Minden személyes adatunk a felhőben. Egészségügyi problémáinkat, biztonságunkat számítógép ügyintézi. Különböző mélységben befurakodott életünk minden terébe és bízunk hibátlanságában, tévedhetetlenségében, mintha a felhők között soha nem lenne vihar.

 

Ma már elképzelhetetlen az építésztervezés és a mérnöki munka számítógép nélkül, sőt sajnálatosan többen úgy gondolják, hogy ez helyettesíti is a mérnöki gondolkodást. Egyik jellegzetes következménye, hogy a magyar műszaki nyelvben egyre nagyobb teret nyernek az angol kifejezések és betűszavak. A mai építész tervezés csúcsán, ugyanúgy, mint a filmkészítésben vezérszerepet játszik a CGI = számítógép (Computer) által létrehozott (Generált) Kép (Image) és a vizuális effekteket (látványhatásokat) jelentő VFX. A modern építészet nevezetes budapesti alkotása a CET (Bálna). Híres holland építésze elmondta, hogy a számítógépe képernyője előtt tett egy hirtelen kézmozdulatot, amit a gép rögzített és ez lett a formai koncepció. A többi is a számítógép dolga volt, az egyedi formára több ezer háromszög rászerkesztése, ebből gyártmánytervek készítése, majd az elemek összeválogatása. Sajnos a megvalósítási folyamatban még nem minden építési fázist tud helyettük elvégezni a számítógép (de végre itt van már a háromdimenziós nyomtatás!), így az összerakás élő emberek feladata volt, talán ezért volt a csomópontoknál több beázás.

A legtöbb lakóépület homlokzatán viszont az látszik, hogy az építész fantáziáját felváltotta a komputergrafika gépi készlete. És mintha ezzel egyidőben elmúlt volna a szerkezettervezői gondolkodás is, átvette szerepét a „kiszolgáló” statikus tervezés, ami a számítógépre bízható.

Az 1980-as években dr. Kollár Lajos nagy tiszteletben állt mesterünk vezetésével a Tartószerkezet-tervezők Mesteriskolája keretében Stuttgartban meglátogattuk az akkori időszak egyik leghíresebb építészét, Otto Freyt, aki többek között a müncheni olimpiai stadiont tervezte egyedülálló lefedéssel. Bemutatta, hogy különleges tetőszerkezeteit modelleken tervezi, sajátos módon alakítgatott gézből. „A többi a tartószerkezet-tervező dolga!” – mondta. Csakhogy akkor még nem lehetett mindent a számítógépre bízni, valódi szerkezettervezőknek valódi szerkezeteket kellett kitalálni, kísérleteket kellett végezni és az ellenőrző számítások a több szobányi méretű számítógépeken futottak. Azóta sokat változott a világ. Kétségtelen, hogy a PC minden bonyolult számítást el tud végezni pillanatok alatt, olyan részletességgel, pontossággal, olyan adathalmazt produkál, amire (talán) nincs is gyakorlati szükségünk, és amit nyilvánvalóan kézi számítással meg sem tudnánk közelíteni. A szükséges számítások mellett a számítógéppel a laikusok meggyőzésére és kábítására bonyolultnak tűnő színes ábrákat lehet kinyomtatni, háromdimenzióban forgathatókat is, amin valóban elámulhat a megbízó.

Csak egy nagy probléma van, amit gyakran elfelejtkeznek egyesek. A gondos, precíz, hibátlan számítást a műszaki alkotásként üzemelő gép egy humán szubjektum, a tervező által betáplált adatok alapján végzi, a tervező által kiválasztott program felhasználásával és sohasem gondolkodik helyette. Pedig sokszor jó lenne.

Sajnálatos módon a számítógépen nevelkedett és benne minden feltétel nélkül megbízó tervező több esetben éppen a szerkezeti rendszert, a statikai vázat nem gondolja át, pedig azt nem találja ki magától a számítógép. Van egy drága program, amibe automatikusan, szolgai módon adagolja bele az adatokat az egész rendszer átgondolása nélkül. A megbízó elkábul a hatalmas számhalmaztól, a színes ábráktól, a tervező pedig azt hiszi, hogy a gép elég okos volt magától is ahhoz, hogy ő kinyilatkozhassa azt, hogy minden OK (vagyis magyarul minden rendben).

Az egyik budapesti egyetemen több éven át voltam építőmérnököknél államvizsga elnök. Sajnálatos módon azt a következtetést vonhattam le, hogy a hallgatók egy része nem gondolkodik szerkezettervezőként, hanem csak a vélhetően szellemileg könnyebb kiszolgáló (építész tervezőt és számítógépet) statikusként. Így fordulhattak elő olyan diplomatervek, ahol a híd két oldalán függőleges síkban álló ívtartó között semmilyen szerkezeti kapcsolat nincs (pedig csak egy Feketeházy János által tervezett hidat kellett volna megtekinteni). Rendszeres hiba volt a számítógéppel rajzolt födém és gerendavasalások esetében, hogy a külön lapon ábrázolt alsó és külön lapon megjelenő felső vasalás között nem volt semmiféle szerkezeti kapcsolat, pedig csak egy folyó kivitelezést kellett volna megnézni a vasszerelést követően. A gép az együttdolgozásra nem gondolt. Talán nem terveznének be egy 30 cm széles gerenda alsó (húzott) vasalásaként a pontos számításnak pontosan megfelelő 12 db Ø8 mm vasat 2 db Ø20 mm helyett, ha végig gondolnák, hogy a gyakorlatban mi a gazdaságosabb az élőmunkát is figyelembe véve. Ajánlott lenne nem csak a hallgatóknak, hanem a kezdő tervezőknek is a gyakorlat megszerzéséhez színvonalas folyó építkezéseket látogatni megfelelő szakmai vezetéssel, nem csak az internetet böngészni és sok órát ülni a számítógép előtt elméleti elképzelések, vagy mások internetre feltett közlendőinek a tanulmányozásával, ami nem biztos, hogy a gyakorlatban is elegendő, megfelelően hasznosítható.

Láttam 18 m-es kidőlt acél távközlési pillért, ami szerencsére csak „lehorzsolta” egy iskola homlokzati falát, nem dőlt sem az épületre, sem a gyerekekre. Volt számítógépes statikai számítás kidőlés elleni ellenőrzésre, csak arra nem gondolt a tervező, hogy a számításban a kidőlés ellen egy ellensúlyként számított beton alaptömböt és vasbeton alaplemezt, amibe az acél pillér be volt fogva, össze kellett volna dolgoztatni a valóságban is, megfelelő teherbírású lehorgonyzással. Így az egész felszerkezet acél pillérestől vasbeton alaptömböstől együtt dőlt le a beton alaptömbről, jóval a méretezési érték alatti szélteher hatására.

A leggyakoribb konstrukciós hiba a térbeli merevség biztosításának elfeledése. Volt olyan, az építtetők számára biztonságot jelentő időszak, amikor családi házak terveit minden esetben engedélyeztetni kellett és az építési hatóság által bizonytalannak ítélt tervmegoldásokat megküldték véleményezésre. Sajnos megdöbbentő eseteket tapasztalhattam. Hosszú téglafalak által határolt tér üres fa fedélszékkel lefedve, harántfalak nélkül. A téglafal a falba rejtett vasbeton pillérekkel volt megerősítve, ami méretezve volt a fedélszék függőleges terhére. Csak a falsíkra merőlegesen nem támasztotta meg semmi az alul-felül csuklósnak mondható pilléreket. Így a pillérek együtt dőlhettek a téglafallal.

De nem csak családi ház tervezésében, építésében lehet számos hibát elkövetni. Elkövetett ilyet nagyobb kereskedelmi épületek esetében multinacionális cég is, aki így ráfizetett, hogy a tervezőn akart spórolni. Az építész tervek tipizáltak, a tartószerkezeti terveket egymástól függetlenül egyedileg készítették. Teljesen véletlenül egy Szlovákiában rendezett tartószerkezeti konferencián egyidőben mutattuk be egy bizonyos multicég épületeinél a tetőszerkezet tönkremenetelét ausztriai, csehországi, szlovákiak, magyarországi példán. Volt, ahol beszakadt, nálunk csak nagy deformáció volt, ami miatt az üzletek megnyitását elhalasztották. Mi volt az általános hiba? Nem volt generál szerkezettervező. A főtartókat egy síkbeli rácsos tartóként méretezték a csak ezzel a feladattal megbízott tervezők. Csak éppen a főtartók között nem volt szerkezeti kapcsolat, merőleges irányú merevítés nem készült. A megerősítések sűrű erdőre hasonlítottak és vélhetően többe kerültek, mint egy generál tartószerkezet-tervező bére, aki az egész épület állékonyságával foglalkozott volna.

Az egyik vidéki nagyvárosban több százmillió forintba került egy gimnáziumi tornacsarnok új acél tetőszerkezetének megépítése, ahol az 1980-as évek divatja szerint befogottnak mondott vasbeton pillérekre ragasztott fa ívtartókat helyeztek, mégpedig úgy, hogy a pillérfejek vízszintes elmozdulását semmilyen irányban nem gátolta semmi és a fa főtartók merevítése síkjukra merőlegesen a felső peremeiknél meglehetősen hiányos volt, alsó peremüknél semmi. A főtartók elgörbültek, síkjukból kimozdultak, a pillérfejek elmozdultak, stb. Az életveszélyessé vált szerkezet miatt több évre le kellett zárni a tornacsarnokot.

De a fa főtartókat már akkor is számítógép segítéségével méretezték síkjukban működő terhelésre.

Számomra a legkirívóbb tervezői hiba (nevezhetjük felelőtlenségnek is), amikor a tervező elképzel valamilyen statikai működést egy általa nem, vagy csak kevésbé ismert szerkezetről és az állékonyság ellenőrzését nem a valóságos természetbeli szerkezeti működéshez, hanem a meglévő számítógépes programhoz igazítja. Talán nem meglepő, hogy a paneles szerkezetű épületekre utalok, hiszen az országban ilyet csak kevés tervező tervezhetett az 1970-es, 1980-as években és már felnőtt két tervezői generáció úgy, hogy ilyen épület szerelését már nem is láthatta.

Sajnos sokan a számítógép mindenhatóságában bízva úgy terveznek paneles épületekben belső szerkezeti átalakítást, hogy nincsenek tisztában azzal, miszerint a térbeli lemezvázat merev panel elemek (födémek és falpanelek) alkotják, melyek rugalmasnak tekinthető csomópontokkal vannak egymáshoz illesztve. A paneles építés aranykorában elméletek sokasága foglalkozott azzal, hogy milyen módon lehet számításba venni ezeket a vonalszerű rugalmasnak mondott kapcsolatokat. Akkor a BME egyik épületének teljes szintjét elfoglaló Razdan számítógépen kívül csak a Földművelésügyi Minisztériumnak volt olyan kapacitású számítógépe, ami a típusházak térbeli lemezvázának statikai számítását, az egyes elemekre jutó terhek kimutatását el tudta végezni. (Legalábbis a Miskolci Házgyári Kombinát 1973-75-ben készült típusterveinek számítása így történt.) Mi a probléma a mai, a PC-n lefuttatott statikai számításokkal? Először is az, hogy egy paneles szerkezetű épület nem számítható úgy, mint egy homogén monolit szerkezet. Ha kiveszünk egy falelemet a számításból, attól a monolit szerkezetűnek modellezett épület a számítás eredményeként állékony marad, azonban a valóságban ez nem így van. Itt csak zárójelben jegyzem meg, hogy a paneles szerkezetű típusházak méretezve vannak progresszív összeomlás ellen, erre megtörténtek az 1:1 léptékű nagymodell kísérletek is, de ennek célja az élet kimentése a rendkívüli hatásra sérült épületből és nem vehető figyelembe egy üzemi állapotra történő belső átalakításnál. Sajnos láthattam olyan panelátalakítási terveket, akár utólagos számításos igazolással (a fentebbiek szerinti téves alapfeltételezéssel), melyek megvalósítása tömegkatasztrófához is vezethetett volna, ha a vasbeton szerkezetek átalakításában járatos kivitelező (vagy akár a társasház közös képviselője) ezt nem akadályozza meg. Mindezen hibák a szerkezet átgondolatlanságából erednek, ami lehet felületesség, ismerethiány, téves feltételezés, de végül is mindegy, mert megengedhetetlen. Tudni illik, hogy a zárt cellák födémpaneljei három oldalélükön felfekvőek, a Larsen-Nielsen típusú házaknál a homlokzati falpanelek csak a harántfalakra befüggesztett nem teherhordó szerkezetek, tehát nincs olyan belső teherhordónak kialakított falpanel, ami nem hordana terhet. Nincs olyan falpanel, aminek oldalélei ne lennének „kiharapásokkal” gyöngítve a csomópontok kialakíthatóságához. De gondolni kell arra is, hogy egy közbenső falpanel kiemelésénél nem csak a megszüntetésre tervezett falpanelre terhelő födémek kiváltásáról kell gondoskodni, hanem a fölötte lévő falpanelek terhének hordására is, hiszen ezt nem bárja el a födémzónában található, koszorúnak számított ki-, ill. alábetonozás.

Voltak és vannak olyan kiváló építész tervezők, akik átgondolják az épületeik egész szerkezeti rendszerét is, de sajnos nem ez a jellemző. Az egyedire, meghökkentő formára törekvés erőltetése sokszor erősebb belső igény az építész tervezőben, mint az állékonyság és a megvalósíthatóság átgondolása már a kezdeti tervfázisban. A tartószerkezet-tervezők, ha egyáltalán be vannak vonva a tervezésbe (pl. egyszerű bejelentéssel készülő lakóházaknál ez ritka eset a mai gyakorlatban), akkor sokszor kész helyzet elé vannak állítva, úgy gondolják, hogy majd megoldja a számítógép.

Az utóbbi időben sokszor szóba kerül, hogy az épületeket szeizmikus hatásra is méretezni kell. Nem probléma, ilyen programrészt is tud a PC. Csakhogy ez előzetes szerkezeti átgondolás nélkül nagyon gazdaságtalan eredményekre vezethet, hiszen a megtervezendő rugalmas csomóponti megoldásokon (pl. ún. zipzáras elemkapcsolatok, melyek mozgást felvesznek, a csomópont repedhet, de a teherhordó szerkezet állékony marad, ezáltal azt élet menthető) kívül a tartószerkezet-tervező legtöbbet a megfizethető biztonságért akkor tesz, ha ráveszi az építész tervezőt a szeizmikus ellenállás szempontjából kedvező alaprajzi és formai kialakításra. (A súlypont és a merevségi középpont minél közelebb essen egymáshoz, lehetőleg szimmetria a főirányokban, kevés átmenet nélküli szintváltozás, stb.)

Az építmények formai kialakításának van fiziológiai hatása a használóra, aki biztonságban akarja érezni magát az építményen kívül és belül is. Az többezer éves tapasztalat, hogy ha valamilyen építmény, tartószerkezet látványa megnyugtató hatású, netán szép, akkor minden valószínűség szerint az állékony is. A hidak erre kiváló példák. Entz Géza, a XX. századi magyar műemlékvédelem legnagyobb alakja mondta azt, hogy „a szépség és a szerkezet összefügg”. De egy szerkezet csak akkor lehet szép, ha az átgondolt. Aki az 1960-as, 1970-es években hallgatta Pogány Frigyes professzor építészettörténeti előadásait az álmából felébresztve is tudja, hogy mi a jó építészet lényege: az anyag-szerkezet-funkció-forma egysége, harmóniája. Talán mintha ez mostanában már elfelejtődött volna. A gyakorlatban és az oktatásban is. Az építész hallgatóknak kevesebb statikai méretezést, de több konstrukció-készséget, ill. szempontot kellene oktatni, az építőmérnököknek pedig több építészettörténetet a tartószerkezeti rendszerek fejlődéséről és az építmény egészében gondolkodást a szerkezet kialakításában. Ha a szerkezeti konstrukció jól átgondolt, korrekt, akkor jöhet a megfelelő program kiválasztása PC-n és jöhet a számhalmaz, amit értelmezi is tud a tervező. Aki nem kiszolgáló, hanem gondolkodó konstruktőr.

Néhai Iványi Miklós professzor egyik kedvenc előadása szólt arról, hogy a tartószerkezetek számítástechnikájának nagy változásait mindig valamilyen építménykatasztrófa követte, mivel a régebbi technikához szokott mérnökök nem érezték, hogy milyen eredménynek kell kijönni (nagyságrendileg) az új számítási módszerrel, mivel mindig elveszett a szem elől a számítás addigi folyamata. A mai technika mellett a számítási folyamat teljesen rejtve marad a gyakorló tervező elől, csak beadja az adatokat és megkapja az eredményeket. Ha helytelen a konstrukciós alapfeltételezés, ha hiba csúszott az adatszolgáltatásba, vagy nem a megfelelő szoftver futott, akkor fölöslegesen számolt a gép hibátlanul. A konstruktőri gondolkozást a számítógép nem pótolja.

Végül egy jótanácsa a tartószerkezet-tervezőknek, amit egykor a mesteriskolán dr. Kollár Lajos mesterünk jól az eszünkbe vésett: „Ha valaki azt mondja magáról, hogy merész statikus, az csak tapasztalatlan.”

 

Holló Csaba