A födémek jellemzői, általános tudnivalók
A födémek
A helyiségek lefedésére, vízszintes térelhatárolásra szolgáló szerkezetek. A födémeknek a térelhatároláson és a rajtuk levő terhek viselésén kívül fontos szerepe még az épületek vízszintes irányú kimerevítése is. Födémek nélkül az épületek vékony falai nem tudnának a szélnyomásnak ellenállni. Lényeges azonkívül az is, hogy a födémek behorgonyzó hatása megakadályozza a több emelet magasságú falak kihajlását; a födémek révén az ilyen falak kihajlási hossza egy emelet magasságnyira csökken.
A történelmi időkben a födém céljára csak a faanyagú és a boltozott szerkezetek álltak rendelkezésre. Az emeletek közti födémeket – hogy ne adódjanak túlzottan nagy szerkezeti magasságok – kis ívmagasságú boltozatokkal építették meg. Ezek nagy falvastagságot igényeltek, ezért nem voltak gazdaságosak.
A vasnak és a vasbetonnak az épületszerkezetek terén való felhasználása lehetővé tette a síkfelületű födémek alkalmazását nagyobb támaszközök esetén is. Ezek előnyös kis szerkezeti magasságuk és kedvezőbb teherátadásuk miatt az utóbbi száz évben általánosan használatosakká váltak, és jóformán teljesen kiszorították a boltozott födémeket.
A különböző anyagú és fajtájú síkfödémeket – a következőkben födémeket – a rájuk ható terhelések hajlításra veszik igénybe. A födémek falakra vagy kiváltó gerendákra támaszkodnak.
A födémektől megkívánt követelmények a következők:
Kellő szilárdság (teherbírás). Ennek mértéke természetesen a födém felett levő helyiség hasznos terhelése szerint változik.
- Épülethatároló szerkezetek a hőszigetelésben
- Födémszerkezetek kialakítása és fajtái
- Gerendák, födémek és áthidalók anyagai
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
Kellő rugalmasság. A terhelés megszűnte után a födém e terhekből származó lehajlásának (rugalmas alakváltozásának) meg kell szűnnie, és a födémnek eredeti alakját vissza kell nyernie. Kis szerkezeti magasság, hogy kevés helyet igényeljen. Pl. lakóépületek födém vastagsága általában 35 cm körül van.
Kis önsúly, amire azért van szükség, hogy a födémek saját súlyukkal ne terheljék túlzottan az alátámasztó szerkezeteket.
Nedvességhatásokkal szembeni kellő viselkedés. A födém a páralecsapódás és a gőzdiffúzió tekintetében feleljen meg a korábban részletezett és a legfelső lapos tetőfödémek vonalán később tárgyalandó követelményeknek. Különös fontossága van a páraáthatolás kérdésének a nedves üzemű helyiségek (fürdők, mosodák, istállók stb.) fölötti födémek esetében.
Jó hőszigetelő képesség. Ez lakások közti födémeknél igen fontos. Különösén lényeges a jó hőszigetelés a legfelső födémeknél, ahol a födém felett nem lakóhelyiség, hanem padlástér van, vagy maga a födém lapos tetőnek van kiképezve.
Utóbbi esetben megfelelő hőtároló képességre is szükség van, hogy a fűtési szünetekben a helyiségek lehűlésének ideje minél inkább kitolódjék. Fokozott hőszigetelésre és hőtároló képességre van szükség a fedett, de nyitott kocsi áthajtók feletti, valamint a zárt erkélyek szabad levegővel érintkező födéméinél, úgyszintén a zárt közlekedő hidaknál is.
Jó hanggátló, illetve hangszigetelő képesség, ami lakó és bizonyos középületek esetében szintén fontos a zajvédelem szempontjából.
Gyors előállíthatóság. Építőiparunk termelékenységének fokozása végett az egyszerű és gyors készítési módoknak igen nagy jelentősége van.
Tűzbiztonság. A különböző rendeltetésű födémektől a tűzbiztonságnak különböző fokait kívánjuk meg. A tűzbiztonság fogalmán a nyílt lánggal való égés kiküszöbölésén vagy késleltetésén kívül azt értjük, hogy a födém tűz esetén mennél később, mennél magasabb hőfokon menjen tönkre.
A vezetékek könnyű elhelyezhetősége. Lakó- és középületeknél a villanyvezetékek számára hornyokat kell vésni; a csatornázás lefolyó vezetékeit, esetleg fűtési és egyéb vezetékeket a födémben el kell tudni helyezni.
Esztétikai szempont. Ha sík alsó mennyezetfelület – pl. gerendás födémeknél – nem biztosítható, a gerendák esztétikai szempontból helyesen megtervezett kiosztására kell törekedni. Ide tartozik az elszíneződés- és repedésmentesség kérdése is.
Gazdaságosság. Ez igen sok tényezőtől függ; a gazdaságosság kérdését ezért a födémek részletes ismertetése után, önálló részben fogjuk tárgyalni.
A födémek részei a következők:
- Teherhordó rész.
- Feltöltés, mely hőszigetelő és hanggátló, azonkívül a felül nem sík elhatárolása (pl. kiálló bordákkal tagolt) födémek esetében szintkiegyenlítő szerepet tölt be. Anyaga fapadlóknál homok, hidegpadlóknál pedig salak. Utóbbi könnyűségénél fogva terhelési, laza halmaza és lyukacsossága következtében hőszigetelési és hanggátlási, olcsósága miatt pedig gazdasági szempontból igen megfelelő feltöltési anyag.
Ott, ahol hőszigetelésre és hanggátlásra nincs szükség (pl, gyár- és raktárépületekben, áruházakban, lépcsőpihenőknél stb.) a feltöltést elhagyhatjuk, illetve egyéb anyagokkal pótolhatjuk. Ebből kifolyólag a födém lényegesen vékonyabb lehet.
Az olyan födémeknél, ahol nagy feltöltési vastagság adódik, a súly kisebbítése végett még fapadló esetén is salakfeltöltést alkalmazunk, és csak a fafelületekkel közvetlenül érintkező részeken készítünk egy kb. 5–10 cm vastag homok-réteget.
Megjegyzés
A száraz szerves anyagokat (fahulladékot, faforgácsot stb.) nem tartalmazó, tégladarabokból, habarcsból stb.-ből származó építési törmelék feltöltésül való felhasználása nem kifogásolható. Ezen a réven jelentős szállítási költséget takaríthatunk meg. Azonban a fapadlószerkezettel érintkező részeken ez esetben is homokréteget kell alkalmazni. A törmelék térfogatsúlya nagyobb, mint a salakfeltöltésé, azért erre a körülményre is figyelemmel kell lenni, (Újabban arra törekednek, hogy a feltöltést a födémből elhagyják. Helyette hőszigetelő és hanggátló aljzatokat alkalmaznak.)
A padlók súlyviszonyait a lakóházak födéméinek méretezésénél figyelembe kell venni. Olyan középületeknél azonban, ahol fennáll a későbbi átalakítás lehetősége, a födémet a súlyosabb hidegpadló feltételezésével kell megtervezni.
A födémek osztályozása. A födémeket két főcsoportra osztjuk; vannak:
- Faanyagú födémek.
- Szilárd anyagú (masszív) födémek.
Szerkezeti jellegük szerint vannak:
- Gerenda födémek, amelyek szorosan egymás mellé helyezett, előre elkészített gerendákból állnak.
- Gerendás, illetve hordás födémek, amelyek egymástól távol álló gerendákból és a gerendaközöket áthidaló valamilyen szerkezetből állnak.
- Lemezszerű födémek (pl. az idomtestes vasbeton födémek).
- Nagyméretű elemekből (ún. födémpanelekből) készülő födémek.
Mester- és fiókgerendás födémek
A szélesebb helyiségek fölötti gerendás födémek esetén – akár fa-, akár szilárd anyagú födémeknél – gazdaságosabb, egy bizonyos támaszközön felül pedig szükségszerű, hogy mester- és fiókgerendából (más néven fő- és melléktartókból) álló födémet készítsünk (604. ábra).
604. ábra. Mester- és fiókgerendás födém elrendezése; 1 – mestergerenda; 2 – fiókgerendák
A gerendák és ablakpillér állások összefüggése
Az olyan gerendás födémeknél, ahol a gerendák a végleges állapotban is megmutatkoznak (tehát a nem sík felületű födémeknél) lehetőleg törekedni kell arra, hogy a gerendák az ablak- és pillérrendszerrel összhangban (és ne rendszertelenül) legyenek kiosztva. A mestergerendák mindig pillér fölé essenek.
Megjegyzés. A födémszerkezetek komplex szemlélete céljából a födémekkel kapcsolatos legtöbb ábrán a padlószerkezeteket is feltüntettük, bár utóbbiakkal csak későbbi részben foglalkozunk.