Falak összekötése és vasbeton koszorúk, gerendák
A szerkezeti falakat – még egyszintes épületek esetén is – merevíteni kell, mert az altalaj egész kismértékű süllyedése mellett, a merevítetlen szerkezetekben a szélnyomás komoly károkat okozhat.
Az épületek szerkezeteinek olyan rendszert kell alkotniuk, amelynek egyes részei egymást merevítik, és együtt összefüggő, merev egészet alkotnak. Az egyes szerkezeti részeket a jobb merevítés érdekében össze kell kötni. A falat a falra merőleges szerkezetek támasztják ki (pl. födémek), a falkötő vasak, illetve a vasbeton koszorúk pedig összekötik őket, és vízszintes merevítést biztosítanak az egésznek.
Falkötő vasak
A régi építésű házakat, függetlenül azok falazati rendszerétől, födémenként, a födém magasságában falkötő vasakkal fogták össze. A falkötő vas anyaga 10/50-es lapos acél, melyek hosszirányban végigfutnak a főfalakban a födémgerendák alatt vagy ritkább esetben fölötte (3/149 ábra). A felső vezetés építési szempontból jobb ugyan a födém kapcsolása miatt, a teherelosztás azonban kedvezőtlenebb.
Fa födémgerendák főfalba kötéséhez ún. fejelő vagy horgonyvasalást készítenek (3/150 ábra). Manapság az osztott szintű lakásoknál kialakított belső fafödémek fagerendáit a vasbeton koszorúba kötjük be, de használhatók hasonló falkötő vasak is.
- Vasbeton felületek helyreállítása
- Beton- és vasbeton szerkezetek károsodásai
- A vasbeton – vasalások és acélhálók
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
3/148 ábra Fél elemek behelyezése a falnyílásba a) fél-fél elem; b) behéjazás; 1 hálós elemek; 2 behelyezés; 3 főfal; 4 szegezés
3/150 ábra Falkötő vas fafödém hosszirányú gerendabekötéshez a) metszet; b) alaprajz; 1 főfal; 2 csáklyás falkötő vas; 3 horgonyvas; 4 szellőző rés; 5 hőszigetelés; 6 bitumenes lemezcsík: 7 fagerenda; 8 átkötő csavar
Vasbeton koszorúk
Vasbeton koszorúk általában az épület födémével egy magasságban, az alapok vagy lábazatok szintjén, de esetenként egyéb helyeken is készülnek, például tetőtéri magasításoknál kialakuló térdfalak vagy mellvédfalak tetőszerkezeti csatlakozásánál.
A vasbeton koszorú lényegében a födém magasságában megépített olyan vasbeton gerenda, amely teljes hosszában a falon fekszik. A koszorúba a födémszerkezetet be kell kötni, magassága tehát a födém teherhordó szerkezeti részének vastagságánál nagyobb. A koszorú vasalása 4 darab 8… 10 mm átmérőjű hosszanti betonacél, amelyeket legalább 20-40 cm-enként 0 5,5…6 mm-es zárt kengyelek fognak össze.
A vasbeton koszorúk régebben a fallal azonos szélességűek voltak, ma azonban teljes szélességű koszorú egy téglánál szélesebb falon csak akkor készül, ha ezt erőtani szempontok külön indokolják. Külső főfalban készülő koszorúknál ilyenkor a külső, vakolandó síkba hőtechnikai számítással méretezett kiegészítő hőszigetelő réteget kell elhelyezni (pl. kemény hőszigetelő hab anyagú tábla). Ennek híján ugyanis, a beton sokkal rosszabb hőszigetelő képessége és a tégláénál nagyobb lehűlése miatt hideg időben a betonfelületen a pára lecsapódik, és az emiatt átnedvesedett vakolat hamar elpiszkolódik, elszíneződik, a homlokzaton jól láthatóan kirajzolódnak a vasbeton szerkezetek. Fontos tehát az ilyen helyeken keletkező hőhidak kiküszöbölése.
A koszorú feladatai a következők:
- a falban jelentkező vízszintes húzóerők felvétele;
- a koncentrált erők és a koncentrált nyomatékok elosztása szélesebb falszakaszokra;
- a födém vagy a fedélszék vízszintes oldalnyomásából származó, a megtámasztási pontok (pl. a vonórudak) között keletkező erők felvétele;
- a más módon nem merevített falak kifelé dőlésének megakadályozása.
A vasbeton koszorúba beeresztett födémgerendáknál kialakuló befogás lényegesen hatásosabb, mint ha a gerendák a téglafalazatba csak be lennének helyezve. A koszorúk mérete és alakja az elmúlt évtizedekben ugyan változott, de napjainkban is nélkülözhetetlenek az épületek merevségének és állékonyságának biztosításában.
Esetenként, ill. ha a szerkezeti rendszer úgy kívánja, előfordul, hogy a koszorúk a födém síkja alá kerülnek, de nem ez a megszokott (3/151 ábra). Ez a megoldás csak indokolt esetben alkalmazható, és további kötöttséget jelent, hogy a nyílásáthidalásokat a koszorúval együtt helyszíni betonozással kell elkészíteni. Koszorú feletti födémeknél pótvasakat és nyíróvasakat kell elhelyezni, és a kapcsolatokat ki kell betonozni. A koszorúk hosszanti vasalását három- vagy négyszög alakú „kengyelezés” szerűen kialakított vasak fogják össze (3/152 ábra).
A koszorúk tehát készülhetnek a lábazatoknál és az alapoknál, valamint a födémeknél, a födémsík szerint elhelyezve (3/153 – 3/155 ábra). Esetek többségénél a födém alsó síkja azonos a koszorúéval, mert a gazdaságosság ezt kívánja, és a műszaki feltételek ezt lehetővé teszik. Előnye az alátámasztó állványzat elhagyása és a koszorú beton tökéletesebb tömöríthetősége. Ezt a módszert a feszített gerendáknál és paneleknél teljességgel, míg a nem feszített (G. Gm. F.) gerendáknál kevésbé szokás alkalmazni. A tökéletes megoldás, ha a koszorú alsó síkja a födémgerenda vége alatt van, legalább 1/3 gerendaszélesség méretben.
E megoldás előnye a hosszanti betonvasalás egyenletes teherelosztó hatásának érvényesülése és a koszorú keresztmetszet növekedése ezáltal. Hátránya viszont a kiemelő dúcolás aránytalanul nagy költsége, valamint a gerendavég alatti kibetonozás tökéletlensége, aminek az az oka, hogy a bedolgozáskor a képlékeny betont a koszorúba öntve, nem azonnal tömörítik be, és emiatt az alatta lévő fal a nedvességet elszívja a betonból, és a beton nem tölti ki a gerendavég és a főfal közötti 5-6 cm-es hézagot. Ez annál is inkább gyakori, mert a keresztező beton acélszál – bármilyen erős is a tömörítés – már l-l kavics ún. „darázsfészket” okozhat. A födémeknek olyan helyeinél, ahol a koszorúba nem csatlakozik födémgerenda, ilyen problémák nem fordulnak elő. (3/156-3/157 ábra).
3/151 ábra Födémsík alatti vasbeton koszorú a) középső főfalnál; b) szélső főfalnál; 1 koszorú; 2 födém; 3 átkötő vas (0 8); 4 kibetonozás; 5 előfalazás; 6 hőszigetelés; 7 kifalazás; 8 főfal; 9 béléstest üreglezárása
3/152 ábra Koszorúk vasalása a) síkban fekvő koszorú; b) födém alatti koszorú; 1 födém; 2 nyíró pótvas; 3 vasbeton koszorú; 4 kibetonozás; 5 kengyelek; 6 előfalazás kőszivacs lappal; 7 hőszigetelő betét; 8 tömörtéglás előfalazás; 9 blokktégla futósor; 10 főfal
3/153 ábra Födémmel egy szintbe épített koszorúk vasalása, feszített födémgerendák és panelek esetében, szélső, ill. középső főfali felfekvéssel a) E-jelű gerenda/kerámiabélés; b) E-jelű gerenda / betonbélés; c) M-jelű gerenda/beton bélés; d) bővített szárú kengyellel; e) párhuzamos szárú kengyellel FERT födém/kerámiabélés; f) födémpanel esetében; 1 koszorú; 2 vasalás (hossz- és kengyelek); 3 pótvasak
3/154 ábra Födémsík alá süllyesztett koszorúk vasalása gerendavég felfekvéssel a)…b) nyitott kengyellel; c)…d) négyzetes zárt kengyellel; e) alátámasztó állvány nélkül, alátámasztó saruval; 1 koszorú; 2 vasalás; 3 hőszigetelés; 4 főfal; 5 födémgerenda; 6 alátámasztó állvány; 7 bennmaradó alátámasztó saru; 8 béléselem kifalazása; 9 béléselem (elő) kibetonozása; 10 béléstest
3/155 ábra Födémsík alá süllyesztett koszorúk vasalása gerendavég felfekvéssel, középső főfalnál a) szűkített kengyelezés; b) nyitott, négyzetes kengyelezés; c) alátámasztó állvány nélkül, alátámasztó saruval; 1 koszorú; 2 vasalás; 3 béléselem kibetonozása; 4 födém; 5 alátámasztó állvány; 6 bennmaradó alátámasztó saru
3/156 ábra Födémelemekkel párhuzamos, egy síkba eső koszorúk a)…b) béléstest felfekvéssel; c) vasbeton lemez csatlakozással; d) hőszigetelt monolit mezővel; e) födémpanel csatlakozással; 1 koszorú; 2 főfal; 3 előfalazás; 4 YTONG válaszfal elem; 5 hőszigetelés; 6 beton béléstest; 7 kerámia béléstest; 8 vasbeton lemez; 9 vasbeton gerenda; 10 kibetonozás; 11 födémpanel
3/157 ábra Födémsík alá süllyesztett, gerendákkal párhuzamos irányú vasbeton koszorúk a) béléselem alátámasztó állvánnyal; b) béléselem aláfalazással; c) béléselem vasbeton lemezzel; 1 koszorú; 2 főfal; 3 aláfalazás; 4 alátámasztó állvány; 5 hőszigetelés; 6 koszorú-előfalazás; 7 gerenda; 8 kibetonozás; 9 vasbeton lemez; 10 béléstest
Ahhoz, hogy a födémgerendák alsó síkja a koszorúkba kellő magasságban fusson be, alátétsarukat kell a gerendavégek alá helyezni (3/158 ábra). A gerendavégek alatt a koszorúvasalást be kell fűzni, az alátámasztó állvány elmaradhat, csak a rés zsaluzását kell elkészíteni. Sarukat egyszerűen készíthetünk magunk is: 50/50 mm méretű, 15-20 cm hosszúságban levágott zárt szelvényű profilacélt összekötegelve a talajra állítunk, és 40-50 cm hosszú betonacél tüskéket szúrunk a szelvényeken át a talajba, majd a szelvények belsejét betonnal töltjük ki (3/159 ábra). A födémszint dúcolással is kialakítható. A munka menete a 3/160 ábrán látható.
3/158 ábra Acélsarus alátámasztás födémgerenda és koszorú csatlakozásánál 1 saru; 2 vasbeton gerenda; 3 hosszvasak; 4 koszorú; 5 fogadó főfal; 6 hőszigetelés
3/159 ábra Acélsaruk gyártása a) előkészítés – betonozás; b) tüskék lehajlítása; 1 kibetonozott 50/50-es acél zártszelvény; 2 ø 8 betonacél tüske; 3 kötegelés (a könnyebb betonozhatóság érdekében; 4 kibetonozás (képlékeny, finomszemcsés betonnal)
3/160 ábra YTONG falazóelemből készülő felmenő fal és FERT födém kapcsolata vasbeton koszorúval; előkészítés – gerenda elhelyezése – koszorúvasalás 1 födémsík; 2 koszorú síkja; 3 falegyen; 4 főfal; 5 válaszfal elem; 6 cementsimítás; 7 FERT gerenda; 8 kerámia béléstest; 9 pótvas; 10 hosszvasak; 11 kengyelek; 12 koszorú pótvas; 13 koszorú; 14 falléc; 15 süvegfa; 16 oszlop; 17 papucsfa
A koszorúk készítésénél betartandó általános követelmények és tanácsok a következők:
- a koszorúk keresztmetszetének szélességi mérete a fal (v) vastagságának legalább 2/3 részével azonos legyen (3/161 ábra);
- eltérő magasságú koszorúk hőszigetelését meg kell oldani (3/163 ábra);
- az üreges födémpallókat és béléseket a koszorúval érintkező végeknél elemenként kell kifalazni vagy kibetonozni (3/162 ábra);
- a koszorúk betonanyagát 100%-os tömörségűre kell tömöríteni, ami természetesen csak akkor lehetséges, ha – az előbb leírt módon – az üreges paneleket és béléstesteket lezárjuk, „ledugózzuk” (3/164 ábra).
Az eddigiektől eltérő technológiával készülnek az alapokra vagy a padlás magasító falaira kerülő koszorúk. Az alaptestre helyezett koszorúk egyszerű pallózással vagy táblás zsaluzattal, patentkapcsolással könnyen zsaluzhatok (3/165-3/166 ábra).
Padlástéri mellvédfalakra, ill. térdfalakra kerülő koszorúkat, ahol azok a függőlegestől eltérő erőknek is ki vannak téve, külön méretezni kell (3/167 ábra). Az ilyen koszorú azonkívül, hogy a különböző irányú mozgásokat megakadályozza, a tetőt is „lehorgonyozza”, ezért a kiemelt mellvédkoszorút vasbeton könyökoszlopokkal (11) 1,5-2,5 m-enként össze kell kötni a födémkoszorúval.
Fontos gyakorlati szabály, hogy a táblás hőszigetelések homlokzati oldalra eső részéről ne maradjon el a rabicháló (3/168 ábra). Ez biztosítja a vakolat stabilitását, és megakadályozza a repedések kialakulását.
Összefoglalva tehát, a koszorúk jelentősége az, hogy felveszi a tetőzet felől érkező koncentrált erőket és a dinamikus hatásokat (3/169 ábra).
3/161 ábra Vasbeton koszorúk erőtani szempontból szükséges minimális méretei a)…c) változatok; 1 koszorú; 2 főfal; 3 hőszigetelés; 4 előfalazás
3/162 ábra Födémelemek üreglezárása a) panelnél: kifalazással; b)…c) kibetonozással; 1 panel; 2 beton béléstest; 3 kerámia béléstest; 4 kifalazás; 5 kibetonozás; 6 cementhabarcs; 7 csupaszlemez
3/163 ábra YTONG falazóelemekből készült fal hővédelme a) koszorúnál; b) koszorúval egybeépített áthidalónál; 1 főfal; 2 koszorú köpenyfal; 3 cementsimítás; 4 hőszigetelő betét; 5 vasbeton gerenda; 6 födém béléstest; 7 pótvas; 8 koszorú; 9 felbeton; 10 dugózás; 11 szegezés
3/164 ábra Vasbeton koszorúk helyzete bedolgozáskor a) elméletileg igen, de gyakorlatilag nem lehetséges helyzet; b) a tömörségi megoszlás %-ban; c) helyes megoldás; 1 födémpanel; 2 béléstest; 3 vasbeton koszorú; 4 zsaluzópalló
3/165 ábra Zsaluzat összefogása alapfalnál, patent kapoccsal 1 zsalu; 2-3 szorító kaloda; 4 szorító ék
3/166 ábra Nagy teherbírású zsaluzat összefogó patentelem 1 zsaluzat; 2 heveder; 3…4 szorító kaloda; 5 biztosító csap.
3/167 ábra Kiemelt mellvédfalak keretkoszorúval a)…b) eltérő főfalvastagságok esetén; 1 YTONG falazóelem; 2 YTONG válaszfal elem; 3 cementsimítás; 4 hőszigetelés; 5 koszorú; 6 keretkoszorú; 7 csupaszlemez; 8 tőcsavar; 9 talp; 10 tető; 11 vasbeton könyökoszlopok (F min = 196 cm2)
3/168 ábra Koszorúgerenda hőszigetelésére helyezett háló 1 főfal; 2 koszorú (áthidaló); 3 táblás hőszigetelés; 4 káva; 5 kifeszített rabicháló
Vasbeton gerendák
A gerenda olyan, hajlításra igénybe vett tartó, amelynek fesztávolsága a nagyobb keresztmetszeti méretének legalább négyszerese, és keresztmetszetének a hajlítás síkjával párhuzamos mérete nem kisebb az erre a síkra merőleges méret negyedénél.
A gerendák legkisebb szélessége 80 mm, legkisebb teljes magassága 120 mm, legkisebb keresztmetszeti területe 200 cm2. A hosszanti fő acélbetétek átmérője legalább 8 mm, a szerelő acélbetéteké 6 mm. Az egy sorban elhelyezett fő acélbetétek közötti szabad távolság sem az acélbetétek átmérőjénél, sem 20 mm-nél, sem a beton legnagyobb szemnagyságának 0,7-szeresénél ne legyen kisebb.
Az egymás felett elhelyezett acélbetétek közötti távolság az acélbetétek átmérőjénél, illetve 20 mm-nél ne legyen kisebb. A betonminőség legalább C 10-es. Az 500 mm-nél magasabb gerendákban közbenső, tengelyirányú szerelő acélbetéteket is el kell helyezni. A gerendák kengyelei legalább 6 mm, egy méternél magasabb gerendák esetén pedig legalább 8 mm átmérőjű betonacélból készüljenek.
A vasbeton gerenda felfekvési hosszát, illetve feltámaszkodási területét a teherbírás szempontjából mértékadó ferde metszet egyensúlyát és a le-horgonyozás követelményeit figyelembe véve kell megállapítani. A vasbeton gerenda méretezésére és az acélbetétek elhelyezésének szabályaira nem térhetünk ki, ehhez statikai tervek szükségesek. Zsaluzásukhoz a képlékeny beton terhelésére méretezett dúcolást kell készíteni (3/170 ábra).
3/169 ábra YTONG falazóelemből készülő kísérleti lakóház csomópontja a) állószékes; b) ferdetámaszú fedélszék-csatlakozással; 1 vasbeton koszorú; 2 födém; 3 főfal; 4 hőszigetelés; 5 előfalazás; 6 talpfa; 7 fedélszék; 8 padlás hőszigetelése; 9 vakolat; 10 homlokzatvakolat
3/170 ábra Vasbeton gerenda alátámasztó zsaluzata 1 oszlop; 2 süvegfa; 3 támasz; 4 papucs; 5 fenékzsalu; 6 falzsalu; 7 szorítóheveder; 8 kötés; 9 keresztheveder; 10 támasztó deszka; 11 szerelőszint váza; 12 munkaszint