A magastetők tetőfedésének fentről lefelé (kívülről befelé) haladva az alábbi három szerkezeti rétegét különböztetjük meg (1.121. ábra).
Ezek:
- héjazat,
- héjazat aljzata,
- alátéthéjazat.
1.121. ábra. Tetőfedés általános rétegfelépítése
Héjazat
A tetőfedés legfelső rétege. Különböző méretű és anyagú fedőelemekből áll, melyek szorosan egymáshoz kapcsolódva, részben egymásra fedve vízzáró felületet képeznek. Jellemzően a héjazat (anyaga, fedésképe stb.) alapján azonosítják a különböző tetőfedéseket.
Héjazat aljzata
A héjazatot alátámasztó szerkezet, amely a héjazat és saját terheit közvetlenül a fedélszerkezetre (szaruzatra) továbbítja. A héjazat aljzata adja meg a fedés alakzatát, lehetővé téve a fedőelemek rögzítését és az alsó felületük megfelelő szellőzését.
A héjazat aljzata hazánkban szinte kizárólag fából készül. A héjazat típusától (és a fedés módjától) függően általában lécekből, zárlécekből, ritkán szelemenekből álló faváz-, vagy teljes felületű deszkaborítás (esetleg falemezborítás) alkotja. A nyugati országokban elterjedt a különböző műanyag, illetve fémprofilok alkalmazása is. Ezek számos előnyös tulajdonságuk (kis tömeg, kedvező szellőzés) ellenére hazánkban még ritkán fordulnak elő.
Alátéthéjazat
A tetőfedéssel szembeni vízhatlansági követelményt a héjazat önmagában általában nem teljesíti, ezért szükség van a héjazat alatt egy teljesen zárt, vízhatlan rétegre. Az alátéthéjazatot általában műanyag fólia képezi, amely legtöbbször a héjazat aljzata és a fedélszerkezet között (az ellenléc alatt) helyezkedik el.
Eltérő módon kell kezelni a beépített és nem beépített tetőtereket határoló tetőfedéseket. Maga a tetőfedések rétegfelépítése alapvetően nem különbözik, de a tervezés során figyelembe vett egyéb szempontok (a kiszellőztetés, a tetőfedés áttörései stb.) miatt lényegesen eltérő szerkezeti kialakítások keletkeznek.
Beépített tetőterek esetén a tetőfedéshez közvetlenül kapcsolódnak továbbá a beépített tetőteret határoló egyéb szerkezetek (hőszigetelés, burkolat). Ilyenkor a tetőteret határoló szerkezetet a belső burkolattól a külső héjazatig egy összefüggő többrétegű szerkezetként kell kezelni és vizsgálni.
Tetőfedések osztályozása
A tetőfedéseket elsődlegesen a héjazat jellege szerint, valamint azon belül a fedés (héjazat) anyaga és a fedés módja alapján különböztetik meg.
A héjazat jellege szerint a tetőfedések lehetnek:
- kiselemes, pikkelyszerű fedések;
- nagyelemes fedések;
- kévefedések.
Kiselemes pikkelyszerű fedések
A kiselemes pikkelyszerű fedéseket szorosan egymáshoz kapcsolódó kisméretű fedőelemek alkotják, amelyek jellegzetes rajzolatot adnak a tetőfelületnek. Ilyenek a cserép-, pala- és zsindelyfedések, melyek hazánkban a legelterjedtebbek.
Anyaguk szerint megkülönböztetjük:
- az égetett agyagcserép fedéseket;
- a betoncserép fedéseket;
- a szálerősítésű cementpala fedéseket;
- a terméspala fedéseket;
- a fa-, illetve bitumenes zsindelyfedéseket.
Nagyelemes fedések (lemezfedések)
Nagyelemes fedéseket elsősorban a nagyobb épületek (pl. csarnokok) tetőinél alkalmazzák. A több m2 felületű fedőelemek (lemezek) alakjuk (oldalméreteik aránya) szerint két csoportba sorolhatók: ezek a táblás- és szalagfedések. Táblás fedéseknél a fedőelemek hossz- és szélességi mérete közel azonos (a hosszméret max. 3-szorosa a szélességnek). Szalagfedéseknél a fedőelemek hosszmérete a szélességi méret 10-20-szorosa. A lemezek profilozása többféle lehet: a legelterjedtebb a hullám-, illetve a trapézlemez.
Anyaguk szerint megkülönböztetünk:
- fém (alumínium, réz, titán-cink, tűzihorganyzott acél) lemezfedést;
- műanyag lemezfedést;
- bitumenes lemezfedést;
- szálerősítésű cement lemezfedést.
Kévefedések
A kévefedések a régi népi építészet jellemző tetőfedései: ilyen a szalma- (zsúp-) és nádfedés. A tetőfedés aljzatát a szaruzatra erősített, az eresszel párhuzamosan vízszintesen futó, egymástól 40-60 cm-re elhelyezkedő lécek vagy dorongfák alkotják. A nádból (vagy szalmából) 30-40 cm átmérőjű kévéket kötnek, melyeket először vékony huzallal ideiglenesen a lécekhez erősítenek, majd hajlékony vesszővel, illetve vastagabb huzallal véglegesen rögzítenek.
Az így lépcsőzetesen egymásra takaró kévéket ún. nádverővel visszaverik úgy, hogy egységes sík tetőfelület jön létre. A kévefedések fokozottan tűzveszélyesek, ezért napjainkban csak kivételes esetekben készítenek. Elsősorban ökoépítészet részeként vagy műemléki épületek felújítása során kerülhet sor az alkalmazásukra.
Hajlásszög, vízküszöb, rátakarás
Korábban már említettük, hogy a zárt, vízhatlan alátéthéjtól függetlenül a tetőfedés héjazatát mindig úgy kell kialakítani, hogy a lehető legkevesebb nedvesség jusson át rajta. A kiselemes és nagyelemes fedések többségénél a hé-jazati elemek minden oldalról rátakarással csatlakoznak egymáshoz. Az elemcsatlakozásoknál lévő hézagok tömítés nélküliek, a csapadékvíz bejutását lényegében annak gyors és maradéktalan elvezetése, valamint az elemek közötti megfelelő mértékű rátakarás akadályozza meg.
A csapadékvíz levezetése elsősorban a tető hajlásszögétől (a tetőfelület lejtésének mértékétől) függ. Minél meredekebb a tető, annál gyorsabban folyik le a csapadék. Bár a lejtéssel adott a csapadékvíz gyors elvezetésének feltétele, figyelembe kell venni a szélnyomás visszatorlasztó hatását. Nagyobb viharokban a szélnyomás több centiméter magasságban visszatorlaszthatja a lefolyó csapadékvizet.
Az így felgyülemlő víz mértékadó magassága a vízküszöb. A hazánkban jellemző időjárási viszonyok alapján megállapították, hogy adódhat olyan irányú és mértékű szélnyomás, amely függőleges felületen egymásra takaró elemek közötti hézagban akár 5 cm magasságig is visszatorlaszthatja a vizet. Minden tetőfedés kialakításánál ezzel a vízküszöb-értékkel kell számolni.
A fenti jelenségből következik, hogy nem megfelelő méretű rátakarás (ráfedés) esetén a felgyülemlő víz a hézagokon keresztül bejuthat a héjazat alá, vagyis a vízzáróság nem teljesül. A héjazati elemek közötti rátakarást ezért mindig úgy kell meghatározni, hogy meghaladja az adott hajlásszöghöz tartozó vízküszöb értékét (1.122. ábra). Csak ebben az esetben minősül vízzárónak a héjazat.
1.122. ábra. Rátakarás (átfedés) értelmezése a vízküszöb és a hajlásszög függvényében
A különböző tetőhajlásszöghöz tartozó rátakarás legkisebb mértéke minden esetben az 5 cm adott hajlásszögű síkra mért vetülete. A rátakarásnak a tető minden részén azonosnak kell lennie. Bár a tetőfelületen fentről lefelé haladva az eresz vonalához közeledve egyre nagyobb mennyiségű lefolyó csapadékvízzel kell számolni, ezek tömege és sebessége is egyre nagyobb, vagyis a szélnyomással szembeni ellenállásuk is nagyobb lesz. Ez azt jelenti, hogy adott szélnyomás mellett a tetőfelületen fentről lefelé haladva egyre kevésbé érvényesül a visszatorlasztó hatás.
A különböző tetőfedések alkalmazhatóságát meghatározza a tető hajlásszöge, valamint az egyedi igények. A kettő azonban szorosan összefügg, hiszen az adott héjazat-típusok alkalmazhatósága adott szögtartományokra korlátozódik. Vagyis előfordulhat, hogy az igények megfogalmazása során kompromisszumot kell kötni valamelyik rovására.
Napjainkban sokféle anyagú, formájú, színű, felületkezelésű héjazat-típus van forgalomban. Az egyes típusoknál azon tetőhajlásszög-tartományt, amelyen belül alkalmazhatók, minden esetben a gyártók adják meg. Az ezt meghatározó tényezők elsősorban az adott héjazat anyaga, tömege, mérete, elemkapcsolatai, rögzítése stb. A megadott szögtartományok jellemzően azon határokat rögzítik, amelyen belül az adott héjazat vízzárósága még biztosítható.
Ezek:
- a) függőleges irányban;
- b) 45°-os hajtás esetén;
- c) 45°-nál kisebb hajlás esetén
A különböző tetőfedések tehát eltérő szögtartományban alkalmazhatók. Ezen szögtartományokat később a különböző tetőfedések részletes tárgyalásánál ismertetjük.
A tetőfedésekkel kapcsolatos legfontosabb követelmény az időjárási hatásokkal (csapadék, szél, hő, fagy stb.) szembeni hatékony és tartós ellenállás, védelem.
Csapadékbiztosság (vízzárósági, vízhatlansági követelmény)
Napjainkban kizárólag vízhatlan vagy vízhatlanná tett vízzáró, tetőfedések készíthetők, vagyis olyanok, amelyek egyáltalán nem engedik át a nedvességet.
Régebben a beépítetlen magastetőknél megengedett volt vízzáró fedések alkalmazása is. Akkor a padlástérbe jutó kis mennyiségű nedvesség a természetes szellőzés, valamint a padlásfödém burkolatának kedvező vízfelvevő képessége következtében nem okozhatott szerkezeti károsodást. Napjainkra az anyagok és szerkezeti megoldások jelentősen megváltoztak (olyan szerkezeti anyagokat építenek be, amelyek nedvességre fokozottan érzékenyek). Emiatt a vízzárósági követelmény már nem elfogadható.
A tetőfedés legfelső rétege (a héjazat) önmagában vízzáró, a vízhatlanságot a tetőfedés legalsó rétege biztosítja. Annak ellenére, hogy a tetőfedés alsó rétegében biztosítva van a vízhatlanság, a héjazat vízzárósága mégis nagyon fontos, hiszen törekedni kell arra, hogy a tetőfedésbe minél kevesebb nedvesség jusson be. (A tetőfedés rétegfelépítését a következő alfejezetben tárgyaljuk részletesen.)
A csapadékbiztosság nemcsak a csapadék tetőszerkezetbe jutásának megakadályozását, hanem a csapadékvíz megfelelő elvezetését is jelenti. A tetőfedést minden esetben úgy kell kialakítani, hogy a csapadékvíz a tetőfelületről maradéktalanul el legyen vezetve.
Időállóság (tartóssági követelmény)
A tetőfedések – akárcsak az épület többi szerkezete – hosszú távra, több évtizedre készül. Ezért különösen fontos, hogy a fedésekhez alkalmazott anyagok minősége és a szerkezeti kialakítás módja megfeleljen a tartóssági követelményeknek.
A tartóssági követelmények magukba foglalják a tetőfedés anyagára vonatkozó szilárdsági követelményeket, a fagyállóságot (nem fagyálló anyagok alkalmazása esetén rövid időn belül bekövetkezik a teljes tönkremenetel), valamint a különböző mechanikai hatásokkal és egyéb igénybevételekkel szembeni ellenállóságot. Az anyagminőségen túl legalább ilyen fontos a szakszerű, pontos kivitelezés is. Csak az ide vonatkozó előírásoknak, gyártói utasításoknak megfelelően építve – és azokat folyamatosan követve – létesíthetők megfelelően tartós tetőfedések.
Alapvető követelmény, hogy a tetőfedést alkotó minden egyes elem egyformán tartós, időtálló legyen. Egy-egy elem korai tönkremenetele – ha az észrevétlen marad, – komoly károsodást okozhat. Általában jellemző, hogy a külső hatásoknak leginkább kitett héjazat (egyébként hosszú távú) tönkremenetele határozza meg a tetőfedés felújításának, cseréjének szükségességét. Egy tető teljes tetőfedésének cseréje meglehetősen költséges és munkaigényes feladat.
Építészeti hatás (esztétikai követelmény)
A tetőfedés az épület tetejének külső látható felülete (burkolata), amely így döntően meghatározza az épület külső megjelenését, építészeti hatását, illetve a szomszédos épületekkel a tágabb épített környezet (település) képének egészét.
Gondoljunk csak egy város hegyoldalról nézve megfigyelhető madártávlati képére. Általában tetők sokasága látható, az épületek homlokzatai csak részben tűnnek elő a „tetőrengetegben”.
Természetesen a tetőfedés esztétikai szempontból történő megválasztása elsősorban az építtető egyedi igényein alapszik. A kiválasztás során mindenképpen figyelembe kell venni a már meglévő környező épületek tetőfedését, annak színét, anyagát. Ezt egyes esetekben helyi előírások is szabályozhatják. Célszerű a környezethez igazodva kialakítani a tetőfedést.
Gazdaságosság
Mint minden épületszerkezetnél, a tetőfedések esetében is fontos, hogy a lehetőségekhez képest minél gazdaságosabban épüljön meg. Természetesen a költségeket elsősorban a beépített anyagok és azok minősége határozza meg. Ezen felül azonban gazdaságossági szempontból jelentős szerepe van az építés (kivitelezés) menetének. Törekedni kell a gyors, de pontos kivitelezésre, a lehető legkedvezőbb anyagfelhasználásra, minél kevesebb hulladék keletkezésével mindezt úgy, hogy az ne menjen a minőség rovására.
A tetőfedések kialakításánál a gépesítettség mértéke elhanyagolható. Ez a munka napjainkban is élő munkaerőt igényel. A fent említett követelményeken túl a tetőfedésekre vonatkozóan is megfogalmazhatók egyéb különleges követelmények. Az ilyen fokozott vegyi hatással, tűzhatással vagy robbanással szembeni különleges követelmények azonban csak ritkán, egyedi esetekben jelentkezhetnek.
A fedélszék felállítását követően a teljes szerkezetet gondosan át kell vizsgálni. Helytelen munkavégzésből, anyaghibából vagy egyéb okokból adódhatnak olyan hibák, amelyek a későbbiekben a szerkezet károsodását, tönkremenetelét okozhatják. Részletesen ellenőrizni kell az elemkapcsolatokat, fakötéseket, kötőelemeket, a gerinc egyenességet, a szaruzat külső síkjának egyenletességét. Az esetleges hibákat az adott problémának megfelelően utánhúzással, feszítéssel, ékeléssel, emeléssel, süllyesztéssel stb. kell javítani, kiigazítani.
Az idő múlásával a faelemek száradnak, zsugorodnak, vetemednek, az egyébként pontosan összeillesztett felületek között hézagok keletkezhetnek. Az eredetileg kellően meghúzott átmenőcsavarok meglazulhatnak, amely következtében a feszítőerő csökken, a fakötések teherátadása bizonytalanná válik. A fedélszerkezetet (azon belül főleg a fakötéseket) az épület karbantartási munkák részeként adott időközönként rendszeresen ajánlott ellenőrizni.
Biztonsági követelmények
Mint minden építési tevékenységgel kapcsolatos munkavégzés esetén, az ácsmunkáknál is kötelező a vonatkozó munkavédelmi előírások ismerete és betartása.
A legfontosabb követelmények a következők:
- Magasban történő munkavégzés csak az ide vonatkozó munka-, illetve balesetvédelmi előírások betartásával folyhat.
- 4,0 m-nél magasabban csak szilárd állványzaton végezhető munka.
- 4,0 m-nél magasabban csak az épület szilárd részéhez kötött biztonsági övvel ellátott munkások dolgozhatnak.
- Ügyelni kell arra, hogy a szerszámok és a beépítésre kerülő faanyagok ne essenek le a munkaszintről; mindig csak az éppen szükséges szerszámok és anyagok legyenek a munkavégzés közvetlen környezetében; a keletkező hulladékokat azonnal el kell távolítani.
- A létrákat minden esetben legalább 1,0 m-rel a munkaszint fölé nyúlva kell elhelyezni és billenésmentesen rögzíteni.
- A munkavégzést csak akkor szabad megszakítani, ha minden felállított szerkezet megfelelően van rögzítve, merevítve.
- Elektromos gépek használata során ügyelni kell az érintésvédelmi előírások betartására; a sérült, burkolat nélküli gépek használata tilos.
- A fedélszék-építés során mindig az adott munkarészeknek megfelelő számú és képzettségű szakember jelenlétével történjen a munkavégzés.
- Munkavégzés előtt és közben alkohol fogyasztása szigorúan tilos!
A fedélszerkezet csak teljesen kész, szilárd fogadószintre építhető. A felállítás előtt az előzetesen leszabott és összeállított faelemeket számozás szerint kötegelve a födémszintre emelik. Az emelés általában kézi erővel csörlővel, nagyobb építkezéseknél daruval történik az ide vonatkozó balesetvédelmi előírások folyamatos figyelembevételével.
A fedélszerkezet felállításának módja a fedélszék típusától függ. Első lépésként minden esetben a közvetlenül a födémhez és a koszorúhoz kapcsolódó faelemeket (talpszelemeneket, papucsfákat) építik be. A födémbe, illetve koszorúba horgonyzott lekötő talpcsavarok helyeit a faelemeken bejelölik, kifúrják, majd lefűzik és lecsavarozzák az elemeket. A vasbeton és a faszerkezet megfelelő elválasztását a két szerkezet közé helyezett szigetelőlemez-csík biztosítja. Ezután következhet a szaruállások felállítása és a taréj szelemen elhelyezése.
Üres és torokgerendás fedélszékek esetén a taréj szelemen pontos elhelyezéséhez és rögzítéséhez először szükség van a szélső szaruállások felállítására. Ezeket a födém szintjén, fekvő helyzetben állítják össze. A kész szaruállást függőleges helyzetbe hozzák és ideiglenesen megtámasztják, merevítik. Ezt követi a taréj szelemen beépítése, melyet a szelemenvégek mentén a felállított szaruállásoknál fogópárokkal rögzítenek (itt már véglegesen). A közbenső szakaszon az építés ideje alatt ideiglenes állványzattal kell a taréjt alátámasztani. A taréjszelemen után sorban kialakítják a többi szaruállást. A magasban végzendő munkákhoz ideiglenes szerelőállványt használnak.
Állószékes fedélszékek építése során (1.119. ábra) először a teherhordó vázat készítik el. Felállítják a székoszlopokat és az ezeket megtámasztó ferde dúcokat. A dúcokon kívül szükség van a székoszlopok (kétirányú) ideiglenes megtámasztására is. Ezután helyezik el a középszelemeneket és a könyökfákat, majd sorban felállítják a főszaruállásokat.
1.119. ábra. Kétállószékes fedélszék felállításának lépései
Az építés során a függőleges és vízszintes elemek helyzetét folyamatosan ellenőrizni kell; csak pontosan beállítva rögzíthetők véglegesen. A főszaruállásokkal párhuzamosan építik be a taréj szelement, melyet fogópárokkal rögzítenek. A munkavégzés ebben az esetben is ideiglenes állványon történik, melyet az építés ütemének megfelelően folyamatosan áthelyeznek. A fedélszékállítás utolsó lépéseként sorba kialakítják a mellékszaruállásokat. Az ideiglenes támaszok és merevítések csak a fedélszerkezet elkészülte, illetve a végleges merevítések (viharlécek, taréj szelemen) elhelyezése után távolíthatók el.
Kontyolt és összetett tetőknél a teherhordó rész (szelemenkoszorú) elkészülte után mindig azon nyeregtető-részeket alakítják ki, amelyeket teljes (fő)szaruállások képeznek. Csak ezután következhet az él- és vápaszaruk elhelyezése. Ezen faelemek kialakítása és a csúcsban lévő elemkapcsolataik többfélék lehetnek.
Beszerzés, tárolás, faanyagvédelem, válogatás
A faanyag (fűrészáru) beszerzése tehát a fakivonat alapján történik. A megrendelt és a fatelepről az építés helyszínére szállított faanyagot keresztmetszeti és hosszméretek alapján deponálva kell tárolni.
Az építési helyszínen faanyagvédelem alkalmazása tilos! Az egyre szigorúbb környezetvédelmi előírások ma már nem teszik lehetővé a faelemek helyszíni kezelését, kivéve a vágásfelületek utólagos kezelését, a kész szerkezetek védelmét. A faanyagok kezelése kizárólag a fatelepeken, ellenőrzött körülmények végezhető. Az építési helyszínre szállított faanyagok minden esetben megfelelő favédelemmel vannak ellátva.
A válogatás során választják ki az egyes szerkezeti elemeknek legmegfelelőbb faanyagokat. Törekedni kell arra, hogy az adott elem a lehető legkevesebb hulladék keletkezésével készüljön. Az egészségesebb, hibátlannak tűnő faanyagot a nagyobb igénybevételű faelemekhez kell felhasználni.
Zsinórpad készítése
A fedélszerkezet készítésének alapvető szükséges eleme a zsinórpad (1.112. ábra), melynek segítségével a terepszinten pontosan leszabhatók és megmunkálhatok a fedélszék elemei. A zsinórpad olyan nagyméretű vízszintes felületet képező ideiglenes szerkezet, amelyre a fedélszék metszete 1:1 méretarányban felrajzolható.
1.112. ábra. Zsinórpad, felrajzolt keresztmetszettel
A zsinórpad általában földbe ágyazott párnafákra „terített”, teljes felületű vagy ritkított pallóborításból, deszkázatból áll (lényegében egy nagyméretű rajzsablonról van szó). Erre rajzolják 1:1 arányban a fedélszék metszetét, amely alapján a faelemek pontosan leszabhatók, összeilleszthetők. Teljes felületű (zárt borítású) zsinórpadot általában összetett szerkezetű, bonyolult keresztmetszetű fedélszékek esetén készítenek.
A fedélszerkezet lekötése
A fedélszerkezet lekötése a következő munkarészeket foglalja magában: felrajzolás, leszab ás, fakötések kialakítása (megmunkálás), próbaillesztés (részösszeállítás).
A tervekkel egyeztetett helyszíni méretek alapján a fedélszék keresztmetszeti idomvonalait valódi méretben pontosan felrajzolják a zsinórpadra. A fedélszerkezeten túl természetesen minden esetben jelölni kell a fogadószerkezetet (födém, koszorú) valamint a kapcsolódó szerkezeteket (kéményeket, szellőzőket) is. A több méter hosszú egyenesek jelöléséhez csapózsinórt használnak. Ez lényegében egy porfestékkel bevont, feltekerhető zsinór, melyet használata során két adott pont között kifeszítenek és a zsinórpadhoz csapatnak. Az így a felületre csapódó porfesték pontosan kijelöli a két pontot összekötő egyenest.
Felrajzolás során a különböző méreteket, hajlásszögeket és derékszög-állásokat többször ellenőrzik. Ezután a zsinórpadra helyezik a megmunkálandó faanyagot, és rajz alapján pontosan bejelölik a méretét és a kialakítandó fakötéseket. Több egyforma faelem méretének megadásához (és azok ellenőrzéséhez) általában egyszerű egyenes lécet használnak, amelyre előzetesen pontosan rámérik és bejelölik a szükséges távolságot. Ezt követően minden azonos elem megadásánál ugyanazon lécről „veszik le” a méreteket.
Az első szaruállás lekötése után azok elemei mintadarabként felhasználhatók a további állások elemeinek felrajzolása során. Vannak olyan faelemek, amelyek egyik metszeten sem látszódnak valódi méretben, így nem rajzolhatok fel egyértelműen (ilyen pl. az élszaru, a vápaszaru). Ezek tényleges, valódi méretét külön szerkesztéssel kell meghatározni.
A faelemek valódi méretének szerkesztése ábrázoló geometriai módszerrel, általában képsíkba forgatással történik. Az 1.113. ábrán látható példán adott egy élszaru két képe (alaprajzi, illetve keresztmetszeti nézet). A forgatás t függőleges egyenes körül történik, amely jelen esetben az élszaru legmagasabb pontjára (S0) illeszkedik. Első lépésként az élszaru felső élének alsó csúcspontját (Sx) forgatjuk le, így ugyanis megkapjuk az élszaru valódi hosszát.
1.113. ábra. Élszaru valódi méretének meghatározása
Ezzel együtt meghatározható a többi felület valódi méretű nézete is. A továbbiakban a talp- és taréj szelemeneknél létrejövő kapcsolatok fakötéseinek nézetét szerkesztik meg. így megkapják az élszaru valódi méretű oldalnézeti képét. A faelem pontos megmunkálásához (a fakötések pontos kialakításához) további nézetek felvételére is szükség lehet. A kész rajzok alapján pontosan meghatározható, hogy milyen méretű faanyagra van szükség az élszaru kialakításához.
A kiválasztott faanyagon – szintén a szerkesztett rajzok alapján – bejelölik a leszabandó részeket és a fakötések helyét. Minden megmunkálandó részt pontosan és egyértelműen meg kell jelölni úgy, hogy a felrajzolt ácsjelölések alapján (1.114. ábra) a megmunkálás könnyen elvégezhető legyen.
1.114. ábra. Különböző ácsjelölések
Az ácsmunkák során a rajzoláshoz, jelölésekhez használt jellemző eszközök a következők (1.115. ábra): ácsceruza, csapózsinór, derékszög, különböző körzők, szögmérő, mérőszalag, mérővessző, tolómérő, egyenes léc, vízmérték, sablonok.
Faelemek leszabása, megmunkálása
A faelemek leszabása, megmunkálása nem a zsinórpadon, hanem külön munkapadon történik (1.116. ábra). Ez általában bakokból és pallókból álló munkafelület. A méretre vágáshoz, illetve a fakötések kialakításához hagyományos kézi szerszámokat és korszerű kisgépeket egyaránt használnak (1.117. és 1.118. ábra).
1.116. ábra. Faelemek leszabása és megmunkálása munkapadon
1.117. ábra. Famegmunkáláshoz használt jellemző kézi eszközök, szerszámok
1.118. ábra. Famegmunkáláshoz használt jellemző kisgépek
A hagyományos fakötések kialakításánál nagyon fontos a pontos, precíz munkavégzés. Különösen a kapcsolódó faelemek illeszkedési felületeinek pontos megmunkálására kell ügyelni. Mivel ezek „teherátadó felületek”, kisebb felületi egyenetlenségek, hibák is káros feszültségek keletkezését, nem kívánt mozgásokat, egyéb károsodásokat okozhatnak. A faanyagok megmunkálását nagyban megkönnyítik a kifejezetten erre a célra forgalmazott különböző korszerű kisgépek. A pontos megmunkálás elengedhetetlen feltétele az előzetesen pontosan elvégzett felmérés és jelölés.
A mérnöki fakötéseket minden esetben a tervekben megadott utasításokat követve kell kialakítani. A terv pontosan meghatározza a faelemek méretét, kapcsolódás módját, a kapcsolóelemek számát, méretét, helyzetét stb.
A méretrevágás és megmunkálás után a faelemeket visszahelyezik a zsinórpadra és elvégzik a próbaillesztést, amely során „fekvő helyzetben” ideiglenesen összeállítják a szaruállást. így ellenőrzik a faelemek pontosságát és a kötések helyességét. Az esetleges hibákat korrigálják, majd a faelemeket a felállítási sorrendnek megfelelően beszámozzák és kötegelik.
Ebben a fejezetben a hagyományos, illetve mérnöki fa fedélszerkezetek építését ismertetjük részletesebben. Ezek építése között nincs jelentős különbség, csupán az elemkapcsolatok (fakötések) kialakításában térnek el egymástól lényegesen.
A fedélszerkezet építésének elengedhetetlen feltétele, hogy pontos, részletes információ álljon rendelkezésre a szerkezet egészéről, az azokat alkotó elemekről, méretükről, szerkezeten belüli helyzetükről, kapcsolódásukról stb. Ezeket az információkat a fedélszerkezet-terv mellett a konszignáció és az ez alapján összeállított fakivonat tartalmazza. A konszignáció minden egyes faelem méretezett, pontos, méretarányos rajza.
Az építési gyakorlatban általában nem minden faelemről, hanem elsősorban az összetettebb geometriájú, illetve a terveken nem valódi méretben látható elemekről készítenek rajzokat. A fakivonat a konszignáció szerinti, táblázatszerű pontos jegyzék a szükséges faanyagokról (1.2. táblázat). Ez a kimutatás számozott formában felsorolja a faelemeket, azok megnevezéseit, hossz- és keresztmetszeti méreteit, darabszámát és a faanyagbeszerzés alapját képező térfogatmennyiségeket. A fakivonat rögzíti továbbá a felhasználásra kerülő deszkaborítások mennyiségét és a lécezéshez szükséges tetőlécek folyóméterben mért hosszát is.
1.2. táblázat
[table id=423 /]
A fakivonat összeállításánál minden esetben figyelembe kell venni a fatelepeken kapható fűrészáruk járatos keresztmetszeti és hosszúsági méreteit.
A fedélszerkezet építésnek a következő három, jól elkülönülő munkafázisát különböztetjük meg:
- 1. előkészítő munkarészek;
- 2. fedélszerkezet felállítása (szerkezetépítés);
- 3. szerkezet ellenőrzése.
A fedélszerkezet építése többféle módon történhet, attól függően, hogy a szerkezetépítést megelőző előkészítő munkarészeket hol és hogyan végzik.
Ez alapján négy alapvető eset különböztethető meg:
- Kisebb, egyszerűbb épületek (családi házak) fedélszerkezeteinek előkészítő munkarészei általában teljes egészében az építési helyszínen történnek.
- Szintén kisebb épületeknél fordulhat elő, hogy a fedélszerkezet-építés egyes előkészítő munkarészeit a fatelepen elvégzik (faanyag-kezelés, felületmegmunkálás). A további munkálatok továbbra is az építés helyszínén zajlanak.
- Elsősorban nagyobb volumenű építkezéseknél jellemző, hogy az építés helyszínén ideiglenes ácstelepe(ke)t létesítenek, és a szerkezetépítést megelőző összes munkarészt itt végzik. Itt rendezett körülmények között (elkerített, védett terület, fedett raktár, szabályos fa depóniák stb.) a nagyobb volumenből adódó igényeknek megfelelve nagy teljesítményű telepített gépekkel történik a munkavégzés.
- Napjainkban egyre elterjedtebb, hogy a szerkezetet alkotó összes faelem részletes gyártmányterv alapján, üzemben előre gyártva készül. Ez azt jelenti, hogy a szerkezetépítést megelőző összes munkarész folyamatosan ellenőrzött körülmények között, teljes egészében gépesítve zajlik.
A fedélszerkezetek tervezése összetett feladat. Magába foglalja a tetőidomnak, a fedélszék szerkezeti rendszerének, valamint a fedélszerkezet és az az alatti épületrészek kapcsolatának a meghatározását. Ezeken kívül a tervezés részei a tetőt alkotó elemekre vonatkozó részletes méret-, illetve mennyiségbeli kimutatások is.
Fedélidom szerkesztése
Egy fedélszerkezet tervezése minden esetben a fedélidom meghatározásával (szerkesztésével) kezdődik. Ez lényegében a tetősíkok metszésvonalainak (gerinc, élgerinc, vápa) ábrázoló geometriai módszerrel történő megszerkesztése.
A fedélidom-szerkesztés megkezdése előtt mindenképpen ismerni kell a tető geometriájára vonatkozó alapvető követelményeket, az egyedi igényeket, valamint az adott épület esetében a tetőidomot befolyásoló kötöttségeket.
1. A tető geometriájára vonatkozó alapvető követelmények:
- törekedni kell arra, hogy a tető alakja lehetőleg egyszerű legyen, kevés fedélsíkból álljon;
- kevés összemetsződés jöjjön létre;
- ne keletkezzenek lefolyástalan szakaszok, hózugok;
- a tető illeszkedjen a már kialakult környezethez (ez természetesen nem csak a tetőidomra vonatkozó követelmény).
2. Az egyedi igények elsősorban esztétikai igényként jelentkeznek
(Nem mindig a bonyolult, összetett tető a szép!) A tető kívánt hajlásszöge mellett a tető geometriájára vonatkozó egyedi igény lehet a kontyolások, oromfalak, féltetők, tornyok stb. létesítése (természetesen a megvalósíthatósággal összhangban).
3. A tetőidomot meghatározó kötöttségek
Elsősorban a beépítési módból és a tetőtér beépítéséből adódhatnak. Zártsorú beépítésnél a tűzfalak korlátozzák a tetőidom alakítását. (A tető tűzfalhoz csatlakozó részét is a korábban leírt alapvető követelményeknek megfelelve kell kialakítani). Előfordulhat, hogy a településrészre vonatkozó helyi előírások szabályozzák a tető hajlásszögének nagyságát. Tetőtérbeépítés esetén a kedvező hasznosítottság, illetve a megfelelő használhatóság befolyásolja a tetősíkok hajlásszögét.
A műszaki gyakorlatban a fedélidom-szerkesztés általában csak a felülnézeti rajzon történik. Természetesen ettől függetlenül további nézetek is megjeleníthetők (ha szükséges). A szerkesztés során a kiindulópont az épület alaprajzi kontúrja (kerülete), az eresztúlnyúlástól (egyelőre) eltekintünk. A kontúr egyben az ereszvonalat is jelöli. Semmilyen épületszerkezet nincs feltüntetve, kivéve a tűzfal- és oromfalszakaszokat (ha van ilyen).
A fedélidom meghatározásához szükséges egyik legfontosabb szerkesztési tulajdonság, hogy (felülnézetben!) az egyenlő hajlásszögű, egyforma ereszmagasságú tetősíkok metszésvonala mindig a két sík ereszvonalának a szögfelezőjére esik. Pozitív sarkoknál ez az élgerinc vonala, míg negatív sarkoknál a vápa felülnézeti vonala. Egymásra merőleges ereszvonalak esetén tehát mindig a sarokpontból húzott 45°-os egyenesek képezik a metszésvonal felülnézeti képét (1.109. ábra).
1.109. ábra. Fedélidom szerkesztése egymásra merőleges és egymással párhuzamos ereszvonalú tetők esetén
Természetesen (a fenti tulajdonságot alapul véve) az egymással párhuzamos ereszvonalra illeszkedő, egyenlő hajlásszögű tetősíkok metszésvonala a két ereszvonal távolságának felezőpontjára illeszkedő, ereszvonalakkal párhuzamos egyenes lesz. Ez általában a gerinc vonalát adja meg.
A fenti tulajdonság figyelembevételével – egyenlő hajlásszögű tetősíkok alkalmazásával – szinte bármilyen összetett alaprajzi geometriára meghatározható fedélidom (1.110. ábra).
1.110. Fedélidom szerkesztése tompaszögű és összetartó ereszvonalú tetők esetén
Fedélszerkezet-terv
A tetőidom szerkesztését követően tervezik meg a tető fedélszerkezetét. Mint minden tervezési feladat, a fedélszerkezeteké is összetett munkafolyamat. A fedélszerkezet-terv a kiviteli tervdokumentáció részét képezi.
Elemei minden esetben:
- alaprajz (1:50);
- metszetek (1:50): a fedélszerkezet megértéséhez szükséges számú, de legalább kettő (hossz- és keresztmetszet);
- részletrajzok (1:20,1:10): minden eltérő magasságban lévő szelemen körüli elemkapcsolatról, a fedélszerkezet és az alsó teherhordó szerkezetek kapcsolódásáról, az alátámasztásokról, valamint az egyéb kivitelezési szempontból fontos szerkezeti részletekről (például kéménykiváltások), melyről az alaprajz, illetve metszet nem nyújt elegendő információt.
A tervezés első lépése a fedélszék szerkezeti rendszerének (típusának) a kiválasztása. Ez minden esetben függ az épület szélességétől, a függőleges teherhordó szerkezetek elhelyezkedésétől, a tetőtér hasznosítottságától, a zárófödém szerkezetétől, valamint a várható terhelések mértékétől. Ezeken kívül figyelembe kell venni az egyes típusok maximális szarufahosszait is. Mivel az épületszélesség és a tetőhajlásszög eleve adott, a tetőnél alkalmazandó szarufák hossza kiszámítható. (Egyértelmű, hogy csak olyan szerkezeti rendszer épülhet, amelynél a megengedett legnagyobb szarufahossz nagyobb, mint a számított szarufahossz.)
A fedélszerkezeti típussal együtt meghatározzák a fő-és mellékszaruállások felépítését is (szelemenek száma, fogópárok, székoszlopok, támaszok, stb.). Mindez a fedélszerkezet keresztmetszetének pontos megszerkesztését jelenti (1.111/a. ábra). A keresztmetszetek) megszerkesztésével pontosan meghatározhatók a fedélszerkezet és az épület kapcsolódási módjai, az alátámasztások, valamint a különböző felépítmények csatlakozása. Összetett tetők esetén mindegyik tetőrésznél külön meg kell adni a szerkezeti típust; ennek megfelelően mindegyikről külön keresztmetszet készül.
1.111/a. ábra. Fedélszerkezet-terv (I.)
Következő lépésként meghatározzák a fő- és mellékszaruállások helyét, távolságát (0,80-1,00 m között célszerű megadni a tengelytávolságot). Ezt elsősorban a tetőfedés típusa határozza meg; nagy tömegű tetőfedésnél jellemzően sűrűbb a kiosztás. Szaruállást kell minden esetben elhelyezni a tetővégeknél (tűzfal, oromfal mellett), valamint a konty-csúcsok alatt. Két főszaruállás közé általában két-három mellékszaruállás kerül. Szerkezeti szempontból kedvező, ha a főszaruállások között két mellékszaruállást alakítanak ki.
A szaruállások távolságának nem kell mindenhol azonosnak lennie. A különböző felmenő szerkezetek kiváltása ugyanis gyakran elkerülhető a szaruállások eltolásával. Természetesen ez a megoldás csak akkor alkalmazható, ha ezt a kiváltandó szerkezet (pl. kémény) mérete is lehetővé teszi. A falazott kémények és faelemek közötti kötelező legkisebb tűztávolság 12 cm.
Ezt figyelembe véve a kémény (illetve egyéb felépítmény) ereszvonallal megegyező irányú mérete határozza meg a kiváltás szükségességét. A főszaruállások távolsága szintén változhat. Fontos, hogy a főszaruállások elemei nem szakíthatok meg, vagyis itt nem képezhető kiváltás. Ez azt jelenti, hogy a főszaruállásokat minden esetben úgy kell elhelyezni, hogy felmenő szerkezeteket ne keresztezzenek.
1.111/b. ábra. Fedélszerkezet-terv (I.)
Még a részletes tervezés megkezdése előtt fel kell venni az épület pontos alaprajzi kontúrját, feltüntetve minden olyan zárófödém feletti épületszerkezetet, amely a fedélszerkezetet befolyásolja (kémény, tűzfal stb.). A keresztmetszet(ek)ről az alaprajzra vetítve megrajzolhatók a szelemenek alaprajzi (felülnézeti) képei (1.111/a. ábra).
A tetőidomból adódóan az élgerincek és vápák eleve adottak, vagyis az él- és vápaszaruk közvetlenül megadhatók. A szaruállások kiosztását az alaprajzon célszerű először „halványan” bejelölni az esetleges módosítások, javítások egyszerűbb elvégzése érdekében. A kiosztás során kell meghatározni, hogy mely szaruállások lesznek főszaruállások.
1.111/c. ábra. Fedélszerkezet-terv (I.)
1.111/d. ábra. Fedélszerkezet-terv (I.)
A fedélszerkezet-terven alkalmazott rajzi jelölések, méretek a következők.
Metszeten:
- meg kell adni a kapcsolódó faelemek fakötését;
- minden valódi hosszban látszódó falelemet méretezni kell;
- meg kell adni minden egyes faelem szelvényméretét;
- jelölni kell a vízszintes faelemek alsó vagy (és) felső síkjának szintmagasságát;
- meg kell adni a tető hajlásszögét.
Alaprajzon:
- a vízszintes faelemeket minden esetben vékony folytonos kontúrvonallal kell feltüntetni;
- a nem vízszintes faelemeket vastag pontvonallal kell jelölni (kivéve könyökfa);
- a függőleges székoszlopok alaprajzi jele vékony vonallal rajzolt kör;
- fel kell tüntetni a kapcsolódó faelemek fakötését;
- a valódi hosszban látszódó falelemeket méretezni kell;
- meg kell adni minden faelem szelvényméretét;
- jelölni kell a vízszintes faelemek alsó és/vagy felső síkjának a szintmagasságát.
Hazánkban kevésbé elterjedt a tető teljes felületét képező, előre gyártott kerámiabetétes tetőfödémek alkalmazása. Ezek lényegében ferde helyzetű, nagyméretű, előre gyártott tetőpaneloknak tekinthető szerkezetek. Alkalmazásuk egyik legnagyobb előnye, hogy a tetőt határoló szerkezet épületfizikai tulajdonságai közel azonosak az épület többi határoló szerkezetével.
A tetőpanelokat vasbeton bordák és a bordaközöket kitöltő kerámia béléselemek alkotják (1.104. ábra). Ezek – az adott épület ismeretében – minden esetben egyedi tervek alapján, előre gyártva készülnek. A gyártás során alakítják ki az egyes panelokon a tetőablakok helyét, illetve a teherátadásnak és rögzítésnek megfelelően a bordák vasalását.
1.104. ábra. Kerámiabetétes tetőfödém (részlet)
A tetőpanelok kétféle módon továbbíthatják terheiket az alátámasztó szerkezetekre:
- harántirányú teherhordó szerkezetekre (harántfalakra) támaszkodva (1.105/a. ábra), vagy
- hosszirányú teherhordó szerkezetekre (hosszfőfalakra, tartókra) támaszkodva (1.105/b. ábra).
1.105. ábra. Kerámiabetétes tetőpanelok teherátadási módja
a) harántfalakra támaszkodó tetőpanelok; b) hosszirányú teherhordó szerkezetekre támaszkodó tetőpanelok
Az építés külön elhelyezési és szerelési terv alapján történik. A nagyméretű tetőpanelokat daruval emelik a helyükre, és a bordákból kinyúló acéltüskékkel kötik be a koszorúkba, illetve a monolit vasbeton tartókba. Ahol nincs mód szelemenek elhelyezésére, ott a monolit vasbeton részbe horgonyzott fém kapcsolóelemekkel rögzítik a szaruzatot.
Pórusbeton tetőfödémek
A tetőtér teljes lehatárolása kialakítható pórusbeton tetőfödémmel is. Az ilyen tetők alapelemeit a pórusbeton építési rendszerként forgalomba kerülő, előre gyártott nútféderes pórusbeton tetőpallók, födémpallók képezik. (A ferde födémrészen pórusbeton tetőpallók, a vízszintes födémrészen pedig pórusbeton födémpallók alkotják a tetőfödémet.)
A pórusbeton tetőpallók kétféle szilárdsági osztályban, kétféle szélességi (60; 62,5 cm) és háromféle magassági (vastagsági) méretben (20; 24; 30 cm) kerülnek forgalomba. A pallók hossza 60-600 cm között változhat 1 cm-es méretlépcsőben.
A pórusbeton tetőfödémek kialakítása sok tekintetben hasonlít a korábban ismertetett pallós tetőfödémek építéséhez. A vízszintes helyzetű tetőpallók a harántfali koszorúkba kötve a harántfalra továbbítják terheik legnagyobb részét (L106. ábra).
1.106. ábra. Pórusbeton tetőpallók csatlakozása harántfalhoz
a) falsíkon túlnyúló pallóvégekkel; b) közbenső harántfali koszorúval; c) szélső harántfali koszorúval
Ebből adódóan a térdfal kapcsolatánál nincs szükség jelentős vasalású, nagy keresztmetszetű koszorúra. A középszelemen vonala alatt célszerű hajlításra igénybevett, monolit vasbeton koszorúgerendát kialakítani (1.107. ábra). így kedvezőbb az itt jelentkező nagymértékű, koncentrált terhelés eloszlása, és könnyebb a középszelemenek lehorgonyzása. A tetőablakok helyét az erre a célra kialakított acél kiváltó gerendákkal képezik (1.108. ábra). A kiváltás helyén a csonka tetőpallók a szomszédos, alsó és felső, teljes tetőpallóra támaszkodnak.
1.107. ábra. Pórusbeton tetőfödém (részlet)
1.108. ábra. Tetőablak helyének kivágása acélgerendával
A pórusbeton tetőpallókból készülő tetőfödémek épületfizikai tulajdonságai közel azonosak a pórusbeton építési rendszer elemeiből épített egyéb teherhordó épületszerkezetekkel. Kis tömegüknek köszönhetően különösen előnyösek lehetnek utólagos tetőráépítés esetén.
A pórusbeton tetőfödémek alkalmazásának előnyei:
- kis önsúly;
- gyors és egyszerű kivitelezés;
- kedvező épületfizikai tulajdonságok;
- kevesebb méretbeli kötöttség, mint az előre gyártott vasbeton anyagú szerkezeteknél;
- a belső felületképzés egyszerű.
A pórusbeton tetőpallók szállítását, tárolását és beépítését a gyártó által megadott utasításoknak megfelelően kell végezni.
Az eddig ismertetett fedélszerkezetek mindegyike az épület alsó részétől lényegében független (de azzal megfelelően összekapcsolt) önálló szerkezeti egységet alkot. A következőkben olyan szerkezeti megoldásokat mutatunk be, ahol a tetőt részben vagy egészben az alsó teherhordó szerkezetek folytatásaként alakítják ki. Vagyis a tetőt meghatározó szerkezetek anyagai és technológiái megegyeznek a falaknál, illetve födémeknél alkalmazottakkal. Emiatt az így létrejövő szerkezetek nem nevezhetők egyértelműen fedélszerkezeteknek.
A fedélszék-helyettesítő szerkezeti megoldások általános jellemzője, hogy rendszerint hasznosított (beépített) tetőterek esetén alkalmazzák őket. A korábbiakhoz hasonlóan a tetősíkot (illetve a tetőfedést tartó szerkezeti részt) fa, esetleg fém szaruzat képezi. Lényegében csak a teherhordó szerkezeti részt alakítják ki a korábbiaktól eltérő módon.
A fedélszék-helyettesítő szerkezeti megoldások a kialakításuktól, anyaguktól, technológiájuktól függően többféle módon osztályozhatók.
1.98. ábra. Fedélszék-helyettesítő szerkezeti kialakítások
a) harántfalakra támaszkodó tartókkal; b) harántfalakra támaszkodó vízszintes födémmel; c) tetőteret teljesen lehatároló födémmel
Szerkezeti kialakításukat tekintve három fő csoportba sorolhatók (1.98. ábra):
- haránt(fő)falakra támaszkodó tartókkal (gerendákkal) képzett fedélszék;
- haránt(fő)falakra támaszkodó, vízszintes födémmel képzett fedélszék;
- a tetőteret teljesen lehatároló födémmel képzett fedélszék.
Az első két kialakítás esetén a (zárófödém fölé falazott) harántfalak és az ezekre támaszkodó vízszintes teherhordó elemek képezik a tető fő teherhordó szerkezeti részét. A tetőteret teljesen lehatároló födémek esetén olyan törtsíkú térbeli felületszerkezet jön létre, amely (a koszorún keresztül) az alsó teherhordó szerkezetekre (falakra, födémre) továbbítja a terheit. A tetőteret teljesen lehatároló szerkezetek építése ugyan munkaigényes és magas költségekkel jár, de alkalmazásuk statikai és épületfizikai szempontból is előnyös.
A fedélszék helyettesítő megoldásoknál alkalmazott anyag lehet vasbeton, pórusbeton, valamint kerámia. A továbbiakban ez alapján mutatjuk be részletesen az egyes szerkezeti megoldásokat.
Vasbeton tetőszerkezetek
A fent említett mindhárom alapvető szerkezeti megoldás egyaránt kialakítható monolit, illetve előre gyártott vasbeton szerkezetekkel. Alkalmazásuk számos hátránya miatt ezek széles körben azonban nem terjedtek el.
Harántfalakra támaszkodó vasbeton tartók általában monolit vasbeton gerendaként készülnek, melyek közvetlenül a harántfalak falegyenén „futó”, koszorúkba vannak bekötve, melyek pedig az alsó (térdfali) koszorúkkal vannak összekötve (1.99. ábra). így egy olyan térbeli vasbeton keretszerkezet jön létre mely nagyfokú merevséget biztosít (az épület egészének), ugyanakkor nem jelentős a tömege.
1.99. ábra. Harántfalakra támaszkodó monolit vasbeton gerendákkal képzett fedélszék
A gerendákkal ellentétben a harántfalakra támaszkodó vízszintes vasbeton födémeket általában előre gyártott vasbeton elemekből (pallós vagy gerendás béléstestes födémként) készítik (1.100. ábra). A födémelemek szintén a harántfalon futó koszorúba vannak bekötve.
Ennél a megoldásnál azonban már az épület tervezésekor figyelembe kell venni az előre gyártott elemek méretlépcsőit és kötelező tengelytávolságait. A födémszélek mentén, a középszelemenek alatt méretezett koszorúgerenda készül, amely lényegében egy födémmel egybeépített, hajlításra igénybevett vasbeton tartó. így biztosítva van a födém megfelelő merevsége, a középszelemenek rögzítése és a megfelelő tehereloszlás.
1.100. ábra. Harántfalakra támaszkodó vasbeton födémmel képzett fedélszék
(A harántfalakra támaszkodó tetőtéri födémeket rendszerint az alsó födémszerkezetekkel azonos módon építik.)
Koporsófödém
Elsősorban statikai okokból lehet szükség a tetőtér teljes egészében vasbeton födémmel való lehatárolására. A kapott geometriából adódóan ennek a gyakorlatban elterjedt megnevezése a koporsófödém. Ez egyaránt készíthető tört síkú monolit vasbeton lemezként, illetve előre gyártott vasbeton elemekből épített födémként.
Monolit vasbeton lemezzel képzett koporsófödémeket egyedi, különleges igények esetén építenek. A tört síkú vasbeton lemezt a tető geometriájának megfelelően alakítják ki. A vízszintes és ferde födémrészek mellett gyakran a térdfal is a koporsófödém részét képezi (1.101. ábra). A tervezés és építés során külön figyelembe kell venni a szaruzatot tartó szelemenek helyének és rögzítésének megfelelő biztosítását. A tetősíkban lévő ablakok helyeit kirekesztéssel kell kihagyni. Ilyen összetett geometriájú vasbeton lemezszerkezetek minden esetben részletes statikai tervek (valamint vasalási és zsaluzási tervek) alapján készülnek.
1.101. ábra. Monolit vasbeton koporsófödém
A monolit vasbeton koporsófödémek alkalmazásának előnye, hogy a hagyományos fa fedélszékeknél jóval nagyobb merevséget biztosítanak, kedvező épületfizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, és a belső felületképzés egyszerűen kialakítható. Hátrányuk a nagy tömegük, valamint hogy a kialakításuk (zsaluzás, vasalás, betonozás) munkaigényes, költséges és komoly szakértelmet igényel.
Gerendás-béléstestes koporsófödémeket hazánkban napjainkban már nem (vagy csak ritkán) készítenek, mert a megfelelő szerkezet kivitelezése nehézkes és körülményes. A ferde födémszakasz alsó részén a térdfali koszorúhoz, felső részén a vízszintes födémrész szélső koszorúgerendájához kapcsolódik (1.102. ábra).
A ferde födémszakaszon a teherátadás lényegében ugyanúgy történik, mint a vízszintes födémrészeken. A vízszintes helyzetű födémgerendák két végük mentén a harántfalon futó koszorúba kötve továbbítják a födém terheit, az „alattuk” elhelyezkedő béléstestekre nem terhelnek. Ezt biztosítandó, az építés során gondoskodni kell a gerendák egyenkénti megtámasztásáról.
1.102/a. ábra. Előre gyártott vasbeton gerendás-béléstestes koporsófödém (részlet)
1.102/b. ábra. Előre gyártott vasbeton gerendás-béléstestes koporsófödém (részlet)
Előre gyártott vasbeton pallókból szintén ritkán építenek koporsófödémet. A pallókat ereszvonallal párhuzamosan építik be a harántfalakra támaszkodva (1.103. ábra). Hátrányuk a nagy tömegük mellett a bevilágítás helyeinek nehézkes kialakítása.
1.103. ábra. Előre gyártott vasbeton pallós koporsófödém (részlet)
Ebben az alfejezetben a hazánkban egykor jellemző, előre gyártott tipizált acél fedélszerkezeti típusokat ismertetjük röviden. Ezeket ma már nem gyártják, illetve ha készülnek is ilyenek, akkor adott tervek alapján, egyedi gyártással állítják elő őket.
SRKacél fedélszerkezetek
Az SRK jelű sűrűállásos acél fedélszékek (1.95. ábra) köracélokból hegesztett rácsos féltartókból összeépített üres fedélszerkezetek (egy szaruállás = háromcsuklós rácsos tartó). Kizárólag vízszintes erők felvételére képes zárófödémek esetén lehetett alkalmazni. Ugyanakkor mivel nincs közbenső alátámasztás, kedvező a padlástér hasznosíthatósága. Elsősorban kis szélességű csarnokoknál építettek ilyen fedélszékeket.
1.95. ábra. SRK acél fedélszék
Filigrán acél fedélszerkezet
A filigrán fedélszerkezetek vékonyfalú, tűzihorganyzott acél zártszelvényekből készültek (1.96. ábra). A rúdelemek kapcsolatát húzószegecsekkel rögzített kétoldali acél csomólemezekkel képezték. A rendszeren belül adott tetőforma és tetőtípusnak megfelelő geometriában többféle méretlépcsőben gyártották, tetőtér-beépítést lehetővé tevő és kis hajlásszögű kivitelben egyaránt.
1.96. ábra. Filigrán acél fedélszék
Kalapszelvényű hajlított elemekből álló fedélszék
Az üres és torokgerendás szerkezeti kialakításban gyártott fedélszék szaruállásának elemeit „nyitott kalap” szelvényű hidegen hajlított, 1,8 mm lemezvastagságú, 147 mm magas acélprofilok alkották (1.97. ábra). Az elemkapcsolatokat csavarozott kötéssel képezték. A fém szaruelemek felső lapjára deszkát csavaroztak, ehhez szegezték a lécezést (vagy deszkaborítást). Kizárólag vízszintes irányú erők felvételére alkalmas zárófödémek esetén lehetett alkalmazni.
1.97. ábra. Kalapszelvényű acél tartóelemes fedélszék
A legtöbb fém anyagú fedélszerkezet acél rácsos tartókból készül. Ezeket elsősorban zárófödém nélküli, nagy szélességű épületeknél, csarnokoknál alkalmazzák, kisebb épületeknél (családi házaknál) ritkán fordulnak elő. Általában ritkaállásos fedélszékek készülnek acél rácsos tartókból, sűrűállásos kialakítással csak kisebb fesztáv esetén találkozhatunk.
Főtartók
Az acél rácsos tartókból álló ritkaállásos fedélszékek szerkezeti felépítése lényegében megegyezik a már megismert hagyományos ritkaállásos szerkezetek felépítésével. Az acél rácsos tartók alkotják a főtartókat, amelyek a fedélszerkezet legfőbb teherhordó elemei. Ezek a rácsszerkezettől, elemkapcsolatoktól, méretektől stb. függően sokfélék lehetnek. A tartók egyaránt készülhetnek melegen hengerelt, illetve hidegen hajlított acél profilokból. Statikai szempontból legkedvezőbb az acélcsövek, illetve zártszelvények alkalmazása (a belső felületek utólagos korrózióvédelme, ellenőrzése ugyanakkor nem megoldható).
Az acél rácsos tartók minden esetben üzemi körülmények között előre gyártva készülnek. A különböző irányú rúdelemek az illesztéseknél (csomópontokban) hegesztett kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. A tartó rácsszerkezetét, az alkalmazott szelvényeket stb. a várható terhelések és igénybevételek ismeretében előzetes statikai számítások alapján határozzák meg. A főtartót képezheti egy acél rácsos tartó, de nagyobb méretek esetén két vagy több (fél)tartóelemből helyszínen szerelve állítják össze.
Vízszintes erők felvételére alkalmas zárófödémes épületeknél a tartók általában egyszerű üres szaruállásokként készülnek (1.92. ábra). Zárófödém nélküli épületeknél azonban a főtartókat vízszintes erők felvételére alkalmasan kell kialakítani. Ilyen esetekben a főtartó általában a tető teljes keresztmetszetével megegyező „felületű”, rácsos szerkezet vagy olyan üres főállás, amelynél a kétoldali rácsos tartóelemeket az alsó övben vonórúddal kötik össze (1.93. ábra).
1.92. ábra. Acél rácsos tartó kialakítása zárófödémes épület esetén
1.93. ábra. Acél rácsos tartók kialakítása zárófödém nélküli épületek esetén
a) teljes keresztmetszeti felületű acéltartó; b) vonórudas rácsos acéltartó
Szelemenek
A főtartókat összekötő (szaruzatot tartó) szelemenek általában acélból, ritkábban fából készülnek. Ezek a kedvezőbb teherátadás következtében legtöbbször közvetlenül a rácsos tartó rúdelemeinek csomópontja fölött helyezkednek el (1.94. ábra). Sűrű (<1,10 m) szelemenkiosztás esetén a csomópontok közötti övrúd-szakaszokra is támaszkodhatnak, az itt jelentkező jelentősebb hajlítónyomatékot azonban a tartó tervezése során külön figyelembe kell venni.
1.94. ábra. Szelemenek elhelyezkedése rácsos acéltartón
Szélrácsok
A szaruzat egyaránt lehet fa vagy acél anyagú, az alkalmazott tengelytávolság általában 0,80-1,20 m. A rácsos acéltartókból álló fedélszerkezetek merevítését a szelemenek mellett szélrácsokkal biztosítják. Ezeket általában a tartók övrúdjaihoz kapcsolódó acél rúdelemek alkotják.
Kisebb épületszélesség esetén a fedélszerkezetet általában egyszerű szelvényű, tömör gerincű (ritkábban áttört) acél tartókból álló, egymás mellé sorolt, egyszerű szaruállások illetve különböző merevítések alkotják. A tömör gerincű acéltartók hengerelt (I, U) vagy vékonyfalú hajlított profilokból, zártszelvényekből és különböző laposacél darabokból készülhetnek (1.89. ábra). Ezekből állítják össze a szaruállásokat képező tartókat (kereteket), melyek egyaránt készülhetnek üzemben előre gyártva vagy az építés helyszínén.
1.89. ábra. Tömör gerincű acélprofilok
a) egyszerű szelvényű acélprofilok; b) összetett szelvényű acélprofilok; c) csavarozott elemkapcsolatok
(Az előbbi azért előnyösebb, mert az üzemben történő gyártás során folyamatosan ellenőrizhető, hogy az előzetes mértezésnek és terveknek megfelelően alakították-e ki az egyes elemkapcsolatokat és a tartó egészét.) Üzemi körülmények között előre gyártva az elemkapcsolatokat általában hegesztéssel képezik, míg a helyszínen történő összeállítás esetén elterjedtebb a csavarozott kötések alkalmazása, mivel a hegesztéshez szükséges feltételek helyszíni biztosítása nehezebben megoldható.
A kedvező szilárdsági jellemzőknek köszönhetően általában üres (esetleg torokgerendás) fedélszerkezetek készülnek, egy szaruállás többnyire két-három acél tartóelemből áll (1.90. ábra). A kész tartókat a beépítési helyükre emelve a koszorúba horgonyzott acél kapcsolóelemmel rögzítik az épülethez. Sűrűállásos szerkezetekről lévén szó, nincs külön szaruzat, azt a kétoldali ferde acél tartóelemek alkotják. Az egyszelvényű acéltartós fedélszékek merevítését szélrácsokkal biztosítják.
1.90. ábra. Egy szelvényű acéltartós sűrűállásos fedélszék
A fedélszerkezet, illetve a tartók tervezése és kialakítása során minden esetben figyelembe kell venni a vízszintes erőket felvevő szerkezeteket. Üres és torokgerendás acél fedélszerkezet csak vízszintes erők felvételére alkalmas zárófödém esetén létesíthető. Zárófödém nélküli épületek esetén a vízszintes erők felvétele külön vízszintes acél tartóelemmel (vagy egyéb elemmel, pl. acél vonórúddal) biztosítható.
Gazdaságossági, tartószerkezeti szempontból is előnyös az áttört (üreges) gerincű egy szelvényű acéltartók (ún. takaréküreges acéltartók) alkalmazása. Ezek olyan, általában melegen hengerelt, I szelvényű acéltartók, amelyek középső mezőjében különböző geometriájú könnyítések, üregek találhatók (1.91. ábra).
1.91. ábra. Üreges gerincű egyszelvényű acéltartó származtatása, alkalmazása vízszintes tartóként
A takaréküreges tartókat egyszerű (általában I) szelvényű, tömör gerincű acéltartókból képezik. Ezeket az előre meghatározott geometriának megfelelően, automata lángvágó géppel alsó és felső félszelvényekre vágják (lényegében egy hosszanti tört vonal mentén), majd „feles eltolással” egymáshoz hegesztik. így jönnek létre az üregek a tartó gerincében. Az üregképzés miatt a magasságában is megnövelt tartó az eredetinél nagyobb teherbírású lesz. Az üregek geometriája legtöbbször ún. méhsejt, egyéb szabályos sokszög, esetleg kör.
Áttört gerincű, egyszelvényű, valamint az összetett szelvényű acél tartókat elsősorban nagyobb fesztávok áthidalására alkalmaznak. Felhasználhatják a szaruállásokat képező tartók elemeiként is, de általában jellemző, hogy szelemenes szerkezeteknél (pl. harántfalas épületeknél) a falakra támaszkodó középszelemeneket alkotják (1.91. ábra). Ez utóbbi esetben a fedélszerkezet szaruzata fa vagy acél is lehet.



































