelentős részéhez a piacon elérhető kapcsolóelemek közül kell a megfelelőt kiválasztani és a rendszerbe integrálni. Más esetben újszerű geometriai és vasalási kialakítások fejlesztése, rendszerbe szervezése szükséges. Továbbá az előregyártott merevítőelemek utófeszítéssel ellátva ideálisan tudnak viselkedni egy földrengés esetén is, produkálni tudják az úgynevezett billegő viselkedést. A billegő szerkezetek károsodásmentesen tudnak viselkedni, visszaállnak eredeti, függőleges alakjukba, így az épület használható marad egy számottevő intenzitású földrengés után is. A PhD kutatási projekt keretében két év alatt olyan vízszintes és függőleges illesztések csatlakozását biztosító csomópont fejlesztését, tesztelését irányozzuk el, ami az előregyártott merevítések gazdaságos alkalmazását szolgálja.

***
Year to year, the competition in the construction market brings new challenges for contractors. Client expectations are demanding ever shorter construction times from contractors, while at the same time, the cost of skilled labor is rising steeply. The right response to these processes is for contractors to mechanize and prefabricate, minimizing on-site work. This also means there is hardly any talk of winter shutdowns in the construction sector.
At the same time, digitalization is also making inroads in the construction of load-bearing structures. This opens up a new dimension in failure detection, information flow, and production management.
This call for proposals targets one of the high-rise buildings' most time- and labor-intensive areas. This structural part is the building core and bracing walls. A crucial part of the construction schedule is organizing the bracing elements' efficient construction. Generally, the bracing system should be constructed before the other parts of the building to have sufficient strength when the concrete is poured for the other parts, thus eliminating the need for temporary bracing systems.
Nowadays, prefabricated reinforced concrete columns are increasingly used in high-rise buildings. They are attached to beams and slabs using special, expensive fittings. In return, we can expect faster construction and smaller column cross-sections. The slab is also increasingly made of prefabricated elements. The machinery of monolithic reinforced concrete construction technology is often only deployed on-site to make the reinforcing elements. Regarding construction organization and construction time, the prefabrication of bracing elements can significantly improve.
This requires an advanced IT system, a digitized prefabrication line, high-quality plans, and significant transport and lifting capacity. These conditions can be provided in today's industrial environment. This paves the way for the use of prefabricated stiffeners.
Several development and design tasks must be considered and solved to manufacture bracings economically to a high technical standard. Many of these require selecting and integrating the right bracing elements from the market. In other cases, novel geometric and reinforcement designs must be developed and integrated into a system. Furthermore, prefabricated bracings with post-tensioning can ideally behave in the event of an earthquake, producing the so-called rocking behavior. The rocking structures can behave without damage, returning to their original vertical shape so that the building remains usable after an earthquake of significant intensity. Within the framework of the PhD research project, we will develop and test horizontal and vertical joint, which will serve the economical application of prefabricated reinforcements.