Magasépítészet - 13. oldal

Az alapok lehetnek: sík alapok és mély alapok.

Sík alapoknak nevezzük a talajszinttől nem nagy mélységben (≤ 4-5 m) megépíthető alapokat. Sík alapozást általában akkor célszerű alkalmazni, ha a teherbíró altalaj még földmunka segítségével gazdaságosan elérhető mélységben van; másrészt, ha az alapsík a talajvízszint felé esik. A sík alapok a mélyalapozásokhoz viszonyítva kisebb technikai felszereléssel és gyorsabban építhetők meg.

A sík alapok lehetnek:

1. Sáv, más néven végig futó alapok, melyeknél az alaptest hosszúsága a szélesség sokszorosa. A pillérvázas épületek esetében alkalmazott végig futó vasbetongerendás alapot (lásd következő részt) szalag alapnak nevezzük.
2. Pontszerű, idegen elnevezéssel szoliter, közön­ségesen papucs alapok, ezek pillérek alatt hasz­nálatosak.
3. Végigmenő lemez, vagy más néven ellenfödémes alapok, ezek – bizonyos körülmények fenn­forgása esetén – az épület egyes részei vagy egész terjedelme alatt készülnek.

Mély alapoknak nevezzük azokat a különböző természetű alapokat, amelyeket azért kell létesíteni, mert a teherbíró talaj mélyen vagy esetleg el nem érhető mélységben van. A mély alapok készítése általában nagyobb technikai felszerelést igényel; a kivitel az építés körülményessége folytán lassúbb menetű; előnyük, hogy a talajvíz állásától függetlenül megépíthetők.

Amely alapok lehetnek:

1. Pilléralapok, ezek a pincepadló szinttől 4-5 m mélységig megfelelők. Körülményesebb földmunkát, dúcolást és esetleg víztelenítést igényel­nek.
2. Kútalapok, amelyek a pincepadló szinttől kb. 8 m mélységig gazdaságosak, különösen akkor, ha talajvíz van, vagy ha a teherbíró altalaj réteg egyenletes szerkezetű.
3. Cölöpalapok, ezek nagyobb mélységben levő, sőt el nem érhető teherbíró altalaj esetén is használhatók. A teherbíró altalajig leérő cölöpöket támasztó vagy más néven álló cölöpöknek, a terhet súrlódás útján átadó cölöpöket pedig lebegő vagy más néven súrlódó cölöpöknek hívjuk.

Mi a továbbiakban csak a sík alapokat tárgyal­juk. A sík alapok szerkezetét, és alkalmazási körülményeit, megépítési módoza­tait, sztatikái és gazdaságossági vonatkozásait a következő részekben ismertetjük.

Igen fontos a helyes alapozási mód megválasz­tása, tehát az adottságok alapján annak eldöntése, hogy műszaki szempontból melyik alapozási mód a legcélszerűbb, másrészt, hogy a műszaki követelmények kielégítése mellett melyik a leggazdasá­gosabb.

Az alapozási mód megválasztásánál műszaki szempontból a következő tényezők játszanak sze­repet:

1. Az épület szerkezeti kialakítása; tömörfalas vagy vázas, valamint sztatikailag határozott vagy határozatlan volta.
2. Az épület súlya, beleértve a hasznos terhe­lést is.
3. A teherbíró altalaj mélysége, igénybevehetősége és a talaj egyéb tulajdonságai (talajvízviszonyai stb.)

Az alapozás feladata valamely építmény súlyá­nak és a ráháruló erőhatásoknak az altalajra való átadása úgy, hogy az építményben káros repedések vagy biztonságot csökkentő túlfeszültségek ne keletkezzenek.

Az alapozás oktatásának helye a mérnök­képzésben. Az alapozásnak sokféle (talajmechani­kai, szerkezeti, sztatikái, végrehajtási stb.) vonat­kozása van.  Ezeket a mérnökhallgatók részére az „Alapozás” című tárgy ismerteti. Mi az alapo­zásnak a szerkezeti kérdéseivel, főleg az alapoknak és a hozzájuk csatlakozó egyéb szerkezeteknek a kapcsolatával foglalkozunk. Elsősorban bizonyos általános jellegű kérdésekei tárgyalunk meg.

Fagyhatás

Az altalajban kapilláris úton fel­szívódó víz a téli hideg következtében megfagy, fagyás közben kiterjed, és a keletkező jéglencsék megemelik az épületet (151 a ábra).

151. ábra. A fagyhatás az épületeket megemeli (a), vagy oldalról támadja meg a falakat (b)

Különösen veszélyesek ebből a szempontból a finom szemcséjű talajok (az iszapos homok, homokliszt, iszap és az agyagtalaj). Ezeknél a megfagyott víz kiterjedve magához vonja a még folyékony vízrészecskéket, azok ott elvesztik kapilláris nyo­másukat és ugyancsak megfagynak. Ilyen módon vastag jéglencsék keletkeznek. A jéglencsék sajátos módon a hőmozgás irányára merőlegesen helyezkednek el, és azzal körülbelül megegyező irányú erőhatást fejtenek ki.

A fagyhatás elleni védelem szempontjából az alapokat a fagyhatárig, hazánkban 80-120 cm mélységig le kell vinni. A fagyveszély elleni véde­kezés egy másik hatékony módja, hogy a szerke­zete alá, illetve mellé a fagy szempontjából veszély­telen anyagból: homokból vagy homokos kavicsból álló átmeneti réteget helyezünk. Ugyanígy kell el­járni a fagy által veszélyeztetett lábazati- és kerítésfalak, járda- és útburkolatok esetében is.

Alápincézetlen épületeknél a felszívódó víz az alapfalakon belüli zónában megfagyva, oldalról is megtámadhatja az alap- és lábazati falakat (151 b ábra). Ennek ellensúlyozására a szóban forgó zónába, a fal mellé hőszigetelő és fagyveszélytelen tulajdonságú töltési (pl. salakot) alkalmaznak.

Ugyanilyen szolgálatot tehet a fal mellé épített fűtési csatorna, mert az ebben elhelyezett szigeteletlen fűtési csövek a talajt a hideg hatásától mentesítik. A jéglencsék pl. épülőfélben lévő épületek pince­födéméinek aládúcolását is megemelhetik (152. ábra).

152. ábra. A fagy az épülőfélben levő épületek dúcolásában is kárt okoz

A legalsó szinten – téli idényben – készülő monolit vasbeton mestergerendák, keretek stb. állványoszlopait a fagyhatár alatti szintig le kell vinni, és a munkagödörbe ideiglenesen visszatöltött földdel kell védekezni a fagy megemelő hatása ellen.

A fagy a kidúcolt munkagödör falát is tönkre­teszi, a dúcokat összetöri; a kerítéslábazatokat és pilléreket megemeli; az egyik oldalt, a talajjal érint­kező kerítéslábazatokat és pilléreket kibillenti (153. ábra).

153. ábra. A fagyhatás megemeli és megdönti a kerítésoszlopokat és lábazatot

Hűtőházaknál a fagy a padlót pl. 3-4 év leforgása alatt 20 cm-nyire, további 6-7 év múlva 60 cm-nyire, ugyanakkor a falakat is 5 cm-nyire képes megemelni. Hűtőházaknál tehát hőszigeteléssel kell a falakat és a padlószerkezetet ellátni, hogy az azokkal érintkező talaj ne fagyhasson meg. Mélyhűtő üzemeknél pedig olyan megoldást kell választani, hogy a sokszor -40 C°-ú hűtött tereket elhatároló szerkezetek ne érintkezze­nek közvetlenül a talajjal, és így talajmozgás ne követ­kezhessen be.

Az alapfenék- és a pince padlószint közötti távolság. A Budapesti Építésügyi Szabályzat szerint az alapfalakat a pince padlószint alá legalább 50 cm-nyire le kell vinni.

Lejtős terepen történő alapozás

A lejtés irá­nyával megegyező irányú alapoknál nem szabad a lejtéssel párhuzamos (ferde) alapfeneket készíteni, mert a lejtős felületen az alap megcsúszhat. Az ilyen alapokat lépcsős alapfelülettel kell megépíteni (154 a ábra). Betonalapok esetében kívánatos a lépcsős alapsíkot kissé emelkedőén készíteni (154 b ábra).

154. ábra. Lejtős terepen lépcsősen kell alapozni

Az alaptest elcsúszása

Ferde eredő erő esetén, amennyiben az eredő vízszintes komponense nagyobb az eredő normál komponensének a súrlódási tényezővel (μ) való szorzatánál, az alaptest elcsúsz­hat. Ha nem számolhatunk a súrlódással (pl. nedves agyagtalaj esetén), akkor az alapsíkot ferdén – az eredőre lehetőleg merőlegesen – esetleg lépcsős felülettel kell kiképezni (155. ábra).

155. ábra. Ferde eredő esetén, ha nem számolhatunk a súrlódással, ferde alapfenék felületet kell tervezni

Az alapok kiszélesítése

Kézenfekvő, hogy a faltestekhez képest lényegesen kisebb terhek hor­dására képes altalaj miatt az alapokat – a felettük levő fal szélességéhez viszonyítva – ki kell szélesí­teni. Sokszor a teher elosztása végett az alaptest és a felette lévő fal vagy pillér közé, ún. átmeneti testet kell beiktatni.

Az alaptestek központos és külpontos terhelése

Ha nincs akadálya, akkor az alaptest lehetőleg központos terhelésű legyen. A külpontosságból adódható előnytelenséget és hibalehetőségeket érzékelteti a 156 a-c ábra­sorozat. A nem szimmetrikus, a 156 a ábra szerinti egyoldalas alaptest alatti talpfeszültségek az alaptest jobb oldali szélén a legnagyobbak, a bal oldali szélén pedig 0-val egyenlők, tehát az altalaj igénybevétele szempontjából nem kedvezőek. A 156 b ábrából kitűnik, hogy az altalaj süllyedése következtében a tégla- vagy beton anyagú alaptest eltörhet. Fennáll annak a lehetősége is, hogy az alap nem törik el, hanem ferdén lesüllyed (156 c ábra).

156. ábra. Az alaptest külpontos terheléséből származó hibalehetőségek

Bizonyos esetekben, pl. a zártsorú épületek határfalainál, valamint az utcai vonalban levő szélső főfalaknál a külpontosságot nem lehet elke­rülni. A Budapesti Építésügyi Szabályzat meg­engedi, hogy az alapok a járdától számított 2 m mélységben 50 cm-re kiugorjanak a közterületbe, feltételezve azt, hogy ebben a mélységben már nincsenek közműhálózatok (villany és telefon­kábelek stb.).

Egyenlő eljárás elve

Az épület minden falának, pillérjének alapozását egyformán méretezni kell. Elkeli érni, hogy az alapok esetleges süllyedése egyenlő mértékű legyen. Éppen ezért helytelen lenne egyes alapokat pontosan méretezni, más, kisebb jelen­tőségűnek minősített alapokat pedig – méretszámítás nélkül – érzésből, sablonosán túldimen­zionálni, mert ez esetben a falak egy része esetleg süllyedhet, a másik része pedig a túlméretezés következtében fennakadhat.

Sokszor tapasztalhatjuk, hogy végigmenően alapo­zott terasz- és tornácépítmények, azonkívül az előlépcsők az építményhez képest fennakadva – a csat­lakozási helyeken elrepednek. Ezeket sokszor célszerű nem végigmenően, hanem pillérekkel alapozni (157. ábra).

157. ábra. Könnyű terasz építmény alapozása: a) pilléresen, b) sávalapokkal

Alápincézett és pince nélküli traktusok ala­pozása. Gyakran előfordul, hogy az egymás mellett lévő épülettraktusok közül az egyik alá van pincézve, a másik nincs. Bár elméletileg az volna helyes, hogy az összes falakat egyforma mélységre alapozzuk, mégis – költségmegtakarí­tás szempontjából – az alápincézetlen traktus vagy traktusok alapfalait nem építjük le olyan mélyre, mint az alápincézett részekét. Az alapfenék-szintet azonban ilyenkor úgy kell megálla­pítani, hogy a magasabban fekvő alapfenék sarká­ból kiinduló – és a talaj tulajdonságának meg­felelő – természetes rézsű vonala a pincepadló szint magasságában és ne magasabban érje el a pincefalat (158. ábra).

158. ábra. Alápincézett és pince nélküli traktusok alapozása

Az alápincézett és pince nélküli épületrészeknél a különböző mélységű alapfalak találkozásánál is adódnak nehézségek. A 159. ábrán B-vel jelölt csomópontokban a pince nélküli rész alapfalát lépcsősen kell kialakítani, hogy az oldalnyomás veszélyét elkerüljük. Az A-val jelölt találkozási helyen, mivel az oldalnyomás veszélye nem áll fenn, nincs szükség lépcsős csatlakozásra.

159. ábra. Alápincézett és pince nélküli traktusok alapozása

Határfalak alapozása

Zártsorú épületeknél nehézséget okoz a meglevő épület határfala mellé kerülő új határfal alapozása.

E tekintetben a szabályzat a következő­képpen rendelkezik:

1. Ha az új épület pincepadló szintje magasab­ban lesz, mint a régi épületé, akkor az új épület alapfalait le kell vinni a régi épület alapfenék-síkjáig (160 a ábra).
2. Ha régi épület pincepadló szintje magasab­ban van az új épület pincepadló szintjénél, akkor a régi épület alapfalai alá kiegészítő alapfalat kell építeni (160 b ábra).

160. ábra. Zártsorú épületek határfalának alapozása

Mindkét előírást az teszi indokolttá, hogy a rendelkezéssel ellentétes esetben a magasabban levő alap káros oldalnyomást gyakorolna a másik pincefalra.

161. ábra. Régi épület határfalának aláfalazása

A régi épület aláfalazását szakaszosan kell végrehajtani (161 a-b ábra). Először 3,5-4,0 m-enként kell az I jelű, kb. 77-142 cm széles pillére­ket megépíteni, majd a két I jelű pillér közé a II jelűt és ezt követően egymás után a III és IV jelűt. A pillérek megépítéséhez szükséges (legtöbb­ször dúcolt) munkagödröket nem egyszerre, hanem egymás után kell kitermelni. Az aláfalazásnak a régi alappal való érintkezési felületén tégla kiéke­léssel kell a jó felfekvést létrehozni (161 c ábra). A meglévő épület határfalát az aláfalazás elkészí­tésének időtartamára gondosan ki kell dúcolni.

A szomszédos épületek állékonyságának bizto­sítása

Abban az esetben, ha az új létesítmény mellett meglevő építmények vannak, azokat a földkitermelési és az alapozási munkák elvégzésének időtartamára a megrokkanás és kidűlés ellen meg­felelő módon biztosítani kell.

A meglevő épület sarkait (sarokpilléreit) két oldalról ki kell dúcolni. A meglevő határ-, illetőleg tűzfalat – az I., II. és III. emeleti födém magas­ságában – 5-6 m-es távolságokban szintén ki kell dúcolni. A dúcokat egymáshoz andráskereszt-merevítésekkel kell kötni, és a dúcok alsó végei­nek elmozdulását megfelelő módon kell megaka­dályozni (162. ábra).

162. ábra. Meglevő épület állékonyságának biztosítására szolgáló dúcolás és részletei

Zártsorú építkezés esetén, ha két meglevő épület között létesül az új épület, akkor a kidúcolás helyett a két meglevő épület határfala közé kell kitámasztó szerkezetet létesíteni, a 163. ábra sze­rinti vagy ahhoz hasonló módon.

163. ábra. Két meglevő épület között létesülő új épület határfalainak alapozásához szükséges dúcolás; a) oldalnézet, b) felülnézet

Általában az ilyen jellegű biztosító dúcolásokat és kimerevítéseket úgy kell készíteni, hogy a különböző természetű építési munkálatokat, az anyag­mozgatást és a közlekedést ne zavarják. Ebből a szempontból előnyösebbek a határfalak közé maga­sabban befeszített kimerevítések.

Lényegesen eltérő súlyú épületrészek alapozása

Az alacsonyabb részek mellé épülő lényegesen magasabb részek (pl. tornyok, központi fűtési, valamint gyárkémények) alapjait nem szabad az épület többi alapjával összefüggően készíteni. Ilyen­kor tehát az alapokat a kritikus helyen ún. ülepedési hézagokkal képezzük ki. Ülepedési hézagra van szükség ott is, ahol a talaj teherbíró képessége ugrásszerűen változik.

A rázkódtatásokat és rezgéseket gerjesztő gépek alapjait sem szabad az épület alapjaival összeépíteni. Az ilyen gépalapokat légréssel kell elszigetelni a talajtól és az épület falaitól.

Emeletráépítés és meglevő alapozás viszonya

Utólagos emeletráépítéseknél tekintetbe lehet venni a talaj előzetes tömörülése következtében beálló, az eredeti állapothoz képest kedvezőbb talaj-határigénybevételt. Azonban ilyenkor nemcsak a fal-és pillérszerkezetekben fellépő igénybevételt kell ellenőrizni, hanem az altalajon jelentkező meg­növekedett igénybevételt is. Ezen túlmenőleg talajmechanikai vizsgálattal kell meggyőződni arról, hogy a talaj a megnövekedett igénybevételre meg fog-e felelni.

Alapozásokkal kapcsolatos gyakorlati kérdések

Az alapárokba nem szabad a feleslegesen kiásott földel visszatölteni és arra alapozni. A csapadók vagy talajvíz következtében eliszaposodott alapárokból vagy tömbfenékről az iszapréteget el kell távolítani.

Az alapok alá eső régi vermeket, sírokat, kutakat kaviccsal vagy betonnal be kell tölteni, azonkívül a fal alatti veszélyes szakaszt boltövvel vagy vasbeton­gerendával át kell hidalni. Az alap útjába eső régi falakat¹, szikladarabokat, fagyökereket, tuskókat el kell távolítani.

Itt kívánatos megjegyezni, hogy a beépítetlen vagy olyan telkeken, ahol már meglevő épületek vannak (pl. kórház-, gyár-, kaszárnya-, iskola- stb. telepeken) gondosan fel kell deríteni a meglevő kábelek, víz- és gázvezetékek, szennyvíz-csatornák helyeit, nehogy azok a létesítendő épület útjába essenek. (PL nem is olyan régen egy előzetesen fel nem derített – az alapok útjába álló –nagyméretű csatornára eső hatalmas pillértest az alapozási tervek átalakítását és költséges szerkezeti változtatásokat tett szükségessé). Szükség esetén az említett létesítményeket az építkezés megkezdése előtt át kell helyezni.

Az enyvezett kötés lényege. Az enyvezett kötés az asztalosiparban igen régóta ismeretes. Lényege az, hogy a két fafelület közé felhordott enyv a kötés összesajtolása után kis tüskék formá­jában behatol a fa rostjai közé, és ott megkemé­nyedve, nyíró igénybevétel szempontjából ellen­álló kötést hoz létre. Az összesajtolás után az enyvrétegnek elvileg el kell tűnnie a két fafelület közül.

Enyvezéssel csak rostokkal párhuzamos felü­letek köthetők össze. A végfák és hosszanti rost­szálú fák, valamint a végfákhoz tompán illeszkedő végfák enyvezett kötése nem tartós. Könnyű be­látni ugyanis, hogy a fa bütü-felületére merőleges irányú hosszanti csőedény-rendszerbe behatoló enyvtüskék csak igen laza kapcsolatot hozhatnak létre; ilyen irányban a tapadó feszültség is jelen­téktelen.

Teherhordó faszerkezetek

Az utóbbi évtizedekben az enyvezett kötést az építőipar teherhordó faszerkezetek faelemeinek kap­csolására is felhasználja. E kapcsolási mód előnyei: a kötés merevsége, mert mint korábban láttuk, az enyvezett kötéseknél elmozdulások jóformán nin­csenek; továbbá, hogy az enyvezett kötéseknél elkerülhetők – a más kapcsolásoknál alig kiküszöbölhető – keresztmetszet-gyengítések. Enyvezett szerkezetekkel jelentős faanyag-meg­takarítás érhető el.

A felsorolt előnyök indokolttá teszik az ilyen kapcso­lási móddal előállított szerkezetek mielőbbi bevezetését nálunk is. Ugyanis megfelelő berendezések, az ilyen mun­kában jártas szakmunkások és az ilyen természetű enyvezéshez leginkább megfelelő műgyanta-enyvek hiánya idáig nem tette lehetővé enyvezett teherhordó szerkeze­tek létesítését.

Az enyvezett kapcsolások teherátadása a ros­tokkal párhuzamos vagy közel párhuzamos irányú nyírás után történik. A nyíró határfeszültség τ = 12-20 kg/cm², ami megfelel a rostokkal pár­huzamos irányú nyíró feszültségnek.

Követelmények az enyvezett kötésekkel szem­ben

Az alábbi lényeges meg­állapításokat tehetjük:

1. Mind a tervezés, mind a kivitelezés terén kellő szakértelemre van szükség.
2. Az enyvezésre kifejtett nyomás egyenletes és folytonos legyen; ezért megfelelő sajtoló berendezést kell alkalmazni. A rugós és a hidraulikus sajtó megfelelő; az asztalosiparban használatos csavaros szorító azonban erre a célra nem alkalmas. Külföldi szakértők tartós nyomás kifejtését és avégből szegezés vagy csavarozás egyidejű alkal­mazását is ajánlják. Az enyvezést technológiai szükségességből ki­folyólag legalább +15 C°-nál magasabb hőmérsék­letű helyiségben kell végrehajtani.
3. Lehetőleg vízálló műgyanta-enyvet kell hasz­nálni. Kazein-enyvet csak nedvességtől védett helyen szabad alkalmazni. A fafelületeket az enyv-fajta természetének megfelelően elő kell készíteni és gondosan le kell tisztítani.
4. Csak 18% nedvességtartalmú faanyagot szabad felhasználni; az enyvezendő felületek tel­jesen szárazak legyenek.
5. Az enyvezett felületek ne legyenek a ragasztás síkjára merőleges irányú számottevő húzó erőkkel igénybe véve.
6. Az összeenyvezett részek rostjai lehetőleg egymással párhuzamosak legyenek.
7. Az időjárási hatásoknak kitett részeket víz­záró bevonattal kell védeni.

Technológiai megjegyzések. Amennyiben két darab deszka vagy palló összeenyvezésével állítunk elő egy vastagabb fakeresztmetszetet, úgy ügyelni kell arra, hogy a faelemek az enyvezési felület mentén, az ún. „bal” felületükkel érintkezzenek (148 a ábra); ellenkező esetben ezek a két szélen elválnak egymástól (147 b ábra).

148. ábra. Deszkák és pallók egymásra enyvezésének helyes és helytélen módja

Több deszka vagy palló enyvezésénél úgy kell eljárni, hogy a 148 c ábra szerint a „jobb” és „bal” oldalak érintkezzenek, mert a fa zsugorodásából és duzza­dásából előálló belső feszültségek okozta károsodás csak így kerülhető el. A 148 d ábra szerint egy­másra fektetett elemek az enyvezési felület mentén elválnak. A fa vetemedése is (pl. magas gerincű enyvezett fatartók övrészénél) káros következ­ményekkel járhat; az összeenyvezett elemek elválhatnak egymástól.

A fa mozgásából keletkező belső feszültségek kérdését beható vizsgálat tár­gyává tették és igen nagyszámú kísérlet alapján dolgozták ki az erre vonatkozó elméletet.

Az enyvezés kivitelezése

Az építőiparban a következő enyvfajták használatosak: a) glutin, amely állati fehérjékből, csontból, porcból vagy bőrből készül; b) véralbumin; c) kazein; d) kemé­nyítő (dextrin), ez burgonyából, rizsből vagy búzából készül és e) műgyanta-enyvek. A teherhordó szer­kezetek enyvezett kötéséhez ezek közül csak a kazein- és a műgyanta-enyvek felelnek meg. A többi enyvfajták a nedvességnek és a gombásodásnak nem állnak ellen. Az általánosan ismert bőr- és csontenyvet melegen, a por alakban forgalomba kerülő és vízzel kevert kazein-enyvet pedig hideg állapotban alkal­mazzák.

A műgyantaenyvek közül leginkább haszná­latosak a kaurit enyvfajták. Ezek nagy előnye, hogy nemcsak melegen, hanem hidegen is alkal­mazhatók. Az egyik faelemre kaurit-enyvet, a másikra pedig kötést gyorsító réteget hordanak fel. A hideg úton való enyvezés a kivitelezést jelen­tősen egyszerűsíti.

A kazein és kaurit enyveket igen vékony rétegben kell felhordani, ezért az enyvezendő felületeket meg kell gyalulni. Nagy figyelmet kell fordítani arra, hogy egy­részt ne legyenek túlságosan vastag enyvfoltok, más­részt, hogy ne maradjanak ki enyvezetlen felületek, mert ezek a körülmények a kötés szilárdsága szempontjá­ból igen veszélyesek lehetnek.

A kaurit-enyv és a finomra őrölt bakelitpor keveréké­ből álló Klemm-enyv előnye, hogy 2-2,5 mm vastag­ságú rétegben hordható fel. Ezáltal elérhető, hogy a fafelületeket nem kell meggyalulni.

Külön figyelmet érdemel az a plasztikus műgyanta enyvfajta, amely dróthálóval ellátott, kb. 1,5 mm vastag lemezekből áll. A lemezeket az összekötendő faelemek közé helyezik, majd a dróthálóba elektromos áramot kapcsolva, a kötést meleg úton hozzák létre. Az enyvezett kapcsolások alkalmazási köre. Enyvezett kapcsolást először Hetzer alkalmazott 1907-ben. A nevéről elnevezett szelvényű, tartók eleinte még állati származású csontenyvvel és me­leg eljárással készültek.

Faelemek toldása

A húzott gerendák enyvezett toldása hevederek segítségével (149 a ábra), vagy fogazott bütü kötéssel (149 b ábra) történik; a deszkák, pallók és zárlécek (hevederek) esetében pedig 1 : 10 ferdeségű illesztéssel oldható meg.

149. ábra. Húzott gerendák toldása enyvezett kötéssel; a) hevederekkel, b) fogazott bütü illesztéssel

Az enyvezett többfás tartók leginkább födém­gerendák céljaira használatosak (150 a ábra). Az egyes faelemek egymáshoz enyvezéssel vannak kapcsolva.

150. ábra. Enyvezett többfás tartók; a) T szelvényű födémgerenda, b) Hetzer-tartó, c) magas gerincű tartó (a vastag vonalak az enyvezett felületet jelentik)

A Hetzer-tartók T szelvényűek, egymásra helye­zett és enyvezett deszka-, illetőleg palló elemekből készülnek (149 b ábra). Kiválóan alkalmasak ívtartók és kerettartók készítésére. A Szovjet­unióban is kiterjedten alkalmazzák az ilyen jellegű tartókat.

Az enyvezett magas gerincű tartók esetében a ge­rinc egymáshoz enyvezett deszkákból vagy pallók­ból áll, amelyekhez az övrészek szintén enyvezéssel vannak kötve (150 c ábra).

Rácsos tartók csomóponti kötéseinek kialakí­tására az enyvezett kapcsolásokat. a mai napig nemigen alkalmazták. Az enyvezéssel készült csomópontok merevségük folytán emlékeztetnek az acéltartók hegesztett kivitelű csomóponti meg­oldásaira.

Ezzel kapcsolatban megállapíthatjuk, hogy az enyvezett szerkezetek más téren is rokonságot mutatnak a hegesztett acélszerkezetekkel, és sok tekintetben azokhoz hasonló szerkezeti lehetőségeket rejtenek magukban.

Nagy jövője van az enyvezett kivitelű, acéllal kombinált szerkezeteknek, mégpedig az aláfeszített tartóknak és az ívtartóknak, amelyeknél a nyomott részek enyvezett fából, a húzottak pedig acélból készülnek. A magasépítési gyakorlatban főleg a tetőszerkezeteknél lehet ilyen megoldásokról szó. Az enyvezett kötés a mélyépítés terén tetsző­leges átmérőjű és hosszúságú cölöpök előállítására, hídtartószerkezetek készítésére felel meg.

A szegezett kötés lényege

A szegezett kötések­nél a teherátadás két vagy három (ritkán több) faelemen keresztül szegezett, egymástól bizonyos távolságban elhelyezkedő sodronyszegekkel történik. A szegezett kötést – eltekintve a szélesebb középfától – általában a deszka- és pallóelemek összekapcsolására használják.

A szegezett kötés előállítása minden más kötés­nél egyszerűbb, ennek megfelelően gazdaságosabb is. A kötés elmozdulási ábrája is kedvező. A szegezett kötésektől régebben azzal a megokolás­sal, hogyha szeg roncsolja és repeszti a fát, idegen­kedtek. Újabban, könnyű kivitelezhetőségük miatt, mind nagyobb jelentőségre tesznek szert.

A szegezett kötések kiviteli módjai:

1. Egy-, két-, három- és többnyírású szegezett kötés (145 ábra). Megjegyezzük azonban, hogy szegezett kötésekkel általában csak két vagy há­rom faelemet szokás összekapcsolni.
2. Egy- vagy kétoldali szegezés (146. ábra). Az egyoldali szegezéssel. készült kötés az egyik elemet oldalról érő erőhatás következtében – mint azt a 146 b ábrából láthatjuk – előnytelenül viselkedik (szétválik), ezzel szemben a kétoldali szegezéssel készült kötés jobban működik.

145. ábra. Szegezett kötés; a) egynyírású, b) kétnyírású, c) négynyílású szegek

146. ábra. Szegezési lehetőségek; a) kétoldali, b)-c) egyoldali szegezés

A szegezett kötés teherátadása hasonló a csavaréhoz. A szegek határigénybevételét a 22. táblázat tünteti fel. A szeg kis átmérője miatt – a kísérletek szerint – a rostok, valamint az erőátadás iránya közti hajlásszöget nem kell fi­gyelembe venni akkor, ha a táblázat szerinti faméreteket betartjuk.

A szegeknek a kihúzás elleni tapadó feszültsége igen jelentékeny, háromszoros biztonság mellett kereken 7kg/cm²-re vehető.

A szegezett kötések előállítása

A faszerkezetek kötéseihez sodronysze­get kell alkalmazni. Nedves vagy ritka év-gyűrűs fánál lehetőleg vastagabb, a száraz vagy sűrű évgyűrűs fánál vékonyabb szege­ket kell alkalmazni. Az állandó jellegű épít­ményeknél a szegeket a rozsdásodástól hor­gany, ólom vagy kad­mium bevonattal kell védeni.

147. ábra. Szegek célszerű kiosztása

Egy kötés legalább négy szegből álljon. A szegek célszerű kiosz­tását és elrendezését mutatja a 147. ábra. Ilyen kiosztás mellett a szegátmérőt d-vel jelölve a legkisebb szegtávol­ságok a következők legyenek:

Az erőátadás irányában

• a) a terhelt széltől ≥ 10 d,
• b) egymástól t = 25 d – a_1’ ahol a₁ a szeg­benyúlást jelenti a kapcsolandó fába (a₁ ≥ 5 d),
• c) a terheletlen széltől 5.

Az erőátadás irányára merőlegesen

• a) a szélektől 5 d,
• b) egymástól 4 d.

Eltolt szegezés esetében a szélektől 4 d, egymástól 3,5 d.

A szegeket az elméleti tengelyvonaltól 0,5 d távolságra el kell tolni, hogy két egymás után, következő szeg ne kerüljön ugyanazon rost vona­lába. Ívesen hajlított, szegezett szerkezeteknél a görbületi sugár a legvastagabb hajlított elem vastagságának 300-szorosánál kisebb nem lehet. Több rétegből készített szerkezeteknél a szegezést oly módon kell kialakítani, hogy minden szeg­fej a szerkezet elkészülte után is ellenőrizhető legyen.

Az 5 mm-nél vastagabb szegek helyét 0,9 d lyukbőséggel ajánlatos előfúrni, hogy a lyukakba a szegek csak kalapáccsal legyenek beverhetők. Ezáltal kiküszöböljük a fa esetleges berepedését, másrészt azt, hogy a szeg ferdén hatoljon, be a fába, vagy hogy esetleg beverés közben elgörbüljön.

A szegek kiosztását – ismétlődő csomópontok esetén – ajánlatos papír- vagy bádoglemezre felrajzolni és a szegek helyét ezen sablonok segítségével kijelölni.

A csavarozott kötésről általában

A faszerke­zetek csomópontjaiban működő kisebb erőket gyakran csavarkötéssel lehet felvenni. Ez esetben az erőátadás a két vagy több faelemen keresztül fúrt lyukakon átfűzött, mindkét végén alátét­lemezzel ellátott anyás csavarral történik.

A csavarkötés sztatikái működését egy kétnyírású túlterhelt és a túlterhelés után hosszában kettévágott hevederkötésen tanulmányozhatjuk. A deformálódott kötést vizsgálva azt találjuk, hogy a csavarszár hajlítás következtében meg­változtatta alakját, a faelemek pedig a túlzott palástnyomás következtében összenyomódnak a csavarszár környezetében (140. ábra). Ezenkívül, nem megfelelő nagyságú csavaralátét lemez eseté­ben, az utóbbiak bepréselődnek a fába.

140. ábra. Deformálódott csavarkötés

Fentiek alapján megállapítható, hogy a csavar­szár hajlításra van igénybe véve. A hajlítást a csavarszár felületére ható és a fában is fellépő palástnyomás idézi elő. A csavarszárra ható közelítő terhelési ábrát, az annak megfelelő nyomatéki ábrát, valamint a csavarszár alakváltozását a 141. ábra tün­teti fel.

141. ábra. Kétnyírású csavarkötés közelítő terhelési  és nyomatéki ábrája

A tervezési szabvány a 19. táblázatban foglalt képletekkel adja meg a csavarkötés határigénybevételét, mind a palástnyomás, mind a csavar­szár hajlítása szempontjából. A két határigénybevétel közül a kisebbik a mértékadó.

19. táblázat: Csavarkötések határigénybevétele (N_H) kg-ban

A rostokra merőleges, illetőleg ferde irányú erőátadás esetében a határerőt a 20. táblázat szerint kell számítani, ahol α az erők és a rost­irány közti hajlásszöget jelenti. A teherhordó csavarok leg­kisebb átmérője ½” legyen.

A csavarok száma és elhe­lyezése

Legtöbb esetben egy csa­var nem elegendő az erő felvéte­lére, ezért két vagy több csavarra van szükség. Ez esetben a mini­mális csavartávolságot t_min = 7 d értékre vesszük fel (ahol d a csavarátmerőt jelenti). A csavartávolság minimum 10 cm legyen. Heveder kötéseknél a csavarokat célszerű, nem egy sorban, hanem eltolva elhelyezni.

Húzott elemek illesztése ese­tében, ha az illesztés az erő irá­nyában több csavarral történik, akkor a 19. és a 20. táblázatok szerinti határigénybevételeket háromnál több csavar esetében annyiszor 2%-kal kell csökken­teni, amennyi az erő irányában eső csavarok száma (pl. 5 db csavarnál 10%-kal); hatnál több csavart az erő irányában alkal­mazni nem szabad.

A csavarkötés előállítása. A csavarlyukakat lehetőleg gépi szerszámmal kell kifúrni. A csa­varszár szorosan illeszkedjék a lyukba. Ezért a lyukat közvet­lenül a csavarszár beverése előtt kell kifúrni. A kifúrt lyukat nem szabad üresen a levegő hatásának kitenni, nehogy a fa zsugorodása következtében – a teherátadás szempontjából – az az előnytelen helyzet álljon elő, hogy pl. az ellipszis alakúra apadt lyukban a csavarszár csak kis palástfelület mentén illeszkedik.

A csavar-alátétlemez szerepe

A fakötéseknél mind a csavarfej, mind a csavaranya alá négy­szögletes vagy kör alakú alátét­lemezt kell elhelyezni. Nem közöm­bös az alátétlemez nagysága, mert csak megfelelő méret esetén tud­juk megakadályozni, hogy az alá­tétlemez ne préselődjön be a fafelületekbe.

Az alátétlemez átmérője (D), illetőleg oldalhosszúsága (a) a csavarátmérőtől (d) függően:

• D vagy a 3,5 – 3,2 d; (d ≤ 7/8″)
• D vagy a 3,2 – 3,0 d; (d ≥ 7/8″)

Az alátétlemez vastagsága:

• 0,12 D vagy a; (ha D vagy a < 60mm)
• 0,12 D-0,10 D vagy a; (ha D vagy a = 60-90mm)
• 0,10 D-0,08 D vagy a; (ha D vagy a ;> 90mm)

Egyébként az alátétlemez méreteit a 21. táb­lázatban is megtaláljuk.

Meltzer-kötés

A Meltzer-kötést is a csavarkötésekhez lehet sorolni. Ennél a kötési módnál villanyfúróval sűrűn egymás mellé fúrt 5-6 mm átmérőjű lyukakba acélpálcák soro­zatát verik be. A kötés összetartására egy-két csavart is alkalmaznak. A Meltzer-kötés igen alkalmas hibás faszerkezetek csomópontjainak kija­vítására.

Egyéb rúd alakú betétek

Fakötések kialakítására a szívós, nagy szilárdságú exotikus fákból előállított lyukas, illetőleg tömör keményfa hengerek, valamint acélcsövek is alkalmasak (142. ábra). Az ilyen betétek a csavarkötéshez hasonlóan hajlításra vannak igénybe véve, de nagyobb keresztmetszetük miatt nagyobb erőket lehet velük átadni. Rendesen fűző csavarral együtt alkalmazzák őket.

142. ábra. Rúd alakú betétek; a) keményfa henger, b)-c) acélcső

A rúd alakú betéteket azonban nemcsak az előbb tárgyalt helyzetben (az összekötendő fákon átfűzve) alkalmazzák (143. ábra), amidőn azok hajlításra vannak igénybe véve; hanem – mint a 144. ábrán látjuk – az összekötendő elemek közé helyezve is (tehát ellen­tétes irányban). Többi esetben a rúd alakú betét, ille­tőleg a kötés palástnyomásra és nyírásra van igénybe véve.

143. ábra. Henger alakú – nyírásra igénybevett – betétes heveder kötés

144. ábra. Henger alakú – hajlításra igénybevett – betétes hevederkötés

A betétes kapcsolások lényege. A betétes kap­csolásoknál a kapcsolandó fa-elemek közé olyan, különböző anyagú és alakú betéteket alkalmazunk, amelyek a fellépő erőket az egyik faelemről a másikra átadják.

A betétek osztályozása

Anyaguk szerint van­nak: keményfa- és puhafa-, acél- és bronzanyagú betétek. Alakjuk szerint vannak: hasáb és henger, illetőleg korong alakú, valamint különleges (gyűrű és tárcsa) alakú betétek. A fémbetétek felülete sima, fogazott vagy tüskés lehet. Különbséget lehet tenni ezenkívül a kötés előállítási módja szerint is.

Keményfa hasáb (ék)

A korszerű kapcsolások legrégebbi módja a keményfa betétes kötés. A hasáb alakú betét anyaga: tölgyfa, gőzölt bükkfa vagy gyertyánfa. A betét az összekötendő faelemek között háromféle módon helyezkedhetik el. A 133a ábra szerinti esetben a betét rostjai párhuzamosak az összekötendő faelemek rostjaival és az erő irányával. A 133 b ábra szerinti eset­ben csak félannyi keményfa anyagra van szükség; a kötés véső nélkül, pusztán fűrésszel állítható elő.

133. ábra. Ékkötesek; a) vízszintes, b) ferde, c) két darabból álló

A 133 c ábra szerinti esetben a betét két ék alakú darabból készült, azért, hogy az ékek után-verése réven később is tökéletes érintkezést lehes­sen elérni az összekapcsolt faelemek és a betét között. Ezzel az előnnyel szemben hátrányos az a körülmény, hogy a betét rostjai merőlegesek a faelemek rostjaira, ami egyrészt az erőátadás szempontjából, másrészt a rostokra merőleges irányban könnyebben bekövetkező alakváltozá­sok (zsugorodás és duzzadás) szempontjából kifo­gásolható.

A betéteket és a számukra készített fészkeket pontosan egymásba illően kell elkészíteni. Pontos, hogy a betétek a fészkekbe végig egyenletesen és szorosan illeszkedjenek és csak kalapáccsal lehes­sen azokat beverni. A betétek gyalult felületűek legyenek.

A hasábbetétes kötés működéséi a 134 a ábrán tanulmányozhatjuk. Látjuk, hogy a betét az 1-1 síkon nyírásra, a faelemek pedig a 2-2 síkokon színtón nyírásra, azonkívül a v * b felületek nyo­másra vannak igénybe véve.

134. ábra. Hasábbetétes fakötés; a) a kötésben fellépő erők, b) a betétre megnyilvánuló erőhatás ábrája

A 134 b ábra a betétekre ható P₁ * v = Q₁*2/3d nyomatékokból adódó hatást érzékelteti. A P₁* v nyomaték miatt a betét eredeti helyzetéből el akar fordulni, szét akarja feszíteni a kötést. Túl­terhelt és utána felvágott próbadarabokon láthatjuk, hogy a betét az előbbi okból kifolyólag roncsolja a faelemeket (135. ábra). A betét elfor­dulását a kötés együtt-tartására szolgáló csavar akadályozza meg.

Az előbbiek alapján a kötés méretezése szem­pontjából számítani kell a) a palástnyomást, b) a nyírást a betétben, c) a nyírást a kapcsolandó elemekben, a végfáktól számított t hosszon. Ha több betétre van szükség, akkor azokat szinten t távolságban kell elhelyezni egymástól, hogy a betétek között is elegendő nyíró felület álljon rendelkezésre az összekapcsolandó faelemekben (134 a ábra).

Korong és tárcsa alakú betétek. A hasáb alakú ékek helyett lehet korong alakú tárcsákat is alkal­mazni. Ez esetben a betét és az összekapcsolandó elemek palástfelület mentén érintkeznek. A palást­nyomás eloszlása kedvezőtlenebb, mint a hasáb alakú betétek egyenletes teherátadása.

135. ábra. Túlterhelt hasábbetétes fakötésben mutatkozó alakváltozások

136. ábra. Kübler-tárcsás kötés ; a) a deformálódott kötés metszetben, b)-c) tárcsák

A Kübler-korong (136. ábra) hengerfelülete kissé kónikusan van kialakítva azért, hogy a betét a túlterhelés után se roncsolja a fákat, hanem némileg elcsúszva elhelyezkedjék az előre elké­szített fészekbe (136 a ábra). A keményfából vagy öntött vasból készült tárcsa közepén a kötés összetartása céljából csavar van át­fűzve.

A gyűrű alakú betétek acélból készülnek. A teherátadás ezeknél is palástfelület mentén történik, a kapcsolatos méretezést is ennek meg­felelően kell végezni. Eleinte zárt gyűrűkkel kísér­leteztek, de ezeket ma már nemigen használják, hanem inkább nyitott, ún. Tuscherer-gyűrűket (137 d ábra) alkalmaznak. Ezek teherbíró képes­sége átlagosan 65%-kal nagyobb, mint az azonos méretű zárt gyűrűké vagy tömör tárcsáké, mert az erőhatásra elmozdulnak és jobban illeszkednek a vájathoz.

137. ábra. Tuscherer-gyűrűs kötés; a)-e) alakváltozása, d) nyitott acélgyűrű

A nyitott acélgyűrű működését a 137 a-c ábra tünteti fel. Az eredetileg teljesen egymásra illesz­kedő árkok a terhelés következtében – habár kis­mértékben is (az ábrán túlozva) – egymáshoz képest elcsúsznak. Ennek folytán a zárt acél­gyűrű csak egy helyen, kis palástfelület mentén érintkezik a fával. Ezzel szemben a nyitott acél­gyűrű rugalmasan viselkedik és két helyen érint­kezik a fával, tehát több erőt képes felvenni, mint a zárt gyűrű. A nyitott rugalmas acél­gyűrűket úgy kell beépíteni, hogy a gyűrű nyílása azon az egyenesen helyezkedjék el, mely átmegy a gyűrű középpontján és merőleges a legkedvezőt­lenebb eredőerő irányára.

A Christoph és Unmack-féle |- szelvényű öntött vasgyűrű (138 a ábra) nem rendelkezik a „Tuscherer” gyűrű rugalmasságával (ezért inkább a korong alakú betétek csoportjába volna sorolható), viszont a betét elmozdulását (billenését) előidéző erőpár szempontjából előnyösebb.

138. ábra. Különböző acélgyűrű betétek; a) Christoph-Unmack b) szárnyas, c) Schüller-féle két darabból való (ellenőrizhető), d) Stephan-féle lépcsős gyűrű

Az előbbiekben kívül még igen sokféle, a 138. ábrán látható öntött vas vagy acélgyűrű és tárcsa van.

A tárcsás kötések előállítása. A fatárcsák gon­dosan esztergályozottak, az öntött vas tárcsák és acélgyűrűk pontos előállításúak legyenek. A hozzájuk illő fészkeket és árkokat marógépekkel kell elkészíteni; azokba a tárcsák szorosan illesz­kedjenek.

Különleges felületű betétek

A különleges felületű betétek szintén acélból készülnek. Ilyenek: az acéllemezből való, négy­szögletes vagy kör alakú, felhajlított fogakkal kialakított Bulldog-tárcsa (139 a-b ábra); az acéllemezből hullámosra sajtolt, egyébként fogas Alligátor-gyűrű (139 d ábra); az acéltárcsából kétfelé kiálló szegekkel ellátott Geka-tárcsa (139 c ábra); a Greim-féle tárcsa stb. Ezeket az össze­kötendő faelemek közé helyezik, azután a faele­meket erre a célra szerkesztett összesajtoló szer­számmal összehúzatják, miközben a tárcsák fogai, tüskéi vagy szegei behatolnak a fa rostjai közé. Ebből a célból néha jelentős nagyságú erőt kell kifejteni.

139. ábra. Különleges felületű betétek; a)-b) Bulldog, c) Geka, d) Alligator-betét

Az ilyen betétek előnyösen működnek, mert a teherviselő képesség a rostokra merőleges vagy azokhoz képest ferde irányú erőhatás esetében sem csökken; továbbá keskenyebb szélességű faelemek esetében is alkalmazhatók (ugyanakkor gyűrű alakú betét esetében szélesebb faelemre van szükség); azonkívül a hasznos keresztmetszet is kedvezőbb lesz, mert a fát kevésbé gyöngítik.

A kivitelezés szempontjából is előnyösek, mert az ilyen betéteknél nem kell a kapcsolandó faelemekbe olyan fészkeket vagy árkokat készíteni, mint amilyenekre az előzőekben tárgyalt egyéb termé­szetű betétek esetében mindig szükség van.

A különleges alakú és felületű betétek méretezése. Az előbbi bekezdésben foglalt különleges betétek teherbírását kísérletek útján állapították meg. Ennek megfelelően a különböző fajtájú és nagy­ságú betétek megengedett, illetve határigénybe-vételét táblázatokból olvashatjuk le.

Csavar szerepe

A csavar szerepe a betétes kötéseknek. A betétes kötéseknél minden esetben csavarokat is alkalma­zunk, azonban ezek általában nem vesznek részt az erőátadásban, mert – mint korábban láttuk – a csavarkötések elmozdulása nagyobb, mint a betétes kötéseke. Ezért a csavarokat a teherátadás szempontjából nem is szabad számításba venni. A csavarok ez esetben csak a kötések együtt tartására (szétválásuk megakadályozására) szolgálnak. A szétválás nemcsak külső erőművi beavatkozásra, hanem a betétek korábban tár­gyalt elfordulását (billenését) előidéző erőpár hatá­sára is bekövetkezhet.

A hasáb alakú keményfa betéteknél a csavarok a betétek között helyezkednek el; puhafa betétek esetében a betét közepén haladnak át. A korong alakú betéteknél, mint láttuk, a csavar a betét közepén van átfűzve. A gyűrű alakú, valamint a különleges felületű fémbetéteknél a csavar szintén a betét közepén halad át.

A teherátadásban részt nem vevő – tehát csak összefűző szerepű – ún. fűző csavarok mérete tekintetében tájékoztatásul közöljük az alábbi adatokat.

Ha P az egész kötésre ható erő, akkor a csavarátmerő:

• P < 2000 kg esetén 3/8″ – 1/2″
• P 2000 – 5000 kg esetén 1/2″ – 5/8″
• P 5000 – 15000 kg esetén 5/8″ – ¾”
• P > 15000 kg esetén 3/4″ – 1″

A lapolások gerendák és oszlopok toldására, azonkívül egy síkban levő, szögben találkozó vagy egymást keresztező gerendák kötésére használatosak. A lapolásoknál az egyik faelemből – fűrésszel és vésővel – eltávolított kubuszt, a másik faelem megmaradó kubusza tölti ki. Van: párhuzamos- (régebben egyenesnek nevezett), ferde, párhuzamos fogas-, kereszt-, vég-, fecskefarkú vég-, sarok- és fogas saroklapolás (117. ábra).

117. ábra. Lapolások; a) egyenes, b) ferde, c) egyenes fogas, d) ferde fogas, e) ékelt ferde fogas, f) kereszt-, g) vég-, h) fecskefarkas vég-, i) saroklapolás

A ferde lapolás hajlított gerendák közbülső alá­támasztások feletti toldásainál – a függőleges és vízszintes irányú – nyírások szempontjából meg­felelő kötés.

Lapolások

A fogas lapolásokkal húzóerőket lehet felvenni. A ferde fogaslapolásoknál (117 d ábra) keményfa ékpárt lehet alkalmazni abból a célból, hogy az ékek ismételt utánverése révén az egymásba kapaszkodó felületek szoros érintkezését érjük el, és így mentesüljünk a fa beszáradásából előálló, előnytelen állapottól.

A lapolásoknál szerepet játszik az egymással érintkező elemek bütü felületének helyzete, más megfogalmazásban: az elemek egymáshoz illesz­tésé is. Az illesztési sík a gerenda élekhez viszonyítva lehet merőleges vagy ferde irányú; ennek meg­felelően merőleges (régebben egyenesnek nevezett), más esetben pedig ferde illesztésről beszélünk.

A rovások az egymás fölött – de egymáson – elhelyezkedő gerendák helyzetének rögzítésére használatosak. Ilyenkor a felső faelem az alsó fa­elembe – fűrésszel és vésővel való idomítás révén – 2-3 cm mélyen be van süllyesztve. Van: átlós, kereszt-, fecskefarkú és sarokrovás (118. ábra).

118. ábra. Rovások; a) átlós-, b) kereszt-, c) fecskefarkú, d) sarokrovás

A beeresztések függőleges vagy ferde helyzetű gerendáknak vízszintes gerendákhoz való csatlakozásánál használatosak. A beeresztéseknél a függőleges vagy ferde helyzetű faelem a vízszintes faelembe – fűrészeléssel és vésővel való alakítás révén – 2-3 cm mélyen be van süllyesztve. Van: párhuzamos, ék alakú, egyszeres ferde és kettős ferde beeresztés (119. ábra), utóbbiak a vízszintes és ferde helyzetű elemek találkozásánál használatosak.

119. ábra. Beeresztések; a) párhuzamos, b) egyszeres ferde, c) kettős ferde beeresztés

A csapkötések vízszintes, ferde, vagy függő­leges síkban levő, egymással szögben találkozó fa­elemek – oldalirányú kimozdulást is megakadá­lyozó – kötésére használatosak. A csapkötéseknél az egyik faelembe – vésővel vagy gépi szerszá­mokkal – készített csaplyukba a másik faelem végéből – fűreszeléssel – kialakított csap helyez­kedik el. Van: egyenes, ékelt, ollós, bél-, sarok- és csonkacsap (120. ábra).

120. ábra. Csapkötések; a) egyenes, b) bélcsap

A vízszintes helyzetű gerendák találkozásánál alkalmazott bélcsap (120 b ábra) esetében a nyírt felületek megnagyobbítása révén teremtünk a teherhordás szempontjából kedvezőbb helyzetet. A víz­szintes helyzetű gerendák csapkötésénél ácskap­csokat alkalmazunk a gerendák együtt tartására.

Az ollóscsap (126 d-e ábra) egymással szögben találkozó gerendák esetében, valamint oszlopok toldásánál egyaránt használatos.

A csapkötés és a beeresztés kombinációjából áll elő a csapos beeresztés (121. ábra), amely víz­szintes és ferde helyzetű gerendák találkozásánál használatos. A ferde csapos beeresztésnél a csap révén a nyírt felületek szempontjából érünk el ked­vezőbb helyzetet, másrészt a csappal rendelkező gerenda oldalirányú elmozdulását is akadályozzuk.

121. ábra. Csapos beeresztés a) egyszeres, b) kétszeres ferde csapos beeresztés

A ferde kettős beeresztést, valamint a ferde csapos kettős beeresztést laposabb szögben találkozó és nagyobb erőket átadó gerendák esetében alkal­mazzuk.

Horgolások

A horgolások vízszintes helyzetű és azokra merőleges síkban ráülő, ferde helyzetű vagy ha­sonló, de fordított viszonyú gerendák kötésére használatosak. A horgolásokat fűrésszel, esetleg véső segítségével állítják elő. Van: egyszerű és fész­kes horgolás, azonkívül fészkes csapos horgolás (122, 123. ábra).

122. ábra. Horgolások; a) egyszerű, b) fészkes horgolás

123. ábra. Horgolások

Szélesítés

A szélesítések egy síkban fekvő deszkák és pallók egymáshoz való kötésére használatosak. A szélesítő kötések árkait, hornyait és eresztékeit marógépekkel (pl. lengőfűrésszel) állítják elő. Van: ék alakú, hornyos, árokeresztékes és léccsapos széle­sítő kötés (124. ábra). Ezeket a mérnöki gyakor­latban „szádoló” kötéseknek is nevezik.

124. ábra. Szélesítő kötések; a) egyenes tompa illesztésű, b) ékes illesztésű, c) hornyos, d) árokeresztékes kötés

Toldások

Toldások. A fakötések sorában külön kell beszélni a vízszintes, ferde vagy függőleges hely­zetű gerendák toldásáról, ami annak megfelelően történik, hogy az illető gerenda vagy oszlop (rúd), nyomásra vagy húzásra van-e igénybe véve.

A gerendák toldása tompa illesztéssel, ácskap­csok segítségével (125. ábra), azonkívül különböző (párhuzamos, ferde, fogas stb.) ún. rálapolással (117 a-e ábra), vagy hevederkötéssel oldható meg.

125. ábra. Gerenda toldása tompa illesztéssel

Az oszlopok ún. rátoldása illesztéssel, lapolással, vasabroncsolással, ollós-csappal, keresztnyereg-kötéssel (126. ábra) alakítható ki.

126. ábra. Oszlopok és cölöpök toldása; a) tompa illesztéssel, vascövekkel és kapcsokkal, b) acélabronccsal, c) keresztnyereg kötéssel, d) ollóscsappal, e) ékes illeszkedésű ollóscsappal

A húzott gerendák és rudak toldását újabban hevederes kötéssel oldják meg. A hevederes kötés csavarok és ékek, valamint korszerű betétek segít­ségével, azonkívül szegezéssel és enyvezésnél alakítható ki. Utóbbi fogalmakat lásd a következő részben. Kihajlás lehetőségének fennforgása eseté­ben a nyomott rudak toldását is hevederes kötés­sel képezik ki.

Magasítások. Gyakran előfordul, hogy a gerenda keresztmetszeteket a tartó egész hosszában vagy csak bizonyos helyeken (pl. alátámasztásoknál, felfüggeszté­seknél stb.) meg kell magasítani. Ezt ékelt vagy betétes, csavaros kötéssel oldjuk meg.

Fakötések gyakorlatban

Fakötések gyakorlati alkalmazásával az egyes szövegrészekben foglalkozunk. Rá kell mutatni azon­ban arra is, hogy a fakötéseket nemcsak a magas­építésben, hanem a mérnöki gyakorlat egyéb terü­letein is használják. A mérnöki műtárgyak és épít­mények zsaluzati és állványszerkezeteinél még gyakran alkalmazzák az előbb megismert fakötéseket. Tudni kell azonkívül azt is, hogy az előb­biekben tárgyalt fakötések majdnem mindegyike nemcsak az ács, hanem az asztalos szakmában is előfordul.

Fakötések méretezése

A fontosabb, nagyobb erőket átadó fakötéseket sztatikái számítás alap­ján méretezni kell. Így pl. meg kell vizsgálni, hogy a fakötés milyen mértékben gyöngíti a fa egyéb­ként nyomásra, húzásra vagy hajlításra szükséges keresztmetszetét; meg kell állapítani, hogy a nyíró igénybevételek szempontjából megfelelő nagyságú felület áll-e rendelkezésre stb.

Ácskötés

Az ácskötések kritikája. Az előbbiekben meg­ismert hagyományos fakötések általában nagy mér­tekben gyöngítik a fa keresztmetszetet, ami szilárd­sági és gazdaságossági szempontból hátrányos. A következő részben ismertetett korszerű fakötésekkel jelentékeny nagyságú erőket tudunk átadni, anélkül, hogy a fakeresztmetszeteket számottevően gyöngítenénk.

Hátrányos továbbá az is, hogy a legtöbb ács­kötésnél az erőátadás külpontos, amely igénybevétel a csatlakozó elemek szempontjából előnytelen, mert nagy élfeszültségeket okoz. Továbbá a nem ellen­őrizhető csaplyukak gombásodást folyamatok kiin­duló pontjai lehetnek. Általában az ácskötések erő­játéka bizonytalannak mondható.

Fa segédkötések

A különböző fakötések bizto­sítására (szétnyílásuk megakadályozására) kemény­fa anyagú szegekei, más esetben ékeket lehet alkal­mazni. Az ékek az érintkező felületek köze befe­szülve biztosítják a tökéletes teherátadást; az ékek ismételt beverésével – a fa összeszáradása után is – megfelelő érintkezést lehet létrehozni az illeszkedő felületek között (pl. 117 e ábra).

Acél segédkötések

Sok esetben acélanyagú segédkötésekre is szükség van, mégpedig: a) a fa-kötések helyzetének biztosítására, b) másodlagos erőhatások felvételére és c) bizonyos faelemeknek más faelemekre való felerősítése céljából. Az acél segédkötések a következők:

1. Szeg; a) kézi előállítású kovácsolt szeg (négyzetes keresztmetszettel), és b) gyári előállítású sodronyszeg.

A szegek méreteit két számmal jelöljük, pl. 42/80, ahol az első szám a Szeg átmé­rőjét (4,2 mm), a második a szeg hosszát (80 mm) jelenti. A kereskedelemben 7/7-70/200-as számú sodronyszegek kaphatók. Általános gyakorlati szabály, hogy a szegek hossza a felszegezendő elem (a deszka, palló, léc stb.) vastagságának 1,5-2-3-szorosa legyen; pl. a leggyakoribb 24 mm vastag elemet (deszkát vagy lécet) 28/65-ös számú szeggel kell szegezni, A szeg hossza függ az összekötendő elemek összvastagságától.

A szegezéssel felerősített faelem a szeg beve­rés! irányával ellentétes irányú erőhatásra könnyen elválik a másik faelemtől. Ha ezt a lehetőséget el akarjuk kerülni, úgy a szegeket ferdén kell beverni. Bizonyos esetekben (pl. kerítésléceknél stb.) a két elem együttes vastagságánál hosszabb szeget alkalmazunk és a szeg kiálló véget visszakampózzuk. Teljes biztonságot e tekintetben a facsavarral (lásd 2. pontot) történő felerősítés nyújt.

A közönséges sodronyszegeket a tégla- vagy beton anyagú falba nem lehet beverni, mert azok elgörbülnek. A különböző építőelemeknek vagy azok felerősítéséhez szükséges lécvázaknak a falazathoz való rögzítése céljá­ból külföldön különleges kiképzésű acélszegeket készíte­nek, amelyek a falazatba bárhol beverhetek.

2. Facsavar, amely a faanyagba való behaj­tásra alkalmas menettel, ún. famenettel van ellátva, és a csavarfej kiképzése szerint lehet: a) csavarhúzóval és b) csavarkulccsal szerelhető. A csavar­húzóval szerelhető csavarok gömbölyű fejűek, lencsefejűek és süllyesztett fejűek lehetnek (127 a-c ábra); ezek inkább az asztalosmunkáknál hasz­nálatosak (vannak: acél, réz, könnyűfém stb. anyagú facsavarok). A csavarkulccsal szerelhető facsavarok négyszögű és hatszögű fejjel készülnek (127 d ábra).

127. ábra. Facsavarok; a) gömbölyű-, b) lencse-, c) süllyesztett fejű, d) hatlapfejű csavar

3. Anyáscsavar (128. ábra), amely csavarszár­ból (vagy más néven csavarorsóból), csavarfejből, alátétlemezekből és csavaranyából áll. A csavarátmérő az angol hüvelykhez igazodik, van azonkívül ún. „metrikus” csavar is. A csavarfej alá megfelelő méretű alátétlemezt kell alkalmazni. Az olyan csavar­anyák alá, amelyek használat közben kilazulhat­nak (kicsavarodhatnak), rugós alátétkarikát (129. ábrák) vagy pedig egy második, ún. biztosító csavar­anyái, más elnevezéssel ellenanyái kell helyezni.

128. ábra. Anyáscsavar; 1 -csavarfej; 2 – csavarszár (vagy csavarorsó); 3 – alátétlemez; 4 – csavaranya (a 12 mm-nél kisebb átmérőjű csavaranyák a jobb sarok­ban levő ábra szerint készülnek)

129. ábra. Rugós alátétkarikák (Grower-gyűrűk); a) egyszeres, b) kettős

Az ács-, valamint a többi fafeldolgozó ipar gyakran alkalmazza a 130. ábra szerinti ún. kapupánt-csavart.

130. ábra. Kapupánt-csavar

131. ábra. Vas kötőelemek; a) ácskapocs, b) állványkapocs, c) laposvas heveder

4. Ácskapocs (131 a ábra) laposvasból készül. Az állványozási munkáknál és zsaluzásoknál nem laposvasból, hanem négyzet- vagy körkereszt­metszetű vasból készült ún. állványkapcsot hasz­nálnak (131 b ábra). A fát nagymértékben ron­gálja, azért alkalmazását lehetőleg kerülni kell.

Laposvas heveder (131 c ábra) gerendák és oszlopok toldásánál alkalmazható.

Az építőfát egyrészt szerkezeti, másrészt felü­leti szempontból is. meg kell munkálni. Erre szol­gálnak a famegmunkáló kézi és gépi szerszámok. A famegmunkáló ácsszerszámok különböző csoportba sorolhatók, vannak:

1. Hasító és faragó szerszámok, ilyenek:

• Ács fejsze, hasításra szolgáló, hosszabb nyelű, két kézzel használt szerszám (107 c ábra).
• Ácsszekerce, faragásra, hegyezésre, szegek beverésére és kihúzására szolgáló, rövid nyelű, egy kézzel használt szerszám (107 a ábra).
• Ácsbárd, a szekercénél jóval nagyobb és nehezebb, kimondottan faragásra megfelelő, két kézzel használt szerszám (107 d ábra).
• Balta, a fejszénél könnyebb, hasításra és faragásra egyaránt használható, rövid nyelű, egy kézzel használt szerszám (107 l ábra).
• Tisztító vas, vésőszerű, csapok, csaplyukak, lapolások, illesztések megmunkálására, utándolgozására hasz­nálatos szerszám, amelyet nyél nélkül használnak (107 e ábra).

107. ábra. Hasító és faragó szerszámok; a) ácsszekerce, b) balta, c) fejsze, d) ácsbárd, e) tisztító vas

2. Fűrészek többfélék lehetnek:

• Keretfűrész, amely lécek és hevederek keresztirányú, valamint deszkák és pallók kereszt- és hosszirányú fűrészelésére alkalmas (108 b ábra).
• Keresztfűrész, amelyet két munkás kezel, a gerendák keresztirányú (esetleg hosszirányú) fűrészelésére szolgál (108 a ábra).
• Rókafűrész, amelyet olyan helyen használnak, ahol a keretfűrész méreteinél és alakjánál fogva nem alkalmazható (108 d ábra).
• Lyukfűrész, amelyet deszkákban és pallókban kiala­kítandó lyukak kifűrészelésére használnak (108 e ábra).
• A fűrész fogak (108 c ábra) a fűrésznyomvonalhoz viszonyítva lehetnek; a) hegyesszögűek, b) derékszögűek és c) tompaszögűek. Vannak: a) csak egy irányban forgácsolók (keretfűrészeknél használatosak) és β) váltakozó irányban egyaránt működők (ilyenek a keresztfűrészek fogai).
• A fogakat váltakozva jobbra-balra kissé (max. 0,5 mm-nyire) kihajtogatják, hogy a fűrészlap a szélesebbre vágott részben könnyebben mozogjon.

108. ábra. Fűrészek; a) keresztfűrész, b) keretfűrész, c) fűrészfogak kialakítása, d) rókafűrész, e) lyukfűrész

3. Gyaluk

A gyaluk (109 a ábra) sík felületek előállítására, ezenkívül domború vagy homorú felületek megmunká­lására szolgálnak. Az ács leggyakrabban a nagyoló és a simító gyalut használja; az előbbi a durvább gyalu-lásra, az utóbbi a durván gyalult felületek további egyengetésére, simítására megfelelő. A kétféle gyalu- a rendeltetéstől eltekintve – a kés szélessége és élének alakja tekintetében különbözik. A nagyoló gyalu-kés éle gyengén íves és 30-36 mm széles, a simító gyalukés éle egyenes és 36-45 mm széles.

109. ábra. Gyaluk, vésők és fúrók stb.; a) gyalu, b) kétnyelű kés (vonókés), c)-e) vésők, f) furdancs, g) központfúró, h) csavarfúró, i) csigafúró, j) csapózsinór, h) vasderékszög, l) faderékszög

A vonókés vagy más néven kétnyelű kés is a gyaluk csoportjába sorolható ; fa élek lefaragására, azonkívül körkereszt metszetű fák faragására használatos (109 b ábra).

4. vésők

A vésők (109c – e ábra) csaplyukak, csapok elő­állítására szolgálnak. A vésésnél a vésőt fabunkóval ütik. Az ácsvéső 10-30 mm széles; a lyukvéső vasta­gabb éle keskenyebb és szára a nyél felé keskenyedik, hogy a véső oldalai ne szoruljanak be a fába. Van azon­kívül ferde élű véső is, amit azonban csak az asztalosok és esztergályosok használnak.

5. Fúrók

A fúrók csavarszárak, faszegek, köldökcsapok stb. részére szükséges lyukak előállítására szolgálnak.

Ilyenek:

• Csigafúró, amely 3-30 mm átmérőjű – kevésbé pontos – lyukak fúrására alkalmas; a kisebbek vas-, a nagyobbak fafogóval vannak ellátva (109 i ábra).
• Központfúró, amely csak egy vízszintes forgácsoló és egy függőleges bemetsző éllel bír, középütt pedig az előfúró (lásd később) helyett kúp alakú szeggel van ellátva; nagy átmérőjű, de kis mélységű lyukak fúrá­sára használatos (109 g ábra), furdancsba (109 f ábra) foglalva.
• Csavarfúró (előfúróval és bemetsző éllel), pontos mély lyukak fúrására alkalmas szerszám, amelynek csavarmenetes felülete a fúrót a fába húzza és a forgácsot felhozza; szintén furdancsba foglalva használatos (109 h ábra). A csavarfúró hegyén kialakított kisméretű elő fúróra más néven húzó csavarra a fúrás megindításának megkönnyítésére, másrészt a fúró pontra állítása céljából van szükség.

Kézi szerszámgépek

A korszerű, elektromos meg­hajtású, hordozható, 15-20 kg súlyú kézi famegmunkáló gépek gyorsítják a munkát és pontosabb megmunkálást eredményeznek, javítják a munka minőségét.

A kézi láncfűrész fatörzsek, gerendák fűrészelésére alkalmas (110. ábra). A körben futó, végtelenített görgős lánc fűrészfogai segítségével az összes ácsipari fűrészelések elvégezhetők. A láncfűrész függőleges, víz­szintes és ferde állásban egyaránt használható. A fűrészlánc fogait időnkénti után köszörüléssel kell használható állapotba hozni. A láncfűrészt egy vagy két dolgozó kezeli.

110. ábra. Villamos hajtású kézi láncfűrész (a); fűrészlánc b)

A kézi körfűrészt (111. ábra) alkalmilag készített asztalra szerelik fel. Keresztirányú, valamint a vékonyabb áruk hosszirányú darabolására használják. Kézzel vezetve is működtethető. Vágómélysége általában 6-14 cm. Felszerelhető ferdén is, így él- és vápaszaruk kifűrészelésére válik alkalmassá (111 c, e ábra). Felhasznál­ható azonkívül árkok, profilok és eresztékek előállítására is. Árkok kialakításánál a vastagabb fűrésztárcsát a tengelyre ferdén felszerelve érjük el a kívánt mélységű és szélességű árkot (111 d ábra).

111. ábra. Villamos meghajtású kézi körfűrész; a) homlok-, b) oldalnézet, c) élszaru fűrészelése, d) lengő fűrész, e) vápaszaru fűrészelése

A kézi szalagfűrész (112. ábra) végtelenített fűrész­szalagjával a legkülönbözőbb faipari munkák, hossz- és keresztirányú fűrészelések, csap- és horonykialakítások végezhetők el.

112. ábra. Villamos hajtású kézi szalagfűrész

A kézi fúrógépekkel (113. ábra) a csavarszárak részére lehet gyorsan és pontosan lyukakat fúrni; nemcsak merőleges, hanem pontosan beállítható ferde irányban is (113 c ábra). Az irány pontos betartását két rudazat biztosítja. A gépre szerelhető különböző fúrófejeket a 114. ábra tünteti fel. A 114 g ábra szerinti, ún. dob­fúró fejjel, azonkívül a rövid, kónikus központfúró fejjel a különböző betétek (tárcsák, gyűrűk stb.) részére lehet pontos fészket fúrni.

113. ábra. Villamos hajtású kézi fúrógép; a) oldal-, b) homoknézete, c) ferde irányú lyuk fúrása

114. ábra. Különböző fúrófejek; a) csavarfúró (bemetsző él nélkül), b) Lewin-rúdfúró, c) Irwin-rúdfúró (bemetsző éllel), d) szívfúró, e) univerzális fúró, f) hosszúhegyű központ­fúró, g) dobfúró, h) dobfúróval előállított körhorony Tuscherer-gyűrű részére; 1 – előfúró vagy behúzócsavar; 2 – bemetsző él

A kézi láncmarógépekkel (115. ábra) 16-40 mm széles és 30-70 mm mély, fészekszerű és átmenő csap­lyukakat lehet előállítani. A lyukakat hosszanti vagy egymás mellett többször megismételt keresztirányú marással lehet készíteni (115 d-e ábra).

115. ábra. Villamos hajtású kézi láncmarógép; a) működés közben, b) marólánc egység, c) lánckerék, d) keresztirányban mart csaplyuk, e) hosszirányban mart csaplyuk

116. ábra. Villamos hajtású kézi gyalugép; a) metszete, b) nézete

A kézi gyalugépek (116. ábra) kétkéses szerszáma egyengető gyalulásra alkalmas. A két kéz számára víz­szintes és álló helyzetű fogantyúval vannak ellátva. A késtengely (maróhenger) metszetét lásd a 116 a ábrán.

Vannak kombinált kézi gépek is, amelyekkel gyalulás, körfűrészelés és fúrás végezhető.

a) A fa hibái

Fahibáknak nevezzük azokat a tulajdonságo­kat, amelyek a fa szilárdságát lényegesen befo­lyásolják, vagy megmunkálását megnehezítik, felhasználásra alkalmatlanná teszik.

A fa leg­lényegesebb hibái: a) repedések, b) göcsök, c) csavarodottság.

A repedések különböző okok folytán kelet­keznek és különböző természetűek lehetnek.

1. A zsugorodási repedések a fa aszása követ­keztében keletkeznek, akár a geszt-, de leginkább a szijács-részeken. A zsugorodási repedések lehet­nek: bélrepedések, sugárirányú repedések és gyűrűs repedések (100 a, c ábra). Az ilyen természetű repedések keletkezését lassú szárítással jelentős mértékben el lehet kerülni.
2. A fagyrepedések sugár irányúak, a külső szélen szélesebbek, befelé keskenyedők (100 b ábra).

100. ábra. A fa repedései; a) gyűrűs, b) sugár irányú, c) bélrepedés

Göcsök

A göcsök a fa szilárdságát (főleg a húzó szilárdságot) lényegesen befolyásolják, azért a korszerű szabályzatok határt szabnak a göcsök száma és helyzete tekintetében. A göcsök külön­böző természetűek lehetnek, vannak: a) benőtt göcsök, amelyek egészségesnek mondhatók és kevésbé kifogásolhatók; b) kieső göcsök, ezek főleg az asztalosmunkánál esnek kifogás alá és c) harántgöcsök (101. ábra). A kieső göcsöket az asztalosmunkáknál el kell távolítani és helyüket alkalmasan beenyvezett fadarabbal ki kell foltozni.

101. ábra. Különböző természetű göcsök; a) benőtt göcs, b1) és b2) kieső göcsök, c) haránt göcsök

Az excentrikus növésnél a bél nem a fa közepén, hanem az északi oldal fele eltolva helyezkedik el (102 a ábra). Az ilyen fából készült fűrész­áru is erősen vetemedik.

Csavarodottság

Ha a fa rostjai csavarvonalnak, akkor a fa fűrészáru készítésére, egyáltalán gép­pel való megmunkálásra alkalmatlan (102 b ábra). A csavarodott fából készült fűrészáru veteme­dik, kajszul.

102. ábra. Rossz növésű fák; a) excentrikus növésű fa bütümetszete, b) csavarodott rostú fa

Általában I. kategóriájú fát kell alkalmazni húzott és külpontosán húzott elemeknél. Más igénybevételekre csak kivételesen alkalmazható.

II. kategóriájú fát kell alkalmazni hajlított, nyomott és külpontosán nyomott elemeknél. Húzásra és kül­pontos húzásra csak kivételesen alkalmazható.

III. kategóriájú fát olyan alárendelt jelentőségű szerkezeti elemeknél kell alkalmazni, melyek tönkremenetele nem veszélyezteti az egész szerkezet állékonyságát (pl. tető-szarugerenda). Húzott elemeket ezen kate­góriájú fából készíteni nem szabad.

b) A fa betegségei

A fa betegségei annak anyagszerkezetében olyan változásokat okozhatnak, amelyek következté­ben a fa szilárdsága veszélyesen csökken, vagy bizonyos esetekben teljesen megszűnik. A fa már a beépítés időpontjában beteg lehet, vagy később, beépített állapotában betegedhet meg,

A fa betegségét növényi élősdiek és állati kár­tevők okozzák, amelyek a fa anyagát táplálkozá­sul használják fel. Ennek megfelelően a fának két igen veszélyes betegsége van: a) a gombásodás, és b) a rovarrágás.

A gombásodás

A farontó gombák élősdiek, amelyeknek farontó hatása abban áll, hogy egyes fajták spórái a fa cellulóztartalmát, más fajtáké pedig a fa lignintartalmát használják fel táplál­kozásul. Az említett anyagok kivonása követ­keztében a fa szilárdságát elveszti, megpuhul, összerepedezik, majd teljesen szétmorzsolódik (el­korhad). A cellulóztartalmát vesztett fa megvörösödik, megbarnul; a lignintartalmát vesztett fa megfehéredik.

Az épületfa gombafertőzése bekövetkezhetik a faraktárakban vagy magán az épületen is, de vannak olyan gombák, amelyek magát az élőfát támadják meg. A fertőződés a felületek elszíneződésében jelentkezik, majd a továbbiakban a korhadás alakjában mutatkozik meg.

A megfulladás a zárt, meleg helyre kerülő ned­ves gerendák korhadásának egyik neme; a fa szövetei meglazulnak, a fa szilárdságát majdnem teljes mértékben elveszti. A gombák életműködéséhez a következő fel­tételek szükségesek: a) nedvesség, b) 15-40 C°-os hőmérséklet. A szabadon megmutatkozó faszerke­zetek csak ritkán, inkább a takart szerkezetek (födémek, padlók, tokok, földbe ásott oszlopok és hasonlók) gombásodnak meg.

Védekezés a gombásodás ellen

Mivel a gombá­sodás feltétele a nedvesség jelenléte, azért csak légszáraz fát szabad beépíteni, másrészt a beépített fát a nedvességhatásoktól óvni kell. Kívánatos a faanyagot impregnáló (antiszeptikus) védőszerek­kel kétszer bekenni.

Gombafertőzés

Ez esetben meg kell állapítani, hogy milyen természetű gomba okozta a kárt. A legveszedelmesebb a Merulius lacrymans (házi­gomba vagy könnyező gomba); az ezzel fertőzött fát el kell távolítani az épületből, de azonkívül a feltöltést is ki kell cserélni, mert különben az újonnan beépített faanyag is megfertőződik. Fertő­zött falaknál a habarcsot le kell verni, a téglákat le kell vésni, a szerkezetet: jól ki kell szellőztetni, karbolineummal itatni, a habarcshézagokat újra ki kell kenni, sőt tanácsos a felületeket forrasztó lámpával kiégetni.

Ha a gombásodást nem házigomba okozta, akkor egyszerűbb orvoslással is megelégedhetünk ; a nedvesség okát meg kell szüntetni, a fertőzött részeket le kell tisztítani, az erősebben sérült része­ket új anyaggal ki kell cserélni, és mind a régi, mind az új fa részeket védőszerrel kell impreg­nálni.

A legújabb külföldi kísérletek arra az eredményre vezettek, hogy a házigomba által megtámadott faszer­kezeteket infravörös sugarakkal kezelve, azok gomba­mentesekké váltak. Az előzetesen ilyen eljárással kezelt faanyagok a gombafertőzés ellen immúnisakká váltak.

Az egészséges fára jellemző, hogy a rönk vagy a gerenda egyik végén leadott morse-jelek (igen gyenge kopogtatás) a rönk vagy gerenda másik végén jól hallha­tók ; a beteg, gombáktól megtámadott (rothadt, meg­fulladt) fa nem közvetíti a morse-jeleket.

Rovarrágás

A rovarok – főleg a lárváik által rágott járatok és furatok következtében – olyan sérüléseket okoznak, amelyeknek következ­tében a fa szilárdsága erősen csökken. A faszerke­zetekben így gyakran jelentős károkat okoznak a különböző faragó bogarak, ormányos bogarak, cincérek stb.

A fapusztító rovarok elleni védekezés módjai a következők: a) a fát kb. 20 órán keresztül 80 0° hőmérsékletnek tesszük ki, b) mérges folya­dékokkal vagy mérges gázokkal kezeljük, azon­kívül c) a fa gőzölésével is eredményt érhetünk el.

c) A fa egyéb meghibásodásai

A levegő és a víz mint váltakozó közeg hatása

A faanyagra káros, ha a fa – huzamosabb ideig – váltakozva víz és levegő hatásának van kitéve. Ilyen esetekben tölgyet, vörösfenyőt vagy esetleg borovi­fenyőt kívánatos alkalmazni. Végleges jellegű épít­ményeknél éppen ezért a facölöpöket oly mélységig kell leverni, hogy azok állandóan vízben álljanak; ebben az esetben azok évszázadokig (pl. Velencé­ben) eltartanak. (Az apály és dagály közti rövid ideig tartó vízen kívüli állapot ebből a szempont­ból nem káros.)

Tűzhatás

A fa 105 C°-on felüli hevítésénél lassú lepárlás és gázosodás áll elő. A keletkező gá­zok gyulladáspontja 260-290C°. Ennél nagyobb hőmérsékletnél a fa már önmagát hevíti tovább. Mennél vékonyabb és mennél lazább a fa, annál könnyebben gyullad. A vonatkozó kísérletek azt mutatták, hogy egy órai tűzhatás után a vastagabb gerendák felülete bár elszenesedett, de a gerendák belseje épségben maradt.

Az előbbiekből következik, hogy a vékonyabb szelvényekből (deszkából, pallóból) készült szerkezeteknél fokozott figyelmet kell fordítani a tűz­védelemre. Az ilyen szerkezeteknél nagyobb a gázosodási, tehát gyúlékony felület, mint a töme­gesebb szelvényekből (heveder- és gerenda keresztmetszetekből) készült szerkezetek esetében.

A fa gyúlékonysága ellen kétféle módon véde­kezhetünk:

1. A fafelületeket olyan anyagokkal vonjuk be, amelyek a hőségben megolvadva a tűzhatással szemben közömbösen viselkednek. Ilyenek a víz­üveget tartalmazó impregnáló szerek. A fa gyúlékonyságát csökkentik azonkívül a mész- és cement­vakolatok, az azbeszt- és fémburkolatok is.
2. A fafelületeket olyan anyagokkal vonjuk be, amelyek a hevítés következtében az égést távoltartó közömbös gőzzel vagy gázokkal veszik körül a fát. A nátrium, a magnézium vagy a sulypát kristályvize a hevítés következtében a fát gőzzel veszi körül. A nitrogénvegyületeket tartalmazó sók (ammónium-klorid, ammónium-borát), valamint a magnéziumsók lángot fojtó gázokkal burkolják a fát.

A fa tűzbiztonsági értékelése

A faszerkezetek nem minősíthetők – mint ahogy azt a laikusok gondolják – a legkevésbé tűzbiztos szerkezeteknek. Erre jellemző a 103. ábra. Ha a (kellő tömegű) fa lángra lobbanását az előbbiekben ismertetett mó­dok egyikével késleltetni tudjuk, úgy a burkolatlan acél és az öntöttvas szerkezeteknél is tűzbiztosabbnak minősíthető.

103. ábra. Különböző anyagok tűzbiztonsági értékelése; a) burkolatlan folytacél, b) öntöttvas csőoszlop, d) fa, e) cementrabitzcal burkolt acéloszlop, f) téglapillér, g) merevbetétes betonoszlop, h) vasbeton.

A fa védelme

Az előbbiekből nyilvánvaló, hogy a beépített faanyagot védeni kell:

1. A gombásodástól, illetőleg az ennek folytán bekövetkező korhadástól és megfulladástól (ez a faanyag kiszárításával, kilúgozásával, bizonyos anyagokkal való telítésével, illetőleg bevonásával ér­hető el).
2. Az állati kártevőktől (ez a fa gőzölésével, mérges gázokkal vagy folyadékokkal való kezelésével érhető el).
3. A tűzhatásoktól (ez bizonyos, a lángra robba­nást késleltető bevonatokkal érhető el).

A szerkezet természetével kapcsolatos műszaki meggondolások és szabályzati előírások döntik el a védekezés módját és mértékét.

A fák nedvességtartalma

A frissen vágott fa 30-50 súlyszázaléka víz. A teli vágás előnyösebb, mert a nedvkeringés ilyenkor szünetel, és így kisebb a fa víztartalma. A víztartalom mesterséges szárítással 8-10%-ra, sőt 0%-ra is lecsökkent­hető. Kívánatos, hogy csak ún. légszáraz fa kerül­jön beépítésre. A légszáraz állapot azt jelenti, hogy a fa nedvességtartalma nem lehet több a 0% víztartalmú fa súlyának 15%-ánál.

A nedves fa felhasználását kerülni kell, mert a száradás következtében a fa a) zsugorodik, b) vetemedik, c) esetleg repedezik és d) a nedves­ség előfeltétele a korhadásnak és a gombásodásnak is. Mindezeket a hibalehetőségeket jelentős mérték­ben kiküszöböljük, ha a fát kiszárítjuk.

A fa szárítása és gőzölése

Az ácsiparban felhasználásra kerülő fát szabad levegőn, ún. természetes szárítással szárítják. A fa a levegőn azonban csak lassan (2-4 év alatt) és csak bizo­nyos mértékig szárad ki. Különösen az asztalos­ipar faanyagát kell gyorsabban és tökéletesebben, kiszárítani.

Az ún. mesterséges szárítás felmelegí­tett száraz levegővel, szárító kamrákban törté­nik. A hézagosan raktározott fa minden részéhez a meleg levegő mesterséges áramlás útján jut el, és a nedvessé vált levegőt exhausztor szívja el. A lombos fák 40-70 C°-ú, a fenyőfák 60-80 C°-ú, a vékony fenyőáruk pedig 80-90 0°-ú hőmér­sékleten száríthatok ki,

A mesterséges szárítás megkezdésekor a szárító­kamrába kívánatos vízgőzt vezetni, aminek több előnye van: a fa hamarabb felmelegszik, a pórusai kinyílnak, ezért a nedvesség könnyebben tud eltávozni belőle; a fában levő kártevők elpusz­tulnak; a száradás egyenletesebb lesz; a fa kevésbé fog repedezni; a kiszáradás után kisebb lesz a vízfelvevő képessége, ennek következtében kevésbé fog dolgozni. Különösen a vetemedésre legjobban hajlamos bükkfa esetében lehet a gőzö­léssel jó eredményt elérni, és a bükkfát asztalos és padlózó munkák céljára alkalmassá tenni.

A gőzölés még egy szempontból fontos

Ugyanis a fa tönkremenetele a nitrogénvegyületek nedves levegőben való bomlása és az ezzel a folyamattal együtt járó gombásodás folytán következik be. A nitrogéntartalmú protein- vagyis a fehérje-anyagok az élő fánál a növény fejlődési időszaká­ban igen fontosak, de a kitermelt fa tartóssága tekintetében károsak, mert a gombák tenyészését elősegítik és a rovarok megélhetését is lehetővé teszik. A nitrogénvegyületeket tehát kívánatos kilúgozni. A kilúgozás végrehajtható vízgőzzel (ez a legeredményesebb mód), forró vízzel és folyó­vízen való úsztatással.

Zsugorodás (aszás)

A fa száradásánál, vagyis nedvességtartalmának 30%-tól 0%-ig való válto­zásánál méretei csökkennek, a fa zsugorodik. A fa zsugorodása a különböző irányokban más és más mértékű, a rostok irányában a legkisebb, 0,1%, a sugár irányában 3-5%, az érintőleges irányban 6-10%. A zsugorodás leginkább a deszka és palló elemeknél észlelhető, melyeknél ez szélességi és vastagsági irányban következhetik be, amint az asztalosipari termelvényeknél sokszor tapasztalhatjuk.

A deszkák és pallók zsugorodásának módját szemlélteti a 97. ábra.

97. ábra. Deszkák és pallók zsugorodása; 1-közép; 2-szélső deszka, illetőleg palló

Látjuk, hogy a nedvdúsabb szijács-részek – a gesztrészekhez képest – nagyobb mértékben zsugorodnak, azonkívül az 1 jelű, ún. szélsődeszkák megteknősödnek. Az aszta­losszakma a deszkák homorú oldalát „bal”, a domború oldalát pedig „jobb” oldalnak nevezi. A 2 jelű ún. középdeszkáknak két jobb oldaluk van. A most vázolt körülményeknek – mint a későbbiekben látni fogjuk – bizonyos teherhordó enyvezett szerkezeteknél, azonkívül az asztalos­munka terén is fontos technológiai következ­ményük van.

A duzzadás, vagyis a fa méreteinek meg­növekedése a zsugorodással ellentétes jelenség, amely a 0-30%-íg terjedő vízfelvétel következ­tében áll elő. A száraz fa a nedvesség hatására megdagad, és eközben igen nagy erőt tud kifej­teni. Ez az alakváltozás is káros (pl. a fa duzza­dása következtében a hajópadló és a lécpadló felpúposodhat, vagy esetleg szétnyomja a kellőleg le nem terhelt falakat; az ajtók, ablakok meg­dagadhatnak és ennek következtében nem lehet kinyitni őket).

A vízfelvétel nemcsak a duzzadás szempont­jából káros, hanem – mint ahogy a későbbiek­ben látni fogjuk – a nedvesség előfeltétele a gombásodásnak és ebből kifolyólag a fa korha­dásának is. A fa beépítése utáni vízfelvételét akadályoz­hatjuk bizonyos anyagokkal történő telítéssel, pácolással vagy a fa tökéletes mázolásával.

Telítő anyag lehet pl. valamilyen fémsó, a kreozot elnevezésű szer stb. A fa felületi kezelését itatással, az impregnáló szerrel telt kádba vagy vályúba való mártással hajtják végre. Telíteni csak megfelelő berendezéssel lehet. Ekkor az impregnáló oldatokat nagy nyomás alatt sajtol­ják a faanyagba.

A védő mázolás és pácolás anyaga lehet lenolaj-kence, olajfesték, bitumenes máz, karbolineum stb. A földbe való beépítés esetében a fa felületé­nek elszenesítése is kellő védelmet nyújt a víz­felvétel ellen. A vetemedés jelensége akkor lép fel, ha a fa „eredeti alakját anyagának mozgása következté­ben megváltoztatja.

Vetemedés

98. ábra. Deszkák és pallók vetemedésének lehetőségei; a) esetiben AC || BP, b) esetben AB || CD, c) esetben AB és CO egy síkban fekvő, nem párhuzamos egyenesek, d) esetben AB és CD kitérő egyenesek

99. ábra. A fa mozgásának akadályozása deszkánál és lapszerkezeteknél

A vetemedés száradás és vízfelvétel következ­tében egyaránt beáll­hat. A vetemedés, kajszulás különböző lehetőségeit érzékeltetik a 98 a-d ábrák. A vete­medés, illetőleg a kajszulás jelenségénél sze­repe van annak a körülménynek is, hogy a fa nedvességtartalma annak egész tömegé­ben nem egyenletes.

Nagy mértékben vetemedik a tölgy, a bükk és a vörösfenyő. Különösen a deszkaelemek hajlamosak a vetemedésre. Ennek megakadályozása végett lehet a deszkába hosszirányú befűrészeléseket eszkö­zölni (99 c ábra), amivel egyrészt elősegítjük a fa kiszáradását, másrészt elvágjuk a fa vetemedését okozó szálait is, és így a fa mozgását megakadályozzuk.

Az asztalosiparban a megvetemedést úgy küszöbölik ki, hogy a deszkából való lapot nem egy darabból, hanem több keskenyebb, esetleg csak lécszélességű részből enyvezik össze (99 a-b ábra). A nagy fakeresztmetszeteket is több darab­ból enyvezik össze (pl. a repülőgépek fa légcsavar­jai is így készülnek).

A fa mozgása

A fa zsugorodását, duzzadását és vetemedését együttesen a fa mozgásának nevez­zük, erről a fogalomról úgy is szoktunk beszólni, hogy a fa dolgozik. A fa mozgása ellen a már eddig ismertetett és később megtárgyalandó tech­nológiai eljárásokkal, valamint szerkezeti meg­oldásokkal védekezhetünk. A fák térfogatsúlyának adatait a 13. táblázat tartalmazza.

13. táblázat: Fák térfogatsúlya (légszáraz állapotban)

[table id=436 /]

Friss (zöld) állapotban levő faanyagok térfogat­súlyát a táblázatban megadottnál 200 kg/m³-rel nagyobbra kell vermi. Esőtől nem védett faanyagok térfogatsúlyát a táblá­zatban megadottnál 100 kg/m³-rel nagyobbra kell venni. Az egzotikus fák térfogatsúlya sok esetben 1000 kg/m³-en felül van.

Tömörség a faanyagnál főleg abból a szempont­ból figyelemre méltó, hogy belőle általában következtetni lehet a fa szilárdságára. Mennél tömörebb a fa, annál nagyobb szilárdsága van. A tömörségre jellemző az 1 cm-es sugárhosszon levő évgyűrűk száma. A tömörségre lehet következtetni azon­kívül az évgyűrűk nyári zónájának mértékéből is. Ugyanis az évgyűrűkön belül (különösen a tű­levelű fáknál) két zóna különböztethető meg: a korábbi, világosabb, lazább (tavaszi) és a későbbi, sötétebb árnyalatú, tömörebb (őszi).

Szilárdság szempontjából a fafajták között lényeges eltérés mutatkozik. Figyelembe kell venni ezenkívül az igénybevétel módját és annak a rostok irányával képzett hajlásszögét is. A fenti értelemben vett szilárdságról tájékoztatást nyújt a 14. táblázat, amely a faszerkezetek méretezésére vonatkozó MNOSZ 15025-nak az építőfák határ-feszültségi adatait foglalja magába, és azonkívül egyéb, a tervező részére fontos utasításokat is tartalmaz.

A táblázatból megállapítható, hogy szilárd­ság, illetőleg határfeszültség szempontjából lénye­ges különbség van a rostokkal párhuzamos és a rostokra merőleges igénybevétel esetében.

Kopás

A kopási szilárdság a lépcsőknél, a padlóburkolatok­nál lényeges. A kopási ellenállás a szálakra merőlegesen (a bütün) a legnagyobb. A koptatási igénybevételnek a hazai fák közül legjobban a bükkfa áll ellen.

Hőtechnikai adatok

A fa hőszigetelő képessége egyéb építőanyagokkal összehasonlítva jelentős­nek mondható. Erre jellemző, hogy a 10 cm vas­tag gerendafal hőszigetelő képessége a 38 cm vastag, tömör téglából készült fallal egyenlő. A fa igen jó hőtároló; hőtágulása csekély, a vas hőtágulásának 1/30 része.

A la mint építőanyag általában. A fa könnyen alakítható, egyszerű eszközökkel megmunkálható, bizonyos – később ismertetendő – körülmények között igen tartós építőanyag. A fát a köveknél és a fémeknél könnyebben lehet megdolgozni; könnyen fűrészelhető, gyalulható, fúrható, véshe­tő, faragható, esztergályozható, szegezhető, csa­varozható, enyvezhető stb. Az elsorolt tulajdon­ságai miatt a fa – különösen a fatermelő orszá­gokban – ősidők óta kedvelt építőanyag.

A fa mint építőanyag az utóbbi időben minden jó tulajdonsága dacára világszerte vesztett jelentőségéből, mert a két világháború oly mértékig pusztította a faállo­mányt, hogy ma már nem lehet az építőipar részéről jelentkező faigényeket kielégíteni. Ehhez járul még az, hogy a kémiai ipar rohamos fejlődése folytán a fát sokkal jobban lehet hasznosítani a vegyiparban, mint az építőiparban.

A fa alkalmazási köre

A fa az építészetben igen sok területen kerül alkalmazásra; teher­hordó és felszerelő szerkezetek egyaránt készül­nek belőle. A fát az építőiparban több iparág, így a) az ács-, b) az asztalos-, c) a fapadlózó- és d) a redőny ipar dolgozza fel.

A teherhordó szerkezeteket az ácsipar állítja elő; ilyenek a cölöpalapozások, süllyesztő kútszekrények, falak, oszlopok és gerendák, a különböző tarló szerkezetek, födémek, vázas épületek, fedélszerkezetek, lépcsők, kerítések, padlóburkolatok stb.

Az asztalosmunka keretében készülnek a kapuk, ajtók, ablakok, fafalak, faburkolatok stb. Megjegyezzük, hogy az asztalosmunka alapvető ismereteit nem itt, hanem az „Épületasztalos munka” című részben tárgyaljuk. Az építőipar azonkívül a fát mint kisegítő építőanyagot is kiterjedten használja: munka­állványok, alátámasztó és mintaállványzatok, vala­mint beton és vasbeton szerkezetek zsaluzata részére.

Az építőfa előnyei és hátrányai

A fának, mint építőanyagnak sok előnyös tulajdonsága van, ilyenek : a) kis súlya, b) könnyű megmunkálhatósága, c) jelentős nyomó, húzó és hajlító szilárd­sága, d) rossz hővezető, tehát jó hőszigetelő, e) hőtágulása csekély, f) felülete tetszetős, ezért fedőmázolás nélküli kivitel esetén is jó építészeti hatás érhető el vele, g) bizonyos szerkezetek elő­állítására a legolcsóbb építőanyag,

A hátrányos tulajdonságai: a) a fa dolgozik (alakját változtatja), b) gombásodhat (ebből kifolyólag korhad), c) az állatok (rovarok) is kárt okozhatnak benne és d) egyéb építőanyagok­hoz viszonyítva kevésbe tűzbiztos, a szabadon mutatkozó nagy felületek gyúlékonyak.

Az elsorolt hátrányos körülményeket és azok kiküszöbölésének módjait a későbbiekben rész­letesen tárgyalni fogjuk.

Az építőfák makroszkopikus tulajdonságai

A fa részei. A fa mikroszkopikus felépítésének tárgyalása az építőanyagok tárgykörébe tartozik. Bizonyos alábbi makroszkopikus jellemzőit itt is tárgyaljuk. A fa szerkezete, felépítése ábrákkal.

Az építőanyaggá feldolgozott fát makrosz­kopikus vonatkozásban három metszete jellemzi, ezek:

• a bütümetszet, amely a fa tengelyére merő­leges,
• a sugaras metszet, amely a fa tengelyén megy át,
• az (évgyűrűibe) érintőleges metszet, amely a fa tengelyével párhuzamos.

A bütümetszet (96 a ábra) közepén találjuk a sötétebb színű bélt, amelyet az évgyűrűk vesznek körül. Az évgyűrűkön áthaladó, sugár irányú vonalakat bélsugaraknak nevezzük. A bélt körül­vevő, sötétebb árnyalatú geszt a fa legrégibb, legértékesebb része.

96. ábra. A fa metszetben mutatkozó sajátosságai: a) bütü-, b) sugaras-, c) érintőleges metszet; 1 – bél; 2 – geszt; 3 – szijács ; 4 – kambiumgyűrű; 5 – háncs-; 6 – kéregréteg

A geszt után következő vilá­gosabb szijács-rész fiatal, nedvdús sejtekből áll, ez az oka annak, hogy a száradás alkalmával – mint azt a 97. ábrán láthatjuk – a szijács-részek nagyobb mértékben zsugorodnak (desz­kák, pallók esetében vékonyodnak), mint a geszt­részek. A fa külső részén helyezkedik el a szapo­rodásra (osztódásra) képes sejtekből álló kambium­gyűrű, amelyet a háncs-, ezt pedig a kéregréteg veszi körül.

97. ábra. Deszkák és pallók zsugorodása; 1-közép; 2-szélső deszka, illetőleg palló

A sugaras metszeten (96 b ábra) a fa évgyűrűi hosszában futó egyenes vonalak alakjában jelentkeznek, a bélsugarak pedig a fa tengelyére merő­leges vonalkáknak, más esetben pedig fényes foltoknak mutatkoznak. Az utóbbi fényes foltok a tükörre emlékeztetőek, ezért az ilyen metszeteket tükrös metszetnek is nevezzük.

Az érintőleges metszetben (96 c ábra) az év­gyűrűk parabolaszerű görbe vonalaknak, a bél­sugarak pedig a középen kiszélesedő, a két végén elvékonyodó vonalkáknak mutatkoznak. Az évgyűrűk parabolikus vagy önmagába vissza­térő vonalú rajza a fa kúpos voltából, másrészt a fa tengelyének, ebből kifolyólag a rostoknak görbeségéből adódik.

A sugaras és az érintőleges metszetben jelentkező faerezés (a fa rajza) a nyersen maradó fafelületek szempontjából fon­tos. A fa rostjainak ezt az érdekes rajzát az asztalosipar gyakran esztétikai célok elérésére használja ki. A fa rajza meglehetősen állandó és az egyes fafajtákra igen jellemző. A fa véget bütünek vagy végfának nevezzük.

A műkő fogalma

A műkő lényegileg minőségi beton, amelyet kellőleg formálnak, idomítanak és felületét utólagosan megdolgozzák. Tehát a műkő mesterségesen előállított beton anyagú építőkő.

A műkő alkalmazási területe

A műkő igen sok^; szerkezet előállítására alkalmas. Azt lehet mon­dani, hogy a természetes eredetű faragott kő szerkezeti elemeket szinte kivétel nélkül műkőből is elő lehet állítani. A faragott kővel szemben a műkő előnye, hogy – mint később látni fogjuk – hajlításra igénybe vett szerkezetek részére is sokkal inkább megfelelő, mint a természetes kő.

A műkő keménymészkő-, márvány- és gránit-utánzatú lehet. Azonban a csiszolt felületeken a műkő sajátos szemcsés struktúrája feltűnően elárulja mivoltát, és csak durva megdolgozás esetén kelti az utánozni kívánt természetes eredetű kő be­nyomását.

A műkőtől megkívánt tulajdonságok: kellő szilárdság, fagyállóság, kopási ellenállás, vízzárás. Ezenkívül megkívánjuk, hogy a rendeltetésből folyó szerkezeti szempontoknak is megfeleljen, úgyszintén, hogy esztétikai hatása is kielégítő legyen.

A műkő anyagtani vonatkozásai

A műkő közönséges beton anyagú magból és azon 2,5 cm vastagságú kéregrétegből áll. A kopásnak ki nem tett kéregréteg 1,5-2,0 cm vastag lehet. A kopásnak kitett kéregréteg m³-ként legalább 450 kg, a mag pedig 350 kg; a kopásnak ki nem tett kéregréteg 350 kg, a mag pedig 310 kg 500-as vagy ezzel egyenlő értékű, tehát megfelelően nagyobb mennyiségű, alacsonyabb szilárdságú cementet tartalmazzon.

A kéregréteg adalékanyaga: kemény mészkő, márvány vagy ritkábban gránit különböző szemnagyságú, portól és szennyezéstől mentes őrle­ményéből áll (lásd a 12. táblázatot).

12. táblázat: Műkőadalék

[table id=435 /]

Az elérni kívánt struktúrának, valamint a bedolgo­zási módnak megfelelően az adalékanyag keverési aránya és a vízcement tényező is más és más kell hogy legyen. Több kőliszt adagolása folytán a műkő színe világosabb, a zsugorodás, valamint a nedvesség okozta térfogatváltozás nagyobb mértékű lesz, ennek következ­tében könnyebben keletkeznek repedések. A cementtöbblet sötétebb árnyalatú szint és zsugorodási repedése­ket eredményez.

A műkő felületének keményítése, illetőleg tömö­rítése, vagyis a kopási ellenállás növelése, vala­mint a csiszolhatóság és fényezhetőség végett lehet a műkövet a kötési, illetőleg szilárdulási folyamat ideje alatt két alkalommal 10 Beaumé-(olv. bomé) fokos⁵ sűrűségű magnézium-fluát és egyszer 8 Baumé-fokos cink-fluát oldattal telíteni.

A műkő színezése

Fehér cement alkalmazásá­val elefántcsontfehér, egyéb cementekkel szürkés színű (karsztmárvány utánzatú) műkövet nyerünk. A műkő színét az adalékanyaggal is módosítani tudjuk. Különböző színű adalékanyagokkal a különböző színű gránitok – vulgárisan kifejezve spriccelt – színösszetételét is lehet utánozni.

Egyébként a műkő színezésére csak a cement vegyi hatásának ellenálló oxid- és mangánfestéket szabad használni; föld- és anilinfestékeket nem, ezek különben is rossz színhatást eredményeznek, azonkívül károsan befolyásolják a műkő szilárd­ságát is. A kemény mészkő világos árnyalatú sárgás színét oxidsárga alkalmazásával lehet elérni.

A műkő szerkezeti vonatkozásai

A műkövet a törések megakadályozása végett vasbetétekkel kell ellátni. A beépítés után hajlításnak kitett gerenda-és lemezszerű műkő szerkezeteket a vasbeton szerkezeteknek megfelelően kell méretezni, illető­leg vasbetétekkel ellátni. A gerenda- és a lemezszerű elemeket azonkívül a szállítás közben elő­álló hajlító hatások szempontjából is meg kell vasalni, mert fel kell tételezni, hogy azokat esetleg nem a szerkezeti vasalásnak megfelelő helyzet­ben mozgatják.

A nagyobb műkőegységeket a szállítás és elhelyezés megkönnyítése, valamint anyagtakaré­kosság végett csőszerű vagy teknőszerű üregekkel célszerű készíteni.

A műkőelemeket egyébként a szükségnek meg­felelően a faragott kő szerkezetek kötéseihez ha­sonló módon képzett kőcsapolckal és csaplyukakkal, hornyokkal, árkokkal és eresztékekkel, valamint az ott megismert egyéb kötési módokkal kell kialakí­tani. A súlyosabb műkőelemeknél a magasba emelés céljára zárt horgokat, úgyszintén a bekötés céljára betonvas tüskéket kell kihagyni.

Minták, formák és zsaluzatok

A műkőelemeket szétszedhető fa-, vaslemezzel borított fa-, vas-, vasbeton vagy gipszanyagú öntőformák, egyszerűbb esetben zsaluzatok segítségével állítják elő.

Az összetettebb alakzatú műkőelemekről (pl. fejezetekről, balluszterekről, konzolokról és ha­sonló jellegű tárgyakról) előbb egy pozitív – tehát a készítendő mintadarabbal alakban és méretben pontosan megegyező – gipszmintát készítenek, amelynek alapján állítják elő a szétszedhető negatív öntőformát. Egyszerűbb alakú elemek ese­tében mindjárt a negatív öntőformát készítik el; egész egyszerű tárgyaknál elegendő megfelelő zsaluzat is.

A kopásnak kitett műkőelemeket (pl. lépcső­ket stb.) földnedves betonból, kézi döngöléssel s a döngölésnek kellően ellenálló faformában állítják elő (93. ábra).

93. ábra. Műkő lépcsőfok készítése; a) kéregréteg csömöszölése, b) deszka mintaszekrény metszete, c) a kész lépcsőfok metszete

Az erősebben tagozott felületű műkőtárgyak előállításához gipszmintát használnak (94. ábra). Az ismételten felhasznált gipszformákat az újból való bedolgozás előtt meg kell tisztítani, és szap­panos olajjal kell bekenni.

94. ábra. Műkő párkány mintaszekrénye; a) a kész párkány metszete, b) a gipsz mintaszekrény szétszedett állapotban, c) gipsz tagozat a bemélyedő vízorr részére

A beton- és fémformákat hígabb olajban vagy petróleumban oldott stearinnal vagy parafinnal kell bekenni.

Szerszámok. A műkő elkészítéséhez szükséges szer­számok részben azonosak a beton előállításához, másrészt a kőműves munkák és a kőfaragó munkák elvégzéséhez szükséges szerszámokkal; ezeken túlmenően a műköves nélkülözhetetlen szerszámai közé tartoznak:

A tömködő kalapács (95 a ábra), amely a beton bedolgozására szolgál.

95. ábra. Műköves szerszámok; a) tömködő kalapács, b) simító kanál, c) lanzetta, e)-f) élképző vasak, g) profilvas, h) kaparó acél (csirkász)

A különböző méretű simító kanalak (95 b ábra) a kéregréteg tömör elsimításához szükségesek. A lanzetta elnevezésű szerszám (95 c ábra) a kis és nehezen hozzáférhető felületek, hajlított tagok, vápák és tagozatok összemetsződéseinek stb. eldolgozására való.

A különböző élképző vasak (95 d-f ábra) a derék-, hegyes- vagy tompaszögű, a lekerekített vagy lesarkított élek kialakítására szükségesek. A különböző profilvasak (95 g ábra) a tagozatok kihozására használatosak. A kaparóacél, más néven csirkász (95 h ábra) a cementréteg lekaparására szolgál.

A műkő előállítása

A műkő kéregrétegét földnedves állapotban hordják fel a mintaszekrény felületére, és tömködő kalapáccsal tömörítik. Ezután elhelyezik a szükséges vasbetéteket, majd kiöntik és bedöngölik a betonmagot, valamint a záró kéregréteget. Ha az így elkészített munka­darab a megfelelő szilárdságot elérte, a mintaszekrényt szétbontják és a friss műkőtárgyat nedves környezetben tárolják. Az elkészült friss műkövet legalább 28 napig állandóan nedvesen kell tartani.

A műkő felületi megdolgozása

Az előbbiek szerint elkészített műkőtárgyak felületét kőfaragó szerszámokkal, a kőfaragó munkáknál megismert módok szerint lehet megdolgozni. Leggyakoribb a gorombán, félfinoman vagy finoman szemcsézett, a bordázott a felvert, a rovátkolt, valamint a hegyes vésővel egyengetett, azonkívül a csiszolt és fényezett felületképzés. Az élszegélyezés szintén a kőfaragómunkáknál megismertekhez hasonlóan történik.

Műkő meghibásodásai

A műkő meghibásodásának egyik formája a kivirág­zód, amely a gondatlan feldolgozás következtében a műkőbe került szabad mészből vagy a vízben oldható kénsavas sókból származik. A kivirágzás kisebb-nagyobb, szabálytalan alakú, fehér vagy fehéres elszíneződésű foltokban jelentkezik.

A műkő másik gyakori meghibásodása: a repedések, amelyek egyrészt abból keletkezhetnek, hogy a cement a szilárdulás folyamata alatt egyenetlenül terjed ki, másrészt az anyag helytelen alkalmazásának vagy fel­dolgozásának folyományaképpen – az anyag száradása­kor bekövetkező – zsugorodásával állnak elő.

A műkő repedési veszélyét lecsökkenthetjük, ha az anyag szemszerkezetét helyesen állapítjuk meg, ha helyes vízcement tényezővel dolgozunk, ha betartjuk a mag és kéregréteg megkívánt keverési arányát, ha a kötéshez szükséges vízutánpótlásról gondoskodunk, ha a nedvesen tartást nem hirtelen, hanem fokozatosan csökkentjük, végül ha a műkőtárgyakat idő előtt nem tesszük ki a nap tűző melegének vagy erős légáramlatnak. A helyszínen felhordott műkőről mint kimon­dottan burkolat jellegű szerkezetről a „Monolit jellegű falbevonatok” című pontban lesz szó.