A kő és műkő anyagú lépcsőfokok sajátosságait: a) keresztmetszetük és b) felülnézetük szempontjából kell megvizsgálni.
Keresztmetszetük jellegzetessége szerint vannak:
- négyszög keresztmetszeté fokok (más néven tömblépcsőfokok),
- ék keresztmetszetű fokok és
- különleges szelvényű fokok,
A négyszög keresztmetszetű fokok általában külső lépcsők vagy fallal gyámolított nagyobb karszélességű belső lépcsők esetében használatosak. A fokok 2-3 cm széles sávon fekszenek fel egymásra (769 a ábra).
769. ábra. Tömblépcsőfokok; a)-b) tömör szelvénnyel, c) helyenként áttört szelvénnyel
A két végükön gyámolított lépcsőfokokat a gyakorlatban egyszerű kéttámaszú tartóként méretezik, figyelmen kívül hagyva azt, hogy a lépcsőfokok a szomszédos lépcsőfokokra is rátámaszkodnak. Ez a számítási mód kedvezőtlen feltevésekből indul ki. Több külföldi szerző után legutóbb Csonka professzor foglalkozott az ilyen lépcsőfokokból álló szerkezet erőjátékának tanulmányozásával.
Kimutatta, hogy a derékszögű négyszög keresztmetszetű fokokból álló olyan egyenes tengelyű lépcsőkarok egyes fokai, amelyeknél az első lépcsőfok nem süllyedő alapfalra vagy pihenőre támaszkodik – nemcsak mint kéttámaszú tartók vesznek részt az erőjátékban, hanem a teher egy bizonyos részét az alattuk levő fokok közvetítésével az első fokot gyámolító alapfalnak vagy pihenőszerkezetnek adják át.
Ez a körülmény adta meg a lehetőséget a történelmi építészetben gyakran található egészen hatalmas karszélességű lépcsők készítésére. Az ilyen lépcsők sztatikái viselkedésére a legutóbbi időkig nem találtunk kielégítő magyarázatot.
A kétoldalt gyámolított, nagy karszélességű lépcsőknél a hajlító nyomaték szempontjából a fokmagasságnál nagyobb keresztmetszeti magasságra van szükség; ezt a lépcsőfokoknak a 769 b ábrán látható csatlakozása révén érjük el. (Ilyen megoldású pl. a Budapesti Műszaki Egyetem aulájának ruskicai márványból készült 3,75 m támaszközű főlépcsője.)
Előlépcsőknél néha felmerül annak szükségessége, hogy a lépcsőkar háta mögötti (pl. pince-) helyiségeket megvilágítsuk, ezt a fokoknak helyenként való áttörésével a 769 c ábra szerint érhetjük el. Ilyenkor áttört tömblépcsőfokokról beszélünk.
Ék keresztmetszetű fokokat azért alkalmazunk, mert a) sík alsó karfelületet eredményeznek, b) könnyebbek, mint a négyszög keresztmetszetű fokok és c) gazdaságosabbak, mert természetes származású kő esetén egy tömb kettévágásával (770 a ábra), műkő anyag esetén pedig kisebb anyagszükséglettel állíthatók elő.
770. ábra. Ék keresztmetszetű lépcsőfokok; a) átlósan kettéfűrészelt kőtömbből, b) üreges műkőből, c) támhorony kiképzés, d) a régebbi fokoknál a falba nyúló rész tömbszelvényű
Az ék keresztmetszetű lépcsőfokok egymáshoz a 770 c ábra szerinti, ún. támhoronnyal csatlakoznak. A minél tökéletesebb teherátadás végett a támhorony ferde síkja mindig merőleges legyen a lépcsőkar alsó síkjára.
Az ék keresztmetszetű lépcsőfokok falba nyúló része régebben – szerkezetileg helyesen – tömb keresztmetszetű (négyszög alakú) volt (770 d ábra), újabban a keresztmetszetet végig ék alakúra készítik.
Az íves alaprajzú, a csigalépcsők, valamint a húzott fokú lépcsők (771 a ábra) ék szelvényű fokainak támhornyainál lényeges, hogy a támhorony ferde síkja mindenütt merőleges legyen a lépcsőkar alsó felületére. Ha ezt a kívánalmat a lépcsőfokon keresztül vett három metszetben – a fal mellett (A), a középvonalon (B) és a keskenyebb szélen (C) – vizsgáljuk, akkor a 771 b–c ábrák tanulsága alapján azt látjuk, hogy a támhorony ferde síkjának felülnézete a fal felé keskenyedik, illetve a lépcsőfok másik széle fele szélesedik.
771. ábra. Íves alaprajzú lépcső; a) alaprajza, b) a fokok felülnézete, c) különböző helyeken felvett metszete
Szellemesnek mondható a 772. ábra szerinti, Finnországban konstruált lépcsőfok-keresztmetszet is, amely lehetővé teszi ugyanazon lépcsőfoknak különböző fokmagassági, illetve fokszélességi viszony mellett való beépítését, és ugyanakkor a lépcsőkar alulnézetében is kellemes hatású felületet eredményez.
772. ábra. Különleges szelvényű, változó magassági és szélességi viszonyok mellett beépíthető lépcsőfok (Alvar Alto)
Üreges lépcsőfokok
Általában kívánatos a lépcsőfokok könnyítése. Ezt a műkő anyagú fokoknál lehet megvalósítani, ha azokat a 770 b ábrához hasonló módon üregesre készítik. Az üreget levegővel felfújt gumitömlővel állítják elő, amelyből a levegőt bizonyos fokú szilárdulás után leeresztik, minek következtében a tömlőt könnyen el lehet távolítani.
A lépcsőprofilnak elsősorban szerkezeti jelentősége van. A lépcsőfok szélességi méretét növeli meg, ami különösen a felfelé való haladásnál jön számításba. A profilt a 773 a-c ábrákhoz hasonlóan kell kialakítani. A korszerű profil egyszerű, könnyen előállítható és tisztán tartható legyen.
773. ábra. Lépcsőfok sajátosságok; a)-c) lépcső profil kialakítások, d) peremes lépcsőfok, e) tükörprofilos tömblépcsőfok, f) visszafordított profilos lépcsőfok
Tömb alakú köveknél alkalmazzuk a 773 e ábra szerinti, ún. tükörprofilt. Régebben a profilt a lépcsőfokoknak az orsótér felé eső részén is visszafordítottuk (773 f ábra). Újabban azért, hogy a lépcső mosásakor a víznek az orsótérbe való lecsorgását megakadályozzák, a lépcsőfok szabad végén kis, felemelkedő peremet készítenek (773 d ábra). A támhoronynál kialakított, felfelé kiálló perem az előlépcsőknél is előnyös, mert akadályozza a víznek a hézagba jutását és a habarcs kifagyását.
Az ék szelvényű fokokból álló csiga- és íves kani lépcsőfokok felső felülete közel háromszög, trapéz vagy trapezoid alakú; alsó felülete pedig lapos menetű torz csavarfelület. Az ilyen zárt, ki nem fejthető felület – mint tudjuk – úgy származik, hogy egy sugár irányba futó vízszintes egyenes (a felület alkotója) csavarmozgással egyenletesen emelkedik, eközben az egyenes minden pontja csavarvonalat ír le.
Az előbbiek nemcsak a kőfaragó munka, illetve a műkő öntőformái szempontjából lényegesek, hanem a vasbeton anyagú monolitos, csiga- és az íves karú lépcsők alsó felületének szempontjából is. Utóbbit a csavarfelület alkotóinak megfelelő helyzetű, keskeny ék vagy trapéz alakú deszkákkal zsaluzzák be.
A lépcsőfokok felületi megdolgozása
Belső lépcsőknél általában a függőleges felületek (beleértve a lépcsőprofilt) is csiszolt, fényezett kivitelűek; a fellépő és az alulról látható felületek pedig finoman szemcsézettek legyenek, csiszolt és fényezett élszegélyezéssel. A márvány, gránit és hasonló nemes anyagú lépcsőfokok teljes egészükben csiszoltak és magas fényűre fényezettek lehetnek.
A szabadba kerülő lépcsőfokok leggyakrabban szemcsézve és csiszolt – de nem fényezett – élszegélyezéssel készülnek; sok esetben pedig a függőleges homloklapokat finom rovátkolással dolgozzák meg. Az előbbi megállapítások egyaránt vonatkoznak a valódi köböl és a műkőből készült lépcsőfokokra.
Fa anyagú létrák és lépcsők alkalmazási köre
Falétrákat alkalmazunk magastetők esetén a tetőkre való kijutás céljából. Családi lakóházaknál- költségcsökkentés miatt – a pince- és padláslépcsők készülnek gyakran fából. Mezőgazdasági, valamint egyszerű fürdő- és sportépületek, hétvégi házak külső és belső lépcsői, azonkívül a toronylépcsők is sokszor fa anyagúak. Családi lakóházak enteriőr jellegű belső lépcsői is sok esetben fa szerkezetűek.
Padláslétrák
A padláslétrák (759. ábra) akác- vagy fenyőfa anyagból készülnek, vékonyabb végükön is legalább 5 cm átmérőjű hengeres rúdfából, egymástól 30 cm-re levő, 30 mm átmérőjű és végükön beékelt keményfa fokokkal. A létra két végén 10-12 mm átmérőjű összekötő vasakat kell alkalmazni; felső végükre pedig a szarufák közötti váltógerendán levő zárt horgokba illő beakasztó vaskampókat szokás felszerelni.
Pince- és padláslépcsők
A pince- és padláslépcsők általában 80-100 cm szélesek. Két oldalukon hordképes (tehát méretezett) pofafákból és 90 cm karszélességig 27 mm, azon felül 43 mm vastag gyalult pallókból készült fokokból állnak.
A pofafák és a fokok többféleképpen csatlakozhatnak egymáshoz: a) esetben nyergelt pofafás (760 a ábra), b) esetben lécre ülő (760 b ábra), végül c) esetben vésett pofafás (760 c ábra) lépcsőről beszélünk. Utóbbi esetben a fokok 20 mm mélyen be vannak eresztve a pofafákba. A pofafák összetartására alul és felül 12-16 mm átmérőjű, anyáscsavaros vonóvasat kell alkalmazni. A pofafák alul és felül horgolással vagy csapkötéssel, esetleg alkalmas vaskötés segítségével csatlakoznak a fa födémgerendákhoz, illetve az adottságoknak meg felelően a szilárd anyagú födémszerkezethez.
Ez is érdekelheti: év lakberendezője díjas belsőépítész tanácsai lépcső megtervezéséhez
Szükség esetén a lépcső alsó felületét a pofafákra szegezett 18 mm vastag deszka borítással, esetleg nádbetétes vakolattal lehet ellátni.
Ha a lépcső egy vagy kétoldalt szabadon áll (tehát nem simul a falhoz), akkor azt a korábban megismert elvek szerint kialakított függőleges oszlopokból és ferdén futó fogódzóból, esetleg közbülső hevederekből álló korláttal kell ellátni (760 c ábra).
Lakóházi falépcsők alaprajzi elrendezése. A falépcsők a rendszerint alacsonyabb emeletmagasságnak és a kisebb alaprajzi férőhelynek megfelelően leginkább egyenes, egy- vagy kétkarú elrendezésűek, de vannak részben vagy egészben íves karú, valamint húzott fokú megoldások is. Szűkös alaprajzi férőhely esetén gyakoriak a 761. ábra szerinti elrendezések.
Vésett falépcsők
A vésett szerkezetű falépcsők egyszerűbb esetben jó minőségű puhafából (pl. vörös- vagy borovifenyőből), de leginkább keményfából (leggyakrabban tölgyfából) készülnek.
A vésett falépcső két szélén megfelelő keresztmetszetű, hordképes (tehát méretezett) pofája helyezkedik el, amelyekbe be vannak eresztve az egyes lépcsőfokok homlok- és fellépő-lapjai (762. ábra). A 43 mm vastag fellépő-lapok és a 22 mm vastag homloklapok árokkal és eresztékkel csatlakoznak egymáshoz. A pofafák összetartására alul és felül összekötő vonóvasat kell alkalmazni.
A pofafa szélességi méretét úgy kell megállapítani, hogy a homlokdeszka síkjában a pofafa felső élétől a fellépő-lapig legalább 5 cm-es, az alsó élétől pedig 10 cm-es távolság alakuljon ki. A vésett falépcső teljes egészében asztalosmunkával, tehát igen gondos kötésekkel és bútorszerű megmunkálási móddal készül.
Az induló lépcsőfok és a korlát indító oszlop, valamint a pofafa sajátos kialakítási, illetve összeépítési módját tünteti fel a 762 a és c ábra. A pofafákat egyrészt a korlátoszlophoz, másrészt a pihenőknél levő korlátoszlopokhoz és a pihenő szegélygerendájához anyáscsavarral kötjük. Utóbbinak sajátos alakú csavaranya kiképzését a 763. ábra tünteti fel. A fogazott peremű csavaranyát megfelelő kulccsal könnyen lehet a csavarszárra ráhajtani. A pofafának a csavaranya részére kivésett fészkét utólag enyvezett dugóval tüntetik el.
A pihenő szerkezetek régebben a fa anyagú födémekhez hasonlóan készültek (764-765. ábra). Újabban a fa lépcsőkarok gyakran csatlakoznak szilárd anyagú pihenőkhöz, illetve födémekhez. A lépcsőkarnak fa szerkezetű pihenőkhöz való csatlakozását tünteti fel a 766. ábra.
Kétkarú lépcsőknél az orsótér melletti pofafákat gyakran folytatólagosan alakítják ki íves alaprajzú, csavarvonal mentén emelkedő pofaforduló idom alkalmazásával (767. ábra). Ilyenkor a korlátfogódzó is – törés nélkül – folytatólagosan alakulhat ki.
Az íves karú, valamint a húzott fokú lépcsőknél (768. ábra) igen körülményes: a hajlatok és görbületek megszerkesztése, a pofafák kialakítása, az egyenes és íves pofarészeknek vésett enyvezett csappal történő összeépítése, az összeépítések faszegekkel, anyáscsavarokkal való külön biztosítása. Az ilyenkor alkalmazandó szerkezet természetét a 767 c ábra érzékelteti.
A vésett falépcsők alsó felülete legtöbbször borítás nélkül marad, de néha gyalult vagy betétes vakolattal ellátott borítást nyer.
A korlátok lehetnek: a) vas vagy b) fa anyagúak. A fa anyagú korlátok az indító fokba, vagy a pihenő, illetve érkező födémbe csappal bekötött oszlopokból, fogódzó rudakból, valamint a pofafákhoz és a fogódzó rudakhoz csappal vagy árokkal és eresztékkel csatlakozó rudakból (762 a ábra), esetleg deszkázatból állnak.
Felületképzés falépcsőknél
Felületképzés. A fa felületeket pácolással, beeresztéssel, esetleg viaszolással szokás, ellátni.
Hátránya a vésett falépcsőknek, hogy járás közben dobogó hangot adnak, a legtöbb esetben nyikorognak. A nyikorgást némileg mérsékelni lehet azzal, hogy a pofafák árkaiba nemezbetétet helyezünk.
A lépcsők osztályozása
A lépcsőket különféle szempontok szerint osztályozhatjuk:
- Helyzetük, illetve fekvésük szerint vannak: külső lépcsők, belső lépcsők.
- A forgalmi és esztétikai követelmények szerint vannak: díszlépcsők, főlépcsők, melléklépcsők.
Beszélünk az épület bejárata után következő és a földszintre felvezető ún. „bejárati lépcsőkről” is.
Ez is érdekelheti: vezető tervező építész tanácsai lépcső kiválasztásához és betervezéséhez
Alaprajzi elrendezésük (a karok száma, alakja, egymáshoz való viszonya stb.) szerint vannak:
- egyenes karú lépcsők,
- tört karú lépcsők,
- íves karú lépcsők,
- elegyes karú lépcsők.
Anyaguk szerint vannak:
- kő- és műkő lépcsők,
- vasbeton lépcsők,
- falépcsők,
- acéllépcsők.
A szerkezeti jelleg, illetve az alátámasztás mikéntje szerint vannak:
- a talajon fekvő lépcsők,
- lebegő (illetve csak egy szélükön gyámolított) lépcsők,
- két szélükön gyámolított lépcsők,
- teljes egészükben boltozattal vagy födémmel alátámasztott lépcsők.
Egyes szerzők egyrészt a fokok, másrészt a pihenők felülnézetének alakja szerint is megkülönböztetést tesznek, azonban nyilván ezek nem olyan sajátosságok, amelyek az osztályozásnál lényegesek lennének. Ugyanígy egyesek különbséget tesznek az épület rendeltetése szerinti lépcsők (pl. iskola, kórház, ügyviteli, ipari épületi stb. lépcsők) tekintetében is. Tűzrendészeti szempontból: szilárd, közepesen és mérsékelten tűzbiztos lépesőkről beszélhetünk.
A lépcsőkar és pihenő fogalma
A lépcsőfokok egymás után következő sorát lépcsőkarnak nevezzük. A lépcsőn való járás nagyon megerőlteti a szívet, fáradságot okoz, ezért nagyobb (kb. 2,80 m-es) emeletmagasság esetén, bizonyos számú lépcsőfokból álló lépcsőkar után, födémszerű vízszintes részt, az ún. pihenőt kell beiktatni azért, hogy a vízszintes irányú haladás közben a szervezetet pihentetni tudjuk.
Vannak közbülső vagy emeletközi pihenők, és ugyancsak pihenőnek (födémszinti pihenőnek) nevezzük a födémnek azt a – lépcsőházi – szakaszát, ahonnan indul, illetve ahová érkezik a lépcső. Ennek megfelelően a lépcsőnek egy emeletre vezető szakaszával kapcsolatosan induló- és érkező pihenőszakaszról beszélünk.
Többkarú lépcsőknél a lépcsőkaroknak a pihenőkhöz való viszonya szempontjából értelemszerűen megkülönböztetést teszünk az induló és érkező karok tekintetében is.
A lépcsők alaprajzi elrendezése. A lépcsőkarok száma, egymáshoz való helyzete egyenes vagy megtört, esetleg íves volta szerint van:
Egyenes, egykarú, egytagú lépcső
Egyenes, egykarú, egytagú lépcső (751 a ábra), amely csak kis emelet magasság esetén használatos. Egyenes, egykarú, kéttagú lépcső (751 b ábra), amelyet nagyobb emeletmagasság esetén alkalmazunk.
751. ábra. Lépcsők alaprajzi elrendezése; a) egyenes, egykarú, egytagú, b) egyenes egykarú, kéttagú, c) tört kétkarú, d) párhuzamos kétkarú, e) párhuzamos háromkarú, f) tört háromkarú, g) tört négykarú, h) íves egytagú, i) íves kéttagú, j) nyitott orsóteres csiga-, k) tömörorsós csigalépcső
Ez a lépcsőtípus már előre a fáradtság érzetét kelti, azonkívül nehezen illeszthető bele az alaprajzi rendszerbe, ezért nemigen volt használatos ; újabban középületek (széles) középfolyosós elrendezéseinél találkozunk velük. A nagyobb magasságra vezető egykarú lépcsőket (pl. szabad területen létesített lépcsőművek esetében) több pihenő szakítja meg. Ilyenkor egyenes, egykarú-többtagú lépcsőkről beszélünk.
Egyenes tört karú lépcsők
Egyenes tört karú lépcsők (751 c ábra) fogalma alá tartoznak az olyan, több karból álló lépcsők, amelyeknél az egyes lépcsőkarok nem egymás folytatásában alakulnak ki. Ezek igen gazdaságosak és általánosan használatosak. A tört karú lépcsők csoportján belül megkülönböztetünk : a) kétkarú, b) háromkarú és c) négykarú lépcsőket.
A 751 d-e ábrák szerinti lépcsőkre találó a párhuzamos karú lépcső elnevezés is. A 751 e ábra szerinti párhuzamos elrendezésű háromkarú lépcsőtípus az alaprajzokból nagy helyet foglal el, ezért csak középületekben fordul elő. A 751 f ábra szerinti háromkarú lépcsőelrendezés a legtöbb esetben alkalmas arra, hogy orsóterében (lásd később) a lift felvonótornyát elhelyezzük. A 751 g ábra szerinti négykarú lépcsőket általában torony építményekben alkalmazzuk.
Az íves karú lépcsők
Az íves karú lépcsők(751 h-j ábra) az alaprajzi elrendezés szempontjából szintén igen gazdaságosak. Ezek is lehetnek: a) egytagúak vagy b) pihenőkkel megszakítva többtagúak. A lépcsőkar szegmens, ellipszis vagy köríves alaprajzú lehet. Ide tartoznak a csigalépcsők is (751 j-k ábra), amelyek a legkisebb férőhelyen szolgálják a függőleges irányú közlekedés célját. Meg kell jegyezni, hogy mind az íves karú, mind a csigalépcsők kevésbé kényelmesek, mert a lépcsőfokok szélessége a lépcsőkar egyik oldalán nagyon elkeskenyedik.
Az elegyes karú lépcsőknéla kar egy szakasza egyenes, másik része íves. Egykarú, egytagú vagy pihenőkkel megszakított többtagú, másrészt tört karú, illetve többkarú lépcsők alakíthatók ki ily módon. Legtöbbször az alaprajzi férőhely hiánya miatt vagyunk kénytelenek ilyen típusú lépcsőt alkalmazni; vagy pedig amidőn a nagyobb (pl. földszinti) emeletmagasság esetén több lépcsőfokra van szükség, mint a többi emeleten.
Érdekesség: kétszer negyed ívelt lépcső.
Orsótér
Orsótérnek nevezzük a lépcsőkarok között kialakuló térséget.
A párhuzamos elrendezésű kétkarú lépcsők közti orsótér kiképezhető:
- Tömör fallal (752 a ábra), tűzrendészet! okokból színházaknál és hasonló jellegű épületeknél van szükség erre a megoldásra.
- Áttört fallal, illetve a pihenőknél egy-egy oszloppal (752 b ábra).
- Két egymás mellett elfutó áttört fallal, illetve a pihenőknél páros oszlopállással (752 c ábra).
- Üresen hagyott orsótérrel (752 d ábra); utóbbi a leggyakoribb megoldás.
752. ábra. Orsótér kiképzése; a) tömör fallal, b) áttört fallal, c) páros áttört fallal, d) üres orsótérrel, e) egymásra fedő lépcsőkarokkal
Újabban – különösen a vasbetonlépcsőknél – az orsóteret sok esetben teljesen kiküszöbölik, mert a lépcsőkarokat úgy oldják meg, hogy azok az orsótérnek megfelelő szélességben egymást fedik (752 e ábra).
Nemcsak az egyenes karú, hanem a csigalépcsőknél is van orsótér. A csigalépcső lehet: a) tömör orsós (751 k ábra) és b) nyitott orsóteres (751 j ábra).
Járóvonal
Járóvonalnak nevezzük a lépcső alaprajzi vetületébe folytatólagosan berajzolható azon vonalat, amelyre a lépcsőfokok megkívánt szélességi méretét felrakjuk. Ugyanis az íves alaprajzú, valamint csigalépcsőknél és a következőkben ismertetésre kerülő húzott fokú lépcsőknél a lépcsőfokok szélessége-a kar szélessége mentén – változó. A járóvonalat a hatósági előírások alapján a lépcsőkar azon szélétől számítva, ahol a fokok legkeskenyebbek, 50-55 cm-re kell felvenni. Mindebből kiviláglik, hogy a járóvonal nem azonos a lépcsőkar közepén jelölendő közép- vagy tengelyvonallal.
Húzott fokú lépcsők alkalmazására kerül sor, ha az alaprajzban nem áll rendelkezésre kellő hely a szükséges számú lépcsőfokokból kiadódó egyenes lépcsőkar és a pihenő kialakítására. Ilyenkor a lépcsőfokokat trapéz, trapezoid vagy hasonló jellegű, esetleg sokszögű idomúra tervezzük, annak az elvnek a betartásával, hogy a járóvonalon a szükséges fokszélességi méret meglegyen. A fokok szélessége a fal mellett nagyobb, az orsótér felől pedig kisebb a szükséges méretnék
A húzott fokokat nem ötletszerűen, hanem bizonyos szerkesztések alapján történő kiosztással kell megtervezni (753. ábra), mert csak ez esetben lesz a lépcső célszerű, fegyelmezett és rendezett, tehát végeredményben szép.
753. ábra. Húzott fokú lépcsők szerkesztése; a) segédkörhöz rajzolt érintőkkel, b) egyenesre felmért osztópontokba futó egyenesek segítségével
A húzott fokú lépcsők hátránya, hogy a közlekedés rajtuk a járóvonaltól az orsótér felé számítva nem kényelmes, ezért csak a legszükségesebb esetben alkalmazzuk ezt a lépcsőtípust.
A húzott fokú, valamint a csigalépcsőknél ügyelni kell arra, hogy az orsótér felőli részen a fokok túlságos keskenységéből kifolyólag a lépcső ne legyen fúl meredek. Ez a körülmény ugyanis sötétben és lefelé menetkor – különösen a nyitott orsóterű lépcsők esetében – könnyen balesetre vezetne.
A régebbi nagy emeletmagasságok mellett volt szükség hosszú lépcsőkarokra és ebből kifolyólag nagy lépcsőházakra. Újabban az alacsonyabb emeletmagasságoknak megfelelően lényegesen kevesebb lépcsőfok, rövidebb lépcsőkarok, kisebb lépcsőházak is elegendők, és éppen ezért a húzott fokú lépcsők is mindjobban elkerülhetők.
Húzott fokú lépcsőre van szükség – a kis alaprajzi férőhelyből kifolyólag – igen sok mérnöki műtárgy (zsiliptorony, akna stb.) belsejében is.
Balos-Jobbos?
Balos vagy jobbos lépcsőkről és lejtőkről beszélünk attól függően, hogy az egyik oldalt fallal, a másik oldalon korláttal határolt lépcsőkar korlátja, illetve orsótere felfelé menet a lépcsőkar bal vagy jobb oldalán helyezkedik el. Ugyanez áll értelemszerűen a kétoldalt szabadon álló, illetve fallal határolt lépcsőkarokra is.
A lépcsőkarok alaprajzi méretei
A lakóházak lépcsőkarjainak szélességi mérete:
- A főlépcsők karszélessége legalább 1,30 m legyen.
- A főlépcső karszélessége, amennyiben emeletenként csak két lakást szolgál ki, legalább 1,10 m legyen.
- A csiga, patkó és félkörív alakú lépcsők karszélessége legalább 1,40 m legyen.
- a mellék-, pince- és padláslépcsők karszélessége legalább 0,95 m legyen.
Általános szabályul szolgáljon, hogy a lépcsőkarokon két ember egymás mellett való elközlekedése szempontjából – a korlátfogódzó, illetve a fal között 1,30 m; három ember egymás mellett való elférése céljából pedig 1,90 m szélességre van szükség.
Egy lépcsőkar lehetőleg ne álljon három foknál kevesebből, mert a közlekedési útvonalba beiktatott kevés számú lépcsőfok bizonytalanná teszi a közlekedést; viszont húsznál több lépcsőfok igen hosszú lépcsőkart eredményez, és igen fárasztó rajta a járás.
A lépcsőkar hossza: l = sz * (n-1), ahol sz a fokok szélességét,n a fellépések számát jelenti.
Tehát a lépcsőkar mindig eggyel kevesebb fokból áll, mint ahány fellépés szükséges a pihenők közötti szintkülönbség legyőzésére.
A pihenő méretei
A pihenő legalább olyan széles legyen, mint a lépcsőkar. A pihenő legkisebb méretét azzal a meggondolással állapítsuk meg, hogy a közlekedés igényeinek kielégítése, tehát a rendeltetés figyelembevétele mellett a költözködés, valamint a hordággyal való közlekedés által támasztott követelményeknek is megfeleljen, ezért legalább 1,3 m széles legyen.
Az egykarú kéttagú lépcsők tagjai közé beiktatott pihenő minimális mérete: L = sz + 63 cm legyen, ahol sz a fokszélességet jelenti, a 83 cm pedig a felnőtt ember átlagos lépésméretét.
A lépcsőkarok közötti minimális magasság akkora legyen, hogy a lépcsőn közlekedő felnőtt férfi kinyújtott karjával íves mozdulatot akadálytalanul végezhessen (754. ábra).
754. ábra. Lépcsőkarok közötti minimális magasság valamint a korlátmagasság értelmezése
Ez a kérdés előtérbe kerül a csigalépcsők menetmagasságának megállapításánál, valamint olyankor, amidőn a lépcsőkar és a felette levő pihenő-szegélygerenda (lásd később) között csak kis magasságú férőhely van, mint ahogy az pince- és padláslépcsőknél, valamint családi lakóházak enteriőr jellegű lépcsőinél igen gyakran előfordul.
Lépcsőház
A családi házakban és egyes újabb középületekben levő lépcsőktől eltekintve a lépcsőkarokból és pihenőkből álló épületrészt általában falak határolják körül. Az épület ezen részét lépcsőháznak hívjuk. Hő gazdálkodás és a légvonat kiküszöbölése szempontjából kívánatos a lépcsőházakat szélfogó ajtókkal teljesen elzárni a csatlakozó közlekedő helyiségektől. A falakkal körülzárt lépcsőház bizonyos fokú tűzbiztonságot is jelent.
A lépcsőházakat elhatároló vékony falak esetéiben (pl. a vázas épületeknél) gondoskodni kell a falak hő- és zajvédelmi szempontból megfelelő kialakításáról. Célszerű a térelhatároló szilárd réteg után légréteget, majd egy hőszigetelő réteget alkalmazni. A légréteget kívánatos hanglágy anyaggal kitölteni. A lépcsőházi fallal határos nedves üzemű helyiségek esetén figyelemmel kell lenni a gőzdiffúzió kérdésére is.
Tűzvédelem
Tűzvédelmi szempontok miatt az építésügyi szabályzatok bizonyos preventív rendelkezéseket tartalmaznak. Így pl. előírják, hogy a lépcsőket úgy kell elrendezni, és egy épülettel kapcsolatosan annyi számú lépcsőt kell létesíteni, hogy az épület legtávolabbi pontjáról is legfeljebb 30 m hosszú útvonalon el lehessen érni a legközelebbi lépcsőt.
Az egy lakást kiszolgáló, azonkívül a padlás- és pincelépcsőkön kívül minden lépcsőt szilárd, tehát nem gyúlékony anyagból teli létesíteni.
A lépcsőházak falai tűzbiztosak legyenek. Színházaknál és hasonló jellegű épületeknél pánik esetén feltételezhető (leugrásból és a korlát kiszakításából származó) szerencsétlenségek megakadályozása végett csak két oldalról fallal közrefogott lépcsőt szabad létesíteni.
Lépcsőszerkezetek tervezésekor felmerülő elsődleges feladatok a következők:
- A legalkalmasabb fokmagasság megválasztása.
- A lépcsőfokok számának megállapítása.
- A lépcsőfokok méreteinek kiszámítása.
- A lépcsőkarok hosszúságának és a pihenők szélességének megállapítása.
Adott esetben a lépcsőfokok mérete függ: a) az alaprajzi férőhely nagyságától, b) az emeletmagasságtól és c) a lépcső rendeltetésétől.
Lépcsőfokok magasságának és szélességének viszonya
Ennek a kérdésnek megvizsgálásánál abból indulunk ki, hogy a felnőtt ember átlagos lépésének hossza – vízszintes irányú haladás esetén -: 63 cm (755. ábra). Kb. ekkora utat tesz meg a láb a felfelé vagy lefelé való haladás közben egy lépcsőfok leküzdése alkalmával. Ez a körülmény jut kifejezésre az alábbi tapasztalati képletben, amely alapján a fokok méretét megállapítjuk: 2 m + sz = 63 (cm), ahol m a fok magasságát, sz a fok szélességét jelenti.
755. ábra. Lépcsőfokok magasságának és szélességének, valamint a felnőtt ember lépéshosszának viszonya; a) hágcsón, b) létrán, c) lépcsőn, d) vízszintes felületen történő közlekedésnél
Az m és sz méretek viszonyának megállapítására még más empirikus összefüggéseket is ismerünk, azonban ezeknek megfelelőbb volta legalábbis vitatható. A fokméretet töri) vagy szorzat alakjában szokás megadni, pl. 15/33 (cm), vagy 15×35 (cm).
756. ábra. Különböző hajlásszögű lépcsők fokméreteinek viszonya
A magassági és szélességi méreteket mm-es pontossággal kell kiszámítani. A 756. ábra áttekinthetően szemlélteti a laposabb és meredekebb, ennek megfelelően kényelmesebb, illetve kényelmetlenebb lépcsők fokméreteinek viszonyait. Ezek alapján nyilvánvaló, hogy pl. a függőleges helyzetű hágcsó fokmagassága: m = 31,5 cm, ugyanakkor a fokszélesség: sz = 0 (755 a ábra).
A lépcsőfokok méreteire vonatkozólag általános eligazításul szolgáljon:
- A külső és belső díszlépcsők fokmérete kb. 14×35 cm legyen.
- Az átlagos külső lépcsők és a középületek átlagos belső lépcsőinek fokmérete kb. 15×33 cm legyen.
- A lakóépületek főlépcsőjének fokmérete kb. 16×31 cm legyen.
- A kislakások lépcsőinek és a középületek melléklépcsőinek fokmérete kb. 17×29 cm legyen.
- A pince-, padlás- és a kisforgalmú üzemi lépcsők fokmérete 19×24 cm vagy 20 X23 cm legyen.
A lépcsőfok nélküli, kényelmesen járható lejtő emelkedése 1 : 8 legyen.
A lépcsőfokok méretének esetről esetre való megállapítása egyrészt nem gazdaságos, másrészt gátolja az előregyártást. Éppen ezért kívánatos volna egy bizonyos modulrendszerhez simuló, szabványos lépcsőfok-méretsorozat megállapítása. Ez esetben természetesen az emeletmagasságok (helyiség magasság + födémvastagság) kötöttekké válnak, és csak a lépcsőfok magasságméretének többszörösei lehetnek. Ez a kérdés tipikusan kapcsolódik a modultervezéshez.
Lépcsők méretszámítása
Pl. egy 290 cm belmagasságú és 36 cm födémvastagságú emeletnek megfelelő, párhuzamos elrendezésű kétkarú lépcső megszerkesztéséhez az alábbi adatokat kell kiszámítani:
- emeletmagasság: 290 + 36 = 326 (cm),
- kívánatos fokmagasság : 16 (cm),
- fellépések száma: 326/16 = 20,4; kerek számra helyesbítve 20 (db),
- tényleges fokmagasság : 326/20 = 16,3 (cm),
- tényleges fokszélesség: 63-2 * 16,3 = 30,4 (cm),
- fellépések száma egy karon: 10 (db),
- karhosszúság: (10-1) * 30,4 = 273,6 (cm),
- felvett pihenőszélesség: 130 (cm),
- lépcsőház hossza : 2 * 130 + 273,6 = 533,6 (cm).
A lépcsőfokok méreteinek a kar hosszúságának valamint a fokok számának gyors megállapítására szolgál a 757. ábra szerinti grafikon. Utóbbinak felső vízszintes vonalán leolvashatjuk a fokmagasságokat (m), alul pedig az egyes fokmagasságokhoz tartozó fokszélességeket (sz) és viszont. A baloldali szélső függőleges vonalon az emeletmagasságokat (emeletmagasság + födémvastagság = H).
757. ábra. Lépcsőméretek gyors megállapítására szolgáló grafikon (Walter és Korhammerr)
A ferde vonalak a lépcsőfokok számát (n) tüntetik fel, a különböző emeletmagasságoknak megfelelően, A lépcsők emelkedési viszonyát kifejező ferde vonalakon azonkívül fel van tüntetve az egyenes egytagú lépcsőkar hossza (L) is. Egyébként L = n– 1 * sz, ahol n a fokok számát, sz a fokok szélességét jelenti.
Elvileg nem kívánatos, hogy ugyanazon lépcsőházban – még ha az egyes emeleteknek különböző is a magassága –különböző lépcsőfok méretek szerepeljenek. Ha csak lehet egy lépcsőtérségen belül egyforma méretű lépcsőfokokat alkalmazzunk; az emeletmagasságokból adódó eltéréseket pedig inkább a fokok számának vagy magának az emeletmagasságnak a változtatásával oldjuk meg.
Lépcsőfokok elnevezései. Megkülönböztetünk:
- induló (vagy belépő) lépcsőfokot,
- közbülső lépcsőfokot,
- érkező (vagy kilépő) lépcsőfokot, más néven pihenőszegély fokot.
A lépcsőfokok függőleges felületét homloklapnak, vízszintes felületét pedig fellépő- (vagy járó-) felületnek nevezzük.
Mint ismeretes, a beton anyagú szerkezetekben nemcsak a hőmérsékletváltozás következtében állnak elő mozgások, hanem a beton zsugorodásából és duzzadásából kifolyólag is. Sokszor a zsugorodás folytán előálló mozgások nagyobb mértékűek, mint a hőmérsékletváltozás okozta mozgások. Tágulási hézagok, mozgó felfekvések
A zsugorodásból és duzzadásból keletkező mozgások a kötési folyamat következtében, másrészt a kiszáradás vagy a nedvesség folytán állnak elő. A zsugorodás hatása, illetve az ebből előálló mozgások mértéke jóval nagyobb, mintegy kétszerese – háromszorosa a duzzadás hasonló természetű következményeinek. A túl vizes aljzatbetonra fektetett lapburkolat a beton zsugorodása és a hézagok keskenysége miatt felpúposodhat.
Repedések
A zsugorodásból kifolyólag a betonban húzó feszültségek ébrednek, és ha ezek túllépik a beton húzó szilárdságát, úgy a szerkezetben repedések keletkeznek. A zsugorodás folytán előálló repedések nemcsak esztétikai, hanem szerkezeti szempontból is kellemetlenek lehetnek, pl., medencéknél és folyadéktartályoknál stb.
Anyagtani és technológiai vonalon egyaránt törekedni kell a zsugorodás csökkentésére. Ezt jó szerkezetű (kevésbé nedvszívó, nem porózus és nem apró szemű) adalékanyag, lehetőleg kevés cement és víz alkalmazásával, minél hatékonyabb tömörítéssel, és a bedolgozott beton hosszabb ideig történő nedvesen tartásával érhetjük el.
Osztóhézagok
A zsugorodás káros hatásának elkerülése végett a nagy kiterjedésű, beton szerkezetekben, így a padlókban, járdákban, lábazatokban és hasonló jellegű egyéb szerkezeteken osztóhézagot kell kiképezni. Az osztóhézagokkal megteremtjük a zsugorodási és duzzadási mozgások lehetőségét, illetve a zsugorodás tekintetében eleve kijelöljük az egyébként keletkező repedések helyét.
A kimondottan zsugorodásból keletkező alakváltozások elkerülése végett létesített osztó-hézagokat sokkal sűrűbben alkalmazzuk, mint a tágulási hézagokat.
Zsugorodás okozta járulékos igénybevételek
A zsugorodás a hőmérsékletcsökkenéssel azonos hatást fejt ki a beton anyagú szerkezetekben, ezért a magasépítésre vonatkozó vasbeton szabvány 10 C° lehűléssel veszi egyenlő hatásúnak a zsugorodást.
A vasbeton szabvány szerint a (10 C° hőmérsékletváltozásnak megfelelő) zsugorodási tényező: εzs = 0,0001, ami azt jelenti, hogy a beton építmény 1 m-ére eső zsugorodás 0,1 mm. (Kedvezőtlen esetben, pl. feszített beton szerkezeteknél ennek négyszerese is lehet.)
A zsugorodás a betonban húzó, a vasbetétben pedig nyomó feszültséget ébreszt. A vasbetét ellenállást fejt ki a zsugorodással szemben, nyílván ebből kifolyólag kisebb lesz a zsugorodás okozta megrövidülés. Minél nagyobb vízmennyiség van az illető szerkezetben, annál kisebb megrövidülést okoz a zsugorodás.
A beton zsugorodása következtében jelentkező járulékos hatást főleg a nagy fesztávolságú, statikailag határozatlan szerkezetek (boltozatok, ívek, keretek) erőjátékánál kell figyelembe venni. Az előbbiekből kitűnik, hogy a tágulási és zsugorodási, valamint ülepedési hézagok nem azonos fogalmak, nem szabad összecserélni, illetve azonosítani őket.
A tágulási hézagról általában
A tágulási hézag (más néven osztó vagy dilatációs hézag) kialakításánál az épületen keresztül függőleges hézagsíkokat létesítünk, amelyek mentén az összes függőleges és vízszintes jellegű szerkezetek (a falak, pillérek, gerendák és födémek), valamint az egyéb kapcsolatos szerkezetek (fal- és padlóburkolatok, nedvesség-szigetelő rétegek stb.) is el vannak vágva.
A hézagsíkok egymás közti távolsága: 25-35 m legyen; nagyobb hőmérsékletingadozásnál és melegebb földrajzi tájakon 10-15 m. A hézag vastagsága a tágulás várható nagyságának megfelelő legyen. A szükséges méretet az előző bekezdésben foglaltak szerint állapíthatjuk meg. A hézag vastagsága általában: 1,5-3,0 cm.
Monolitos vasbeton szerkezeteknél a hézagot megfelelő vastagságú, rugalmas anyag közbeiktatásával érjük el. Énélkül a friss állapotban képlékeny anyag összefolyna (a hézagot képző esetleges fabetétet utólag nehezen lehetne eltávolítani). Lemezekben és gerendákban (tehát nem túlságosan vastag, illetve magas szerkezetekben) a hézagot olajozott és fogantyúval] ellátott, utólag eltávolított fa-vagy vasbetéttel is elő lehet állítani.
A hézagsíkok elrendezése
Sávos alaprajzú épületeknél a hézagsíkot lehetőleg a lépcsőházak mellett (743 a ábra), több szárnyból álló épületeknél pedig a szárnyak találkozási helyen (743 b-c ábra) célszerű kialakítani. Egyébként sávos jellegű épületek esetén a hézagsíkot egy ablakpillér közepén is kiképezhetjük (744 a ábra).
743. ábra. Tágulási hézagsíkok elrendezési lehetőségei
744. ábra. Tágulási hézagok alaprajzi elrendezése; a)-b) tömörfalas, c)-f) vasbetonvázas épület esetében
Ebből a szempontból előnyös az olyan alaprajz, ahol a szélső falak ablakai, illetve pillérei egymással szemben állnak, mert ez esetben a hézagsíkot nem kell megtörni, ami rendszerint a födém hézagkialakításában jelent komplikációt. Az előbbi megállapítások, egyaránt vonatkoznak a tömörfalas és a vázas rendszerű épületekre.
A hézagsík tehát az előbbi bekezdésben vázolt okok miatt lehet megtört is (744 b ábra); más esetben fogas elrendezésű (744 f ábra), miáltal – tömörfalas és vázas rendszerű épületeknél egyaránt – biztosítani lehet a két elválasztott épületszakasznak a szélnyomás és robbanó erőhatás elleni együttműködését.
A tágulási hézagot másrészt ott kívánatos alkalmazni, ahol: a) a terhelés, b) az épület magassága, c) az alapozás rendszere, d) az altalaj teherbíró képessége változik. Ezeken a helyeken létesített tágulási hézag egyszersmind az ülepedési hézag szerepét is betölti.
Hol okoz problémát a tágulási hézag kiképzése?
- Az ellenfödémes alapozásnál.
- A pillérsorok alatti sávos vasbeton alapoknál.
- A felszívódó nedvesség és talajvíz elleni fal- és padlószigeteléseknél (ezt már korábban tárgyaltuk).
- A tömör falszerkezetekben.
- Acél mestergerendák felfekvéseinél.
- A vázas épületek pilléreinél és gerendáinál.
- A közbülső szilárd födémeknél.
- A födémek padlóburkolatainál.
- A lapos tetők nedvességszigetelésénél.
- A külső és belső homlokzati felületeken.
A falak és pillérek tágulási hézaga megoldható: a) egysíkú átmenő hézaggal, b) megtört hézaggal vagy c) fogas hézagfelülettel (745 a-c ábra). Ha a tágulási hézagsík egy harántfal mellett helyezkedik el, akkor a hosszanti falak a harántfalban létesített mélyedésbe csatlakoznak, és maga a hézag a mélyedésben alakul ki (745 c ábra). Vasbeton pillérek hézagkiképzési lehetőségeit látjuk a 745 e-h ábrákon.
745. ábra. Tágulási hézagok; a) tömör fal átmenő, b) megtört, c) fogas, d) hornyos kialakítású, e) vasbeton pillér átmenő, f) fogas kiképzésű tágulási hézaga, g)-h) vasbeton pillérek takart hézagmegoldása; 1 – hézagot leplező esővízlefolyó csatorna
A hézagot a levegő áthatolása ellen, valamint hő- és hangvédelmi okokból ki kell tölteni préselt faforgács (pl. Magor-) lemezzel vagy bitumennel bevont többszörös hullámlemezzel, bitumennel itatott nemezbetéttel, esetleg kifejezetten erre a célra készült anyaggal pl. Kosmos-lemezzel (750 b és d ábra).
750. ábra. Homlokzaton levő tágulási hézag; a)-c) vakolt, d) kőlapokkal, g) csempével burkolt felületek esetében; e)-f) hézagtakaró bádoglemez; 1 – kátrányos kóckitömés; 2 – faforgács vagy hullámlemez; 3 – rabitzháló betét; 4 – szegező fa; 5 – bádoglemez; 6 – kőlap; 7 – plasztikus ragacs; 8 – csempe
Egyszerűbb esetben megelégedhetünk a kátrányos kóckítöméssel vagy a falakét szélén alkalmazott bitumenes tömítő kötéllel (750 a és g ábra). Amerikában a hézagot a fal közepén elhelyezett (tágulási hajtással ellátott) fémlemezzel zárják el, és sokszor rostszák s aszfalt ragaccsal töltik ki.
A megtört síkú, valamint a fogas hézag előnyös a levegő, a hő- és hang áthatolásának akadályozása szempontjából. Az irodalomban találkozunk kitöltetlen hézagmegoldásokkal is. Ilyenkor a hézagot a homlokzaton fémlemezzel zárják le (750 c ábra), a hézagfelületeket pedig a pára elleni védelem miatt hideg bitumen mázzal vonják be. A kitöltetlen hézagmegoldás hő- és hangtechnikai, valamint technológiai okokból egyaránt kifogásolható. Általában nem szabad eltekinteni a hézagnak laza (nem szilárd) anyaggal (pl. ásványi gyapottal) való kitöltésétől.
Beton és vasbeton szerkezetek esetében a tágulási hézagot kitöltő anyagnak nemcsak szerkezeti (a levegő, por, hang és hő áthatolását akadályozó), hanem technológiai szerepe is van. A betonozás időtartama alatt a szomszédos betonrészek elválasztó zsaluzatául szolgál.
Szilárd födémek tágulási hézaga
A bordás vasbeton födém tágulási hézaga kialakítható: a) a csatlakozó harántfal mellett (746a –b ábra), b) a borda felett (746 c ábra), c) páros bordával (746 d ábra) és d) a lemez közepén (746 e ábra).
746. ábra. Tágulási hézagok; a)-e) alul bordás vasbeton födém, f) idomtestes, g) előregyártott vasbeton gerendás födém esetében
A sűrűbordás és az idomtestes vasbeton födémek igen előnyösek a hézagkialakítás szempontjából, mert a hézagot a 746 f ábra szerint bárhol ki lehet képezni bennük.
Az acélgerendás, valamint az előregyártóit vasbeton gerendás födémeknél két egymás mellett elhelyezett gerendával oldhatjuk meg a tágulási hézagot (746 g ábra).
A hézagsík mentén, a feltöltést lapjára fektetett téglákkal kell elhatárolni, nehogy a szemes anyag eltömítse a hézagot. Vasbeton vázas épületek tágulási hézaga kialakítható: a) egy páros állású pillérsor menten (744 c ábra), b) közvetlenül a pillérsor mellett (744 d ábra), vagy c) két pillérsor között a födémmezőben (744 e ábra).
744. ábra. Tágulási hézagok alaprajzi elrendezése; a)-b) tömörfalas, c)-f) vasbetonvázas épület esetében
Az olyan hosszanti elrendezésű vázas épületeknél, ahol a pillérek a homlokzati síkra merőleges irányban nem esnek egymással szemben, a tágulási hézag csak tört vonal mentén és igen körülményesen oldható meg. A haránt elrendezésű vázas épületek tágulási hézagát páros pillérsorral és közös pillérekkel egyaránt ki lehet alakítani (748 a-d ábra).
747. ábra. Hosszanti elrendezésű vasbeton váz tágulási hézag képzése; a) páros pillérekkel és fiókgerendákkal, b) a pillér konzoljaira felfekvő mestergerendával, e) „Gerber”-tartószerű megoldással, d)-e) acél anyagú csúszó alátétek
A szoliter módon alapozott páros pilléreket, mivel azokat nem kötik össze dilatációs erőket ébresztő vasbeton szerkezetek, lehet közös alaptestre állítani (747 a ábra); ha azonban a tágulási hézag egyszersmind az ülepedési hézag szerepét is betölti, úgy az alaptest is két önálló részből álljon.
748. ábra. Haránt elrendezésű vasbetonváz tágulási hézagainak változatai
A nem páros pillérállású tágulási hézagsík elrendezésnél körülményes a mestergerendák hézagképzése. A hézagot úgy állíthatjuk elő, hogy: a) a mestergerendákat a hézagsík mentén levő pillérekből kiálló konzolokra fektetjük fel, illetve itt szakítjuk meg őket (747 b ábra) vagy b) a mestergerendákat a Gerber-tartókra emlékeztető konzolos megoldással, a pillérektől távolabb szakítjuk meg (747 c ábra).
A tágulási hézagok mentén csatlakozó vízszintes jellegű teherhordó elemek, ún.: a lemezek, gerendák, oszlopkonzolok egymáson való elcsúszásának lehetőségét biztosítani kell. Egyszerűbb esetben megfelel erre a célra a papírlemez alátét, nagyobb reakcióerők esetében azonban acél csúszó lemezekre (747 d-e ábra), sőt esetleg csúsztató hengerekre van szükség.
Alapok tágulási, illetve ülepedési hézaga
A vasbetongerendás sávalapok hézagait a vázszerkezet mestergerendáival kapcsolatban közölt megoldásokhoz hasonlóan kell kialakítani. Az analógiát jól érzékelhetjük, ha a 747 b-c ábrákat fordított állapotban szemléljük. Az ellenfödémes vasbeton alapoknál a hézagsík mentén páros szegélygerendát alkalmazunk. Egyébként az itt adódó problémák azonosak a vasbeton födémek hasonló kérdéseivel.
749. ábra. Tágulási hézagok lefedése; a) hideg padlón, b)-c) mennyezetfelületen
A padló-és mennyezetfelületek tágulási hézagait fa vagy fém anyagú takarólécekkel kell leplezni (749 a-c ábra).
Szilárd alépítményű lapos tetők hézagkialakítása
A lapos tetőt képező legfelső födém szilárd részeinek tágulási hézagát a közbülső födémekéhez hasonlóan kell kialakítani. Figyelemmel kell lenni azonban a nagyobb felmelegedési és lehűlési lehetőségre és arra a körülményre, hogy a hőmérséklet változása következtében nemcsak hosszirányú, hanem haránt irányú mozgások is keletkezhetnek, amit szélesebb épületeknél nem szabad figyelmen kívül hagyni.
A födém szilárd alkatrészeivel együtt mozgó nedvességszigetelő réteg tágulási hézagát fokozott gondossággal kell megoldani. Ezt az egész komplex kérdést a lapos tető szigetelési szerkezeteivel kapcsolatosan fogjuk részletesen megtárgyalni.
Acélszerkezetek hőtágulása
Az l hosszúságú acéltartó 50 C° hőmérsékletemelkedés esetén 1/1667 l-el: 100 C° felmelegedésnél pedig 1/833 l-el növekszik meg. Ennek a mozgásnak lehetővé tétele végett a nagyobb tartók egyik végén mozgó (csúszó vagy görgős) felfekvést kell alkalmazni.
Egyéb acélszerkezetek: a szelemenek, daru-vágánytartók, rácsos kiváltók- stb. is jelentős hő kiterjedést szenvedhetnek. A falakban, a tetőszerkezetekben repedéseket okozhatnak, azonkívül elhajlíthatják az oszlopokat is, és így azokban járulékos feszültséget ébreszthetnek (utóbbiak nagysága az oszlopok merevségével lesz arányos).
Itt kívánjuk megjegyezni azt is, hogy az acéltartóknál, amelyek tűz esetén kb. 500 C°-ú hőhatásnál mennek tönkre 1/167 l (m-ként kb. 6 mm-es) meghosszabbodással kell számolni. Ennek a mozgásnak a lehetőségét is meg kell teremteni, ezért a nagyobb tartók mozgó felfekvésénél megfelelő méretű dilatációs hézagról kell gondoskodni. Ha nem így járunk el, tűz esetén a szerkezetben ébredő hőmérsékleti feszültségek csak fokozzák a károkat (a falak, pillérek kidűlnek, elhajolnak stb.).
Betonszerkezetek hőtágulása
Nemcsak a vasbeton és acélszerkezeteknél, hanem – mint már korábban említettük – a vasbetét nélküli, hosszabb monolitos beton szerkezeteknél is (pl. támfalaknál, mellvédeknél, csatornáknál stb.) megvannak a hokit erjedésből származó problémák.
Adva van pl. egy 50 m hosszú beton támfal, amelyet nyáron +25 C° hőmérsékleten állítottak elő, és amely télen -20 C°-ra hűl le. Felmerül a kérdés, mekkora hosszváltozások következnek be, ha a fal szabadon mozoghat; másrészt, hogy milyen feszültségek lépnek fel, ha a hátoldallal érintkező, valamint az alapok alatti talaj a fal mozgásait teljesen megakadályozná?
Ha a fal teljesen szabadon mozoghatna, akkor a megrövidülés: Δl = a * t * l = 0,00001 * 45 * 5000 = 2,25 cm lenne.
Ha a talaj teljesen megakadályozná a fal mozgását, akkor E = 140 000 kg/cm2 alapulvétele mellett: σ = ε * E = (Δl * E) / l = (2,25 * 140000) / 5000 = 63 kg/cm2 húzó feszültség lépne fel. Ez a feszültség, amely csak a fajlagos megnyúlástól (ε=Δl/l) függ, a fal hosszától nem, lényegesen nagyobb a beton húzó szilárdságánál (utóbbi a nyomó szilárdság 0,25-0,10-szerese). Tehát a szerkezetben repedések keletkeznének. Ennek elejét vehetjük azzal, ha csökkentjük a fal hosszának arányában növekvő súrlódási ellenállást. Ebből a célból a falban 10-15 m-es távolságban, az alapokon is keresztül hatoló dilatációs hézagot kell létesíteni.
Egyéb szerkezetek tágulási hézagai
A felhordott lábazati burkolatok (a műkő, a „Kontex”-beton stb.), valamint az épület körüli járdák tágulási, illetve zsugorodási hézagképzéséről már korábban beszéltünk. A fémlemez anyagú szerkezetek (párkánylebádogozások, ereszcsatornák stb.) tágulási kérdéseit, valamint a hézagmentes padlók hasonló természetű problémáit is későbbi részben tárgyaljuk.
A homlokzaton jelentkező tágulási hézagokat kívánatos elleplezni, mégpedig: a) az esővíz lefolyó csatornával vagy azzal, hogy a hézagokat b) a rizalitok, vagy c) az épületszárnyak találkozása melletti zugokban, tehát kevésbé feltűnő helyeken alakítjuk ki (745 a és d ábra).
Amennyiben nem kínálkozik mód (pl. külső lefolyó csatorna nélküli épületek esetében) a hézagvonal előbbiek szerinti leplezésére, úgy a tágulási hézagot az alábbiak szerint képezhetjük ki:
Vakolt homlokzat esetén 8-10 mm széles, határozott élű hézagot készítünk (750 a-c ábra); esetleg a hézag két szélen a vakolatba rabitzháló sávot alkalmazunk (750 b-c ábra). (Ha nem így járunk el, úgy a hézag szabálytalan alakú, töredezett vonalként, utólagosan keletkezett repedéshez hasonlóan fog a homlokzaton jelentkezni.)
A kitöltetlen hézagot tágulási töréssel ellátott horganyozott vaslemezzel kell takarni, a lemezt a minden negyedik téglasorban elhelyezett szegező-fákhoz erősíthetjük fel (750 c- e ábra). Ha a bádogsávot két darabból készítjük (750 f ábra), akkor a két épületrész esetleges ülepedéséből adódó következmények ellen is megfelelően védekezünk.
Nyers betonfelület esetén is igyekezzünk a hézagot nem töredezett élű, határozott vonalként kiképezni.
Burkoló téglával, kőlapokkal, kerámia lapokkal vagy fajance csempével (pl. belső felületeknél) burkolt falfelületek tágulási hézagkialakítását szemléltetik a 750 d és g ábrák.
Bármilyen anyagú homlokzaton lehet a hézagot – annak egyik oldalán beépített szegező fákhoz felerősített – rozsdamentes fém anyagú léccel lefedni.
Ismeretes, hogy egyes építési anyagok és a belőlük létesített szerkezetek a hőmérséklet változása folytán számottevő alakváltozást szenvednek. Felmelegedésnél – a beépítési állapothoz viszonyítva – térfogatnövekedés (tágulás), lehűlésnél pedig térfogatkisebbedés áll elő. Ennek következtében a szerkezetben mozgások jönnek létre.
A fizikából tudjuk, hogy a szilárd testek hő okozta lineáris kiterjedése egyenesen arányos: a) a test eredeti hosszával (l) és b) a hőfokváltozással (t2-t1= t). Ebből következik, hogy a szerkezet hő okozta megnyúlása:
Δl = a * l * t, ahol a az anyagra jellemző hőtágulási együttható.
[table id=452 /]
Példa
Pl. mekkora mozgások állnak elő egy fedélszerkezet 20 m hosszú acél vonórúdjánál, ± 30 C° hőmérsékletváltozás esetén?
Δl= ± a * t * l = ± 0,000012 * 30 * 2000= ± 0,72 cm.
A teljes mozgás: 0,72 * 2 = 1,44 cm.
Tudjuk, hogy a fajlagos megnyúlás: ε = Δl/l = a (t2 – t1).
A Hooke-féle törvény szerint a hőmérséklet változásából származó fajlagos feszültség: σ =E * ε = a * E (t2 – t1).
Ha vasbeton esetén behelyettesítjük az Eb = 140000 kg/cm2 és a = 0,00001 értékeket, kapjuk, hogy: σ = 14,0 (t2 – t1), azaz minden C° változás ±14,0 kg/cm2 feszültséget okoz a szerkezetben.
Ha a hőtágulás meg van akadályozva, akkor a szerkezetben belső erők, ún. dilatációs erők keletkeznek; mégpedig hőmérsékletcsökkenésnél húzó erő, hőfokemelkedésnél pedig tengely irányú nyomó erő. Az egyenes tengelyű rúdnál a dilatációs erő nagysága: P = σ * F = a * E * F (t2 – t1).
Amennyiben a szerkezet nem tud szabadon tágulni, úgy a szóban forgó járulékos hőmérsékleti feszültségeket, mint többletei mindig tekintetbe kell venni.
Tágulási hézagok, mozgó felfekvések
Régebben, míg a kérdés fontosságát nem ismerték fel, a hőmérsékletváltozás okozta feszültségek következtében igen kellemetlen meghibásodások (repedések, elhajlások stb.) léptek fel a beton és vasbeton, valamint az acél anyagú szerkezetekben. A károsodást egyrészt tágulási hézagok, másrészt mozgó felfekvések kialakítása révén kerülhetjük el.
Igen érzékenyek hőtágulás szempontjából a vasbeton anyagé szerkezetek. A vasbeton szabályzat szerint ±15 C° hőmérsékletingadozással, tehát 30 C° hőfokkülönbséggel kell számításba venni a hőmérsékletváltozás okozta belső erőket. A 0,70 m-nél nagyobb vastagságú szerkezeteknél azonban elegendő ± 10 C° hőmérsékletingadozással, vagyis 20 C° hőmérsékletkülönbözettel számolni. Nagy hőfokú anyagok tárolására szolgáló tartályokat, kéményeket, rókatorkokat, meleg üzemű helyiségek szerkezeteit stb. a tényleges hőmérsékletingadozásra kell méretezni.
Alaprajzi elrendezések
A zárt erkély alaprajza lehet: háromszög, téglalap, trapéz alakú vagy íves elhatárolása (738. ábra). Saroképületeknél gyakran látunk – előbb elsorolt alakú – ún. sarokerkélyeket is.
738. ábra. Zárt erkélyek alaprajzi elrendezése
Felépítésbeli sajátosságok
Mint már korábban említettük, vannak csak egy emeleten és egymás fölött több emeleten kialakuló zárt erkélyek (739 c ábra). Épületeink eme részei lapos tetős vagy teraszszerű lefedést nyernek, esetleg fedéllel vannak ellátva (739 a-b ábra), néha pedig felnyúlnak az ereszig (739 c ábra).
739. ábra. Zárt erkélyek felépítésbeli sajátosságai
Újabban gyakran látunk olyan megoldásokat, amidőn az ablak az erkély homlokzatán megszakítás, nélkül körbe fut (730 a ábra). Ezeknél az ablakok felett a födémből vékony vasbeton kötényfal lóg le, amelyet hőszigetelő réteggel látnak el. Az ablakok alatt hasonló kiképzésű parapet fal helyezkedik el.
Falszerkezetek
A zárt erkély korábbi definíciójából következik, hogy fala a hőszigetelési és hanggátlási követelmények kielégítése mellett minél könnyebb és minél vékonyabb legyen, mert így kisebb a konzolnyomaték. A zárt erkélyek falaira érvényesek mindazon megállapítások, amiket a vázas épületek vázkitöltő falszerkezeteire tettünk. Az ilyen falakat a mi gyakorlatunkban általában 1 tégla vastagsággal, soklyukú téglából készítik, és belül valamilyen hőszigetelő réteggel látják el.
A zárt erkély és a födém közti összefüggés
Ezt a kérdést: a) az acéltartós, b) a monolitos vasbeton és c) az idomtestes födémek vonatkozásában tárgyaljuk.
Az előregyártott vasbeton „típus”-gerendák – mivel nem képesek negatív nyomatékot felvenni – kevésbé felelnek meg zárt erkély céljaira. (Egyéb okoktól eltekintve azért van az, hogy az utóbbi években készült épületeinken ritkán látunk – egyébként jelentős lakóértéket és érdekes homlokzati hatást eredményező – zárt erkélyeket.) Azonban megjegyezzük, hogy kiváltó és koszorúgerendák segítségével típusgerendás födémek esetében is ki lehet alakítani zárt erkélyeket.
Az acéltartós fődémek vonatkozásában azért tárgyaljuk a zárt erkélyek kialakítását, mert acélvázas épületek zárt erkélyeinél még ma is hasonló megoldásokra kerül sor. A födém gyámolítására a homlokzati falon egy vagy két db T szelvényű (kívül rabitzolt) kiváltó tartót kell alkalmazni. Ezekre fekszenek fel a konzolos födémgerendák. Téglalap alaprajzú erkélyeknél az erkély harántfalai alá természetesen födémgerendák kerüljenek (740 a ábra).
740. ábra. Erkélyszerkezetek; a), b), e) acéltartó elrendezések, c)-d) tartócsatlakozások; 1 – födémtartók alatti kiváltó tartók; 2 – födémgerendák; 3 – erkélyfalak alatti koszorútartók
Trapéz alaprajzú zárt erkélyeknél a törési pontok vonalába kell egy, esetleg páros födémgerendát alkalmazni (740 b ábra). Az erkélyfalak alatt egy vagy páros koszorútartót kell elhelyezni. A koszorútartó vagy a födémgerendák felett helyezkedik el (740 d ábra), vagy pedig azokkal egy szintben. Utóbbi esetben a tartókat a korábban tárgyalt módon szögvasakkal és szegecs-, illetve csavarkötésekkel kapcsoljuk egymáshoz (740 c ábra).
A zárt erkély födémszerkezetét a födémgerendák irányának megváltoztatásával és az erkély haránt falai alá alkalmazott konzolos kiváltó gerendákkal is meg lehet oldani (740 e ábra). Haránt elrendezésű vázas épületeknél – mint korábban is említettük – igen egyszerűen lehet a pillérközökkel megegyező szélességű zárt erkélyeket kialakítani.
Felül és alul bordás vasbeton födém esetén a bordákat az előbbi bekezdésben foglalt elvek szerint kell kiosztani. A gerendák alá vasbeton kiváltó gerenda kerül, az erkélyfalak alá pedig vasbeton koszorúgerenda.
741. ábra. Idomtestes födémmel és vasbeton szegélygerendákkal kialakított zárt erkély
Idomtestes vasbeton födém esetében a 741. ábra szerinti megoldáshoz folyamodhatunk. Az erkély haránt falai alatt és annak folytatásában 4-5 db idomtestet elhagyva a G2 jelű konzolgerendákat, az erkély homlokzati fala alatt pedig K jelű koszorúgerendát alakítunk ki. Az erkély homlokzati falából származó konzolnyomatékokat az idomtestek közti bordákkal fel tudjuk venni. A födém gyámolítására szolgáló G1 jelű kiváltó gerenda a födémből lelóghat, vagy pedig nagyobb szélességgel és alul-felül vasalva a födémben rejtve is kialakulhat.
A zárt erkélyek külső légtérrel határos födéméit hőszigetelési és hőtárolási szempontból – a korábban kifejtett elveknek – megfelelően kell kiképezni.
Zárt erkélyek enteriőr kérdései
Nyilván olyan alaprajzi megoldásokra kell törekedni, ami az erkély felé nézve esztétikus hatást eredményez. A szimmetrikus alaprajzi elrendezés (742 a-b ábra) minden esetre kellemesebb látványt nyújt, mint az aszimmetrikus (742 c ábra). A mennyezet síkjából lelógó kiváltó gerenda esetén, utóbbi alsó síkjával színelő elrabitzolást kívánatos készíteni (742 d ábra).
742. ábra. Zárt erkélyek belső kiképzései
A zárt erkélyek jelentősége
A zárt erkélyek nemcsak a homlokzati hatás és a belső térképezés tekintetében jelentősek, hanem számos célszerűségi szempontból is. Így velük a helyiségek alapterülete számottevően növelhető; rossz égtáj esetén az oldalról jövő benapozás révén egészségügyi szempontból is előnyösebb helyzet teremthető; a külső térségre való oldalkitekintés is nagy lakóértéket eredményez. Utóbbi a közlekedési és egyéb üzemi épületeknél a forgalom, az üzem hathatós ellenőrzését és irányítását teszi lehetővé.
Általános szempontok
Az erkély- és teraszkorlátok formai megjelenésük szempontjából; a) tömörek és b) áttörtek lehetnek. Anyaguk szerint vannak: fa, kőnemű (kő, tégla, beton és vasbeton), acél, valamint vegyes anyagú korlátok, Utóbbiak közé tartoznak az acél szerkezettel kombinált üveg, műpala stb. anyagú korlátok. A vastagabb tömör korlátot mellvédnek nevezzük.
Az előírások szerint a korlátok magassága legalább 100 cm legyen. A mellvédek magasságát külföldön – szerintünk is helyesen – a 728. ábra. és az alábbi képlet szerint értelmezik: m + v – 110 (cm), ahol m a mellvéd magasságát, v a mellvéd vastagságát jelenti.
Az áttört korlátok nyílásköze – a kis gyermekek biztonsága végett – ≤ 12 cm.
A korlátokat és mellvédeket úgy kell méretezni, hogy 100 cm magasságban 50 kg/m, iskolában, színházakban, sportépületeknél és tribünöknél pedig 100 kg/m vízszintes irányú erőhatásnak feleljenek meg; szóval a nekitámaszkodó emberek által kifejezett erőnek kellő biztonsággal ellenálljanak.
729. ábra. Fa korlátszerkezetek; a) fafödém, c) és e) szilárd anyagú födém esetén, b) és d) részletek
A fakorlátok: a) egyneműek vagy b) vegyes anyagúak, pl. acél oszloposak és farudazatosak (729 d-e ábra) lehetnek. Előbbiek a fa szerkezetű, utóbbiak a szilárd szerkezetű erkélyekhez használatosak. Szerkezetileg: a) oszlopokból és vízszintes rudakból (729 a ábra) vagy b) oszlopokhoz csatlakozó alsó és felső (fogódzó) hevederekbe beépített függőleges rudakból (729 b-d ábra) állnak. A korlátoszlopok beépítésére és merevítésére acél segédanyagot használunk. A fa részek általában gyalult, pácolt és legtöbbször lakkozott kivitelűek.
Kő korlátok
A tömör vagy áttört kőnemű korlát-, illetve mellvédszerkezeteknél fontos: a födémmel való helyes kapcsolat kialakítása, a víz elvezetéséről való gondoskodás, a mellvéd megfelelő lefedése.
730. ábra. Vasbeton mellvédszerkezetek; a)-b) erkély- és mellvédlemez viszonya, c) mérnöki létesítményekhez, nagyobb teraszokhoz alkalmas mellvédkiképzés
A magasépítésben és a mérnöki létesítményeknél is igen gyakoriak a vasbeton mellvédek, amelyeknek az erkélylemezzel való kapcsolatát tünteti fel a 730. ábra. Mérnöki létesítményeknél tömegesebb hatást érhetünk el a 730 c ábra szerinti kiképzéssel. A vasbeton mellvédek vakolatlanul is hagyhatók, másrészt, vakolattal és a helyszínen felhordott műkő, esetleg előregyártott műkő vagy kerámia anyagú fedkővel láthatók el.
Az áttört vasbeton korlát nemcsak monolitosan, hanem előregyártva (mint vasbeton öntvény) is készülhet, díszítőbeton jellegű felülettel. Az ilyen korlátok esztétikusan megtervezett áttörései révén igen értékes építészeti hatást lehet elérni.
Megjegyezzük azt, hogy a hosszabb vasbeton mellvédek nyáron erősen felmelegednek és kiterjednek. Ebből kifolyólag az alattuk levő (és a felmelegedésnek kevésbé kitett) szilárd szerkezetekhez való csatlakozásnál könnyen támadnak repedések.
Acélkorlátok
Az acélkorlátok bár fafödémű erkélyekhez is használatosak, mégis inkább a szilárd anyagú födémszerkezeteknél jönnek számításba. Szerkezetileg: a) oszlopokból és vízszintes helyzetű rudakból (731 d ábra) vagy b) oszlopokból valamint alsó és felső (fogódzó) hevederekből és azok közét kitöltő függőleges rudakból (731 a-c ábra) állnak. Az oszlopok távolsága általában 80-150 cm legyen. Az oszlopok, rudak és hevederek összeépítését szemlélteti a 732 a-e ábra. A felső hevedert a fogódzásra alkalmasan kell kiképezni vagy pedig a heveder felett külön csőfogódzót – keh alkalmazni.
731. ábra. Vas erkély- és folyosókorlátok
732. ábra. Vaskorlátok jellemző részletei; a)-c) fogódzó körüli, d) alsó hevederes összeépítés, e) acél szegélygerendához történő felerősítés
Az oszlopok beerősítésének három módja van : a) felülről a lemezbe (733 a ábra), b) oldalról a lemez homloksíkjába (733 c ábra) és c) esetleg a lemez alsó felületébe (733 d-e ábra) történő beerősítés.
733. ábra. Korlát felerősítések és merevítések; a) a korlátoszlopokat támasztó vas merevíti; b)-c) a korlátoszlopok, az erkélylemez homlokfelületébe; d)-e) az erkélylemez homlok és alsó felületébe csatlakoznak
A korlátnak kívülről való felerősítése a felülről való beerősítéssel szemben szerkezetileg helyesebb, másrészt esztétikusabb ; nagyobb férőhelyet eredményez; azonkívül a kisebb födém- és burkolatterület miatt gazdaságosabb is. A 733 b ábra szerinti esetben a sarokra nem kerülhet konstruktív jellegű oszlop; ilyenkor mindkét irányban, a sarokoszloptól számított második pálca helyére osztunk ki oszlopot.
Az oszlopokat a befelé ék alakúan kiszélesedő fészekbe, a nedvesség által veszélyeztetett helyeken ólommal, egyébként gyorsan kötő cementtel kell beerősíteni. Az oszlopoknak a lyukakba kerülő részét – kimozdulást akadályozó – kifelé álló tüskékkel kell kialakítani.
Vasrudaknak, kőcsavaroknak, a kő-, műkő- vagy betonanyagba való beerősítéséhez szükséges lyukakat régebben – csővéső és kalapács segítségével – igen fáradságos munkával vésték. Manapság elektromos üzemű – kalapácsszerűén működő – lyukfúrók, illetve lyukvésők szolgálnak erre a célra, amelyek nem rongálják a vésendő szerkezetet, és pl. lemezek széleihez közeleső lyukak is könnyen kivéshetők velük.
734. ábra. Korlát felerősítések; a) rudazatos, h) sodronyháló betétes korlát esetében
Tervező intézeteink alkalmaznak olyan acél, valamint acéllal kombinált egyéb anyagú korlátokat, amelyeknél nincsenek oszlopok. Ilyenkor a korlátot az erkélylemezbe előre bebetonozott bekötővasakhoz anyás-csavarokkal rögzítik (734 a–b ábra).
Betétes korlát
Acélkeretek közötti betétes korlátokat szemléltet a 735 a és c ábra. Ezek általában négyszögű vagy ꓕ szelvényű oszlopokból, L szelvényű keretekből és fogódzókból állnak. A betét lehet: 6 mm vastag huzalhálós üveg; 8-10 mm vastag műpala lemez; vagy ø 3,4 mm-es hullámos huzalból készült, 52 mm-es lyukbőségű sodronyháló. Az üvegbetétet ragacságyba kell helyezni és szögvasakkal rögzíteni (735 b ábra). A sodronyhálót szintén szögvassal, esetleg laposvassal kapcsolják a kerethez (735 d ábra).
735. ábra. Acélkeretek közötti betétes korlátok; a) huzalhálós üvegbetéttel, c) sodronyhálós betéttel, b)-d) részletek
Újabban láthatunk olyan korlátokat is, amelyek acélkeretekre szerelt hullámpalából vagy szintén hullámos szelvényű törhetetlen üvegből (Plexiglas-ból) állnak.
A korlátok merevítésére nagy gondot kell fordítani. Ennek többféle megoldása van:
- A legegyszerűbb esetben a korlátoszlopokat kívülről vagy belülről elhelyezett támasztóvasakkal merevíthetjük (733 a ábra). A 733 d-e ábrák olyan megoldást mutatnak, amidőn a merevséget az erkélylemez homloksíkjába és alsó felületébe csatlakozó oszlopokkal érjük el.
- Igen szép, a régi épületekről ismert megoldás az, amidőn az oszlopokat kb. 4 m-enként 2,2 m magasságig fel-, majd az erkély fölött átvezetik, és a falba beerősítik (736 a ábra).
- Függőfolyosós lakóházaknál, szállodáknál, kórházak fektető folyosóinál gyakran találkozunk a merevítésnek azzal a módjával, hogy 3-4 m-ként 5-6 cm-es átmérőjű gázcsövet vezetnek keresztül a folyosó lemezen, amihez aztán a korlátot hozzáerősítik (736 b ábra).
- A 4 m-nél kisebb homlokzati hosszúságú erkélyek korlátoszlopait nem kell külön kitámasztani, mert a visszaforduló és a falhoz csatlakozó részek kellően kimerevítik a korlátot.
736. ábra. Korlátok merevítése; a) magasabban a falba bekötő oszlopokkal, b) az erkélylemezeken átfűzött gázcsövekkel
Mérnöki műtárgyak korlátjai
A hidaknál, vasúti felüljáróknál, mólóknál, gátaknál stb. alkalmazandó korlátok és mellvédek azonos szerkezetűek az előbbiekben megismertekkel, csak nagyobb erőhatásokra, fokozott igénybevételre vannak méretezve. Azonkívül esztétikailag is súlyosabb jellegűek, alkalmazkodnak az illető műtárgy tömegarányaihoz.
737. ábra. Hídkorlát szerkezete; a) szegély tartóhoz hegesztett fejű csavarral való felerősítés, b) kőcsavarokkal való felerősítés, c) a korlát nézete
Acélkorlátok esetén az oszlopok és hevederek nagyobb keresztmetszetű L , ꓕ és C szelvényekből készülnek. Anyagtakarékosság miatt sok esetben maguk a rudak is ꓕ szelvényűek (737. ábra). Gyakori a kő vagy vasbeton oszlopok közötti acélkorlát is.
A nyitott erkélyek és függőfolyosók szerkezeti jellegzetességük szerint lehetnek:
- Födémmel egybeépítettek.
- Födémtől függetlenek.
Általában három jellegzetes részből állnak: a) alátámasztó gerendákból, b) a gerendaközöket áthidaló szerkezetből (legtöbbször valamilyen lemezből), beleértve a padlóburkolatot is, és c) mellvédekből, illetve korlátokból. Vannak azonkívül gerenda nélküli, ún. lemezszerű erkélyszerkezetek is.
Födémtől független szerkezetek esetében gondoskodni kell a konzolos rész kellő leterheléséről vagy lehorgonyzásáról. Ha nem így járunk el, akkor a konzolos rész könnyen kiborulhat. A túlságosan magas, karcsú falakba befogott szerkezetek a fal elgörbülését idézhetik elő. Az előbbi két okból kifolyólag az erkélyt hordó falak vastagsága legalább 1 ½ tégla legyen.
Az erkélyek anyaguk szerint lehetnek: a) fa és b) szilárd kialakításúak másrészt c) egyneműek (pl. pusztán fából vagy acélból készültek) vagy d) többféle anyagból összetettek. Követelmények az erkélyekkel szemben.
Fa anyagú erkélyek
Fa anyagú erkélyek esetén a konzolosan túlnyúló födémgerendákat pallókkal zsaluzzák be (720 a ábra). A pallókat hézagosan fektetik egymás mellé azért, hogy az esővíz lecsuroghasson róluk (egymás fölé kerülő erkélyeknél természetesen árokeresztékes, bitumen tömítési megoldáshoz kell folyamodni.) A padlót bőségesen át kell itatni karbolineummal.
720. ábra. Fa anyagú erkélyszerkezetek; a) nyeregfás, b) könyökfás megoldás
Nagyobb kiülés esetén a konzolos gerendarészeket a helyiségekbe beálló és az erkélyek alá kinyúló, a födémgerendával ékes csavarozott kapcsolattal összeépített nyeregfával, más esetben kőkonzolokra felfekvő, favázas épületeknél pedig a vázoszlopokhoz csatlakozó könyökfákkal lehet alátámasztani (720 b ábra). A faelemek általában gyalult, pácolt, legtöbbször lakkozott kivitelűek.
721. ábra. Kőkonzolos alátámasztású erkély- és folyosószerkezetek; a) kőkonzolos-kőlemezes, b) kőkonzolos-boltsüveges megoldások
A szilárd anyagú erkélyeket és függőfolyosókat a régebbi időkben -kellően leterhelt vagy lehorgonyzott- kőkonzolokra fektetett kőlemezekkel vagy kőkonzolok közé épített boltsüvegekkel képezték ki. Ezekkel a födémtől független megoldásokkal értékes építészeti hatást értek el (721 a – b ábra).
Födémtől független erkélyszerkezetek
A 722. ábra a századforduló lakóházainak függőfolyosóinál általánosan alkalmazott szerkezetet tünteti fel.
722. ábra. Függőfolyosó szerkezetek; a) leterhelés, b) lehorgonyzás módja, c) poroszsüveg-boltozatos, d) vasbetonlemezes áthidalás
Géptermekben, mérnöki létesítményeknél gyakran ma is az előbbi bekezdésben foglaltakhoz hasonló módon alakítjuk ki az erkélyeket, illetve a függőfolyosókat, azzal a különbséggel, hogy az áthidaló szerkezet 8 mm vastag recés lemez (723. ábra). Nagyobb kiülés esetén a konzoltartót ferde könyöktartóval lehet alátámasztani.
723. ábra. Üzemi épületek acéltartós erkély és függőfolyosó szerkezete
A monolitos jellegű vasbeton erkélyszerkezetek korszerűbbek. A 724 a ábra a falazatba, illetve vasbeton koszorúba befogott konzolos lemezt; a 724 b ábra pedig bordás (tehát gerendás alátámasztású) vasbeton lemezt tüntet fel. Mindkét szerkezet inkább az épület belsejében, a szélső falak mentén kialakított erkélyek és függőfolyosók esetében, valamint az épületnek olyan homlokzati falainál jön szóba, amelyek a mögöttük levő födém teherhordó irányával párhuzamosak.
724. ábra. Vasbeton erkélyszerkezetek; a) koszorúba befogott konzolos-lemezes, b)-c) bordás vasbeton-lemezes megoldások
Amennyiben az ilyen szerkezetű erkélyekbe ajtónyílások esnek, úgy a befogó koszorú-, illetve áthidaló gerenda leterhelését különös gonddal kell megtervezni. A leterhelést közvetítő, leginkább vasbeton gerenda ilyen esetekben csavarásra van igénybe véve. A helyes megoldást mutatja a 725. ábra.
725. ábra. Csavart vasbeton áthidalóba befogott erkélyszerkezet; a) nézet, b) áthidaló gerenda vasalási sémája, c) alaprajz, d) metszet
Födémmel szervesen összefüggő erkélyszerkezetek
Gerendás jellegű erkélyeknél a födém acél vagy vasbeton gerendái konzolosan túlnyúlnak a falon. A gerendaközöket valamilyen szerkezet (természetes származású kő vagy műkő. esetleg vasbeton lemez) hidalja át. Az ilyen erkélykialakítások igen gazdaságosak, mert a fal feletti negatív nyomaték miatt a gerendák pozitív nyomatéka kisebb lesz.
A lemezszerű erkélyek a különböző szerkezetű monolitos vasbeton födémek konzolos folytatásaképpen képezhetők ki. Ha az erkélyt vasbeton lemezzel alakítjuk ki. és a vasbeton födém vasbetéteit akarjuk a konzolos részben felhasználni, akkor előnyösebb az olyan elrendezés, amidőn a konzollemez a belső padlószinthez viszonyítva alacsonyabban helyezkedik el (724 b ábra).
Igen egyszerűen és előnyösen lehet kialakítani az erkélyeket a haránt elrendezésű vasbetonvázas épületeknél, amidőn is a mester-, illetve keretgerendák nyúlnak ki konzolosan a pillérsor elé, és az erkélyfödém áthidalási iránya a homlokzat síkjával párhuzamos.
Az előregyártott vasbeton „típus”-gerendás födémek és erkélyek közötti összefüggés. Az előregyártott „típus”-födémgerendák – mivel csak pozitív hajlító nyomatéknak megfelelő vasbetéttel vannak ellátva – nem felelnek meg konzolos felhasználásra.
726. ábra. Előregyártott vasbeton erkélyszerkezet: 1 – födémgerenda 2 – konzolelem; 3 – erkélylemez
Ilyen esetekben az erkélyeket és függőfolyosókat vagy a) a födémtől független monolitos vasbeton szerkezettel kell megoldani, vagy pedig b) a 726. ábra szerinti konzol- és lemezelemekből álló, előregyártott vasbeton szerkezetet kell alkalmazni. Több hasonló erkély vagy hosszabb, emeletenként megismétlődő függőfolyosó esetén nyilván érdemes lenne alkalomszerűen tervezett, konzolosan vasalt, előregyártott vasbeton gerendát alkalmazni.
Általános megjegyzések. Az erkélyek járószintjét a hátuk mögött levő erkélyek padlószintje alatt 5-15 cm-rel alacsonyabban kívánatos kialakítani. Ilyen módon meggátoljuk a víznek az ajtó küszöbénél való behatolását, másrészt lehetővé tesszük, hogy az erkélykorlátok fogódzója közel megegyezzék az ablaknyílások könyöklő vonalával. Természetesen kórházi és szanatóriumi fektető folyosóknál, ahol az ágyakat ki kell tolni a folyosókra vagy erkélyekre, ettől a megoldástól el kell tekinteni; eltekintünk azonkívül olyan esetekben is, amidőn a szoba és erkély között közvetlen lakókapcsolatot óhajtunk teremteni.
Erkélyek és függőfolyosók padlóburkolata
Lejtés. A víz gyors elvezetése végett a burkolat kifelé 1,5-2%-os lejtésű legyen. Esztétikai szempontból kedvezőtlen, ha a lejtés az erkély oldalnézetében is megmutatkozik, vagyis, ha a függőlemez vastagsága köröskörül nem egyforma. Ezért a lejtést a 727 f vagy a 727 g ábra szerint kívánatos kialakítani. Erkélyek burkolása.
727. ábra. Erkélylemezek szerkezeti részletei; a) lemezek illeszkedése, b)-e) vízorr kiképzések, f)-g) lejtés és vízterelés megoldásai
A szélesebb erkélyek és függőfolyosók gyakran nem kifelé, hanem befelé lejtenek. Ilyenkor a nedvességszigetelés helyes megoldásán kívül a vízlevezetés is problémát okoz. Ezzel a kérdéssel a „Terasz szigetelések” című részben foglalkozunk.
Függőlemez és vízorr képzés
Az erkélylemez homloklapját az ún. függőlemezt vízorrosán kell kiképezni (727 b-e ábra). Természetes származású kőnél a vízorrt, – anyag és munkaidő megtakarítás végett – bevéséssel készítik. A vízorrnak kétféle megoldása van; az egyik (727 c ábra) szerkezetileg, a másik (727 d ábra) architektonikus szempontból helyesebb. Műkőanyag esetén a víz-orr a lemez alsó síkjához viszonyítva lelóg (727 b ábra). A 727 e ábra szerinti kiképzés nem megfelelő, mert a felületi feszültség által együtt tartott és az adhézió révén a lemezhez tapadó víz (különösen a szél hatására) átfut a vízorr felületén.
Általában nem szép a túl vastag erkélylemez. Kívánatos vékony (14-16 cm vastag) lemezt vagy – mint ellentétes végletet – bizonyos esetekben a födém vastagságával közel megegyező lemezvastagságot tervezni. Nyilván ezen a téren az épület arányainak is meghatározó szerepe van. Mind a természetes származású kőlemezek, mind a műkő borítású erkélylemezek homloksíkjait függőleges irányú rovátkolással (sarrirozással) láthatjuk el, ezáltal igen tetszetős felületet nyerünk. Azonban az előregyártott jellegű (pl. díszítő-beton kérgű) lemezeknél a gépi megmunkálásra alkalmas felületképzést kell előírni.
Az erkélylemezről lecsorgó víz a homlokzaton csúnya foltokat okoz. Ennek elejét vehetjük a 727 f–g ábrákon látható vízterelő kiképzésekkel (sarkantyúkkal és vályúkkal).
Az erkélyek és függőfolyosók homloksíkjait gyakran 16–20 cm-es, T szelvényű acél szegély-tartóval látják el, amihez a korlát oszlopait két-két csavarral lehet hozzárögzíteni (732 e ábra). Teljesen acélból készült erkélyeknél és galériáknál is ilyen szegélytartót kívánatos alkalmazni (723. ábra). Igen sok mérnöki létesítmény hasonló jellegű részlegénél is ilyen szegélykiképzést és korlátfelerősítést látunk (737. ábra).
732. ábra. Vaskorlátok jellemző részletei; a)-c) fogódzó körüli, d) alsó hevederes összeépítés, e) acél szegélygerendához történő felerősítés
734. ábra. Korlát felerősítések; a) rudazatos, h) sodronyháló betétes korlát esetében (Lakóterv)
A burkolatot többféleképpen alakíthatjuk ki:
Kőlemez esetén nincs szükség külön burkolatra. A lemezeket hornyos csatlakozással illeszthetjük egymás mellé (727 a ábra).
727. ábra. Erkélylemezek szerkezeti részletei; a) lemezek illeszkedése, b)-e) vízorr kiképzések, f)-g) lejtés és vízterelés megoldásai
Egyszerű és nem nagy kiülésű, valamint nem nagy kiterjedésű vasbeton anyagú erkélylemezeket felül és homloklapjukon műkő burkolattal láthatjuk el. A helyszínen felhordott műkőrétegben zsugorodási hézagokat kell kiképezni. A vasbetonlemez alsó felülete maradhat nyersen vagy kőszerű megdolgozást nyerhet, azonban leggyakrabban bevakoljuk őket.
Azoknál a szélesebb függőfolyosóknál, amelyeket lapburkolattal látunk el, á burkolat alá nedvességszigetelő réteget is célszerű alkalmazni. Ezeknek részletes szerkezeti megoldásáról későbbi szövegrészben fogunk megemlékezni. (Megjegyezzük azonban, hogy a régi pesti épületek lapburkolattal ellátott függőfolyosóinál nedvességszigetelést nem találunk; a vasbetonlemezen aljzatbeton + fektetőhabarcs + lapburkolat helyezkedik el. A szigetelés hiánya azonban ezeknél a legtöbb esetben elszíneződés vagy vakolat leválás alakjában megmutatkozik.)
Táblás építési mód: az az építési rendszer, amelynél a különböző rendeltetésű falak, valamint a födémek is nagyméretű lemezszerű elemekből készülnek.
A táblás építés jellemző építőanyaga egyaránt lehet: a fa, az acél és könnyűfém, a vasbeton és könnyűbeton. A fa anyagú táblás építési mód a fában gazdag országokban pár évtizedes múltra tekint vissza. Kisebb, leginkább egyszintes épületeket építenek ilyen módon.
Amerikában épültek olyan sokemeletes acélvázas épületek, amelyeknél a vázmezőt kitöltő falat a hajó- és járműépítésre emlékeztető szerkezetekkel megoldott fémanyagú táblák alkotják, még a homlokzati felület is könnyűfém lemezből készült.
Európában, így hazánkban is a táblás építést a vasbeton felhasználásával igyekeznek megoldani. Mi a továbbiakban ezen az alapon tárgyaljuk a kérdést. A táblás építési mód lakó- és középületeknél, valamint ipari épületeknél egyaránt alkalmazható.
Táblás építés
A táblás építés jelentősége abban van, hogy minden más építési módnál inkább megadja a lehetőséget az előregyártásra és arra, hogy a helyszíni munka pusztán szerelési munkává váljék; a helyszíni munkák időtartama szerfölött lerövidüljön; hogy az építési nedvesség, a zsaluzás, az állványozás majdnem teljes mértékben kiküszöbölődjék az építési folyamatból. A táblás építés végleg hozzásegíti az építőipart, hogy üzemesített nagyiparrá váljék.
Tervezési kérdések
A táblás építési módnak nem annyira az egyedi, hanem a szabványosított elemek alapján készülő típusépületek létesítése terén van létjogosultsága és jövője. Ez a körülmény azt vonja maga után, hogy a táblás építési módnál a tervezésnek alkalmasan megválasztott méretű modulhálózatból kell kiindulnia (716. ábra).
716. ábra. Táblás szerkezetű épület modulhálózata; a) vázas, b) félvázas, c) tiszta panelrendszer esetén
Tervezés vonalán lényeges és megoldásra váró építészi feladat a táblás szerkezet homlokzati kifejezésmódjának megtalálása. Táblás építési rendszerek.
Az eddigi gyakorlatban háromféle táblás építési rendszer alakult ki, ezek:
- A vázas panelrendszer, amidőn a támszerkezetet acélváz, de leginkább vasbeton váz képezi, és a szélső falak, a válaszfalak, valamint a födémek panelegységekből készülnek.
- A félvázas panelrendszer, amidőn a szélső falak váz nélkül, pusztán panelegységekből készülnek, a közbülső támszerkezet azonban acél vagy vasbeton pillérekből és gerendákból áll.
- A tiszta panelrendszer, amidőn a falak és a födémek egyaránt panelegységekből készülnek. A födémpanelek teherhordó falpanelekre fekszenek fel.
Tiszta panelrendszer esetén szó lehet: a) hosszanti elrendezésről, amely szabadabb alaprajzi kialakítást tesz lehetővé és b) haránt elrendezésről, ami az alaprajz tekintetében kötöttséget (merevséget) eredményez.
A váz nélküli tiszta panelrendszer előnye a vázas rendszerrel szemben, hogy a) csökken az elemek száma, b) gyorsul az építés üteme, c) 35-52%-kal csökken a helyszíni munkaerő-szükséglet, d) kb. 25%-kal csökken az acélanyag-szükséglet. Ezzel szemben hátrányos az a körülmény, hogy kb. 32%-kal nő a cementszükséglet.
A táblás épületek merevsége
A vázas panelrendszerű épületeknél nem helyes pusztán a vázszerkezet korlátolt mértékű merevségével számolni, hanem az egész épület térbeli merevségét is figyelembe kell venni. Tiszta panelrendszerű épületeknél a stabilitást a szélső, valamint harántfal panelekből és födémekből adódó merev térbeli szerkezet eredményezi.
Panelelemek
A táblás rendszerű építkezéseknél: a) falelemek, b) válaszfal elemek és c) födémelemek alkalmazásáról lehet szó.
A falpanelek osztályozása
A falpanelek sztatikái szerepük szerint lehetnek: a) teherhordók és b) önhordók. A teherhordó falpanelek alkalmasak a fölöttük levő fal- és födémszerkezetek, valamint a hasznos terhek hordására. Az önhordó falpanelek csak acél- vagy vasbeton vázak kitöltő falként szerepelnek.
A falpanelek nagysága szerint megkülönböztetést teszünk: a) nagyméretű, és b) kisméretű falpanelek tekintetében.
717. ábra. Panel rendszerű épületek homlokzati sémája; a) nagyméretű, b) kisméretű falpanelek esetében
A nagyméretű falpanelek (717 a ábra) vázas épületek esetében rendszerint egy egész vázmezőt töltenek ki; tiszta paneles rendszer esetében pedig a modul (illetve a helyiség) egyik oldalának megfelelő nagyságúak; súlyhatáruk jelenleg öt tonna körül van.
Kisméretű falpanelek esetében a vázmezőt több kisebb, alkalmasan megválasztott méretű, 1,5-2 tonna súlyú, önhordó panel tölti ki (717 b ábra). A kisméretű falpanelek mint teherhordó elemek is alkalmazásra kerülnek. A kisméretű panelek hosszmérete az emelet-magasságnak felel meg. Szélességük pedig az ablakok közti elemek esetében 80-160 cm, az ablaknyílással ellátott elemeknél pedig 160-240 cm. Elég gyakoriak a két emelet magasságú kisméretű panelek is.
A panelrendszer megválasztása
A monolitos és az előregyártott váznak, a teljes és a fél vázas rendszernek, a hosszanti és a haránt elrendezésnek, az önhordó és a teherhordó paneleknek, a kis és nagy paneleknek, a részben tömör falnak, valamint a nagytömbös rendszernek számos kombinációja lehetséges. Még nincsenek biztos tapasztalataink arra vonatkozólag, hogy a sok lehetőség közül melyik a legmegfelelőbb, a leggazdaságosabb rendszer. Nyilvánvaló, hogy az épület rendeltetése, alaprajzi sajátossága, magassága, a technológiai felkészültség stb. mind olyan tényezők, amelyek a rendszer megválasztásában szerepet játszanak.
Falpanelek szerkezete
A szélső falak céljára alkalmas paneleknek több szerkezeti követelményt kell kielégíteniük: a) szilárdságtani, b) hőszigetelésig c) hanggátlási, d) gőzdiffúziós és e) felületképzési szempontból támasztott igényeknek kell megfelelniük.
A szélső falak céljára idáig két fő paneltípus alakult ki: a két- és az egyrétegű. A kétrétegű falpanelek vasbetonból és valamilyen hőszigetelő anyagból készülnek. Az egyrétegű falpaneleket vasbetétekkel ellátott olyan anyagból állítják elő, amely a szilárdsági és hőszigetelési követelményeknek egyaránt eleget tesz. Nyilvánvalóan helyes az egyrétegű falpanel alkalmazására való törekvés, mert ennek előállítási technológiája lényegesen egyszerűbb.
718. ábra. Nagyméretű „kétrétegű” falpanel d) nézete, b)-c) függőleges, d)-e) vízszintes metszete, f) közbülső-, g) perembordája
A kétrétegű falpaneleket egy vasbeton peremborda szegélyezi. A nagyobb paneleket függőleges és vízszintes bordák tagolják kisebb mezőkre. Gyakori az olyan panel, amelynél a külső oldalon vasbetonhéj köti össze a bordákat (718. ábra), ilyen módon egy teknőszerű szerkezet áll elő.
A vasbeton perem és közbülső bordák vannak hivatva felvenni mindazokat a belső erőket, amelyek a készítési, szállítási és emelési folyamat alatt, valamint teherhordó panelek esetében a kész szerkezetben a terhelésből kifolyólag ébrednek. Ha azonban a panelek kitöltő anyagát (lásd a továbbiakat) könnyűbeton vagy habszilikát képezi, úgy ezeket az anyagokat nem helyes szilárdságtani szempontból figyelmen kívül hagyni.
Egyrétegű panelek. Amennyiben sikerül megoldani a nagyméretű falpanelek autoklávos gyártási technológiáját, úgy a panelek vasbetéttel ellátva – vasbeton bordázat és héj nélkül – teljes egészükben habszilikátból is készülhetnek majd. Az ilyen panelek a szovjet nomenklatúrában „egyrétegű” megjelöléssel szerepelnek. A vasbetétek korrózió védelmének megoldása mellett, a 800-1000 kg/m3 súlyú könnyűbetonok is alkalmasnak látszanak egyrétegű panelek előállítására.
A hőtárolás kérdése
Nyilvánvaló, hogy a kis tömegű és kis súlyú falpanelek hőtároló képessége csekély, nem éri el a megkívánt mértéket. A külföldi építésügyi szabályzatok is azt írják elő, hogy a könnyű falak (ebbe a kategóriába tartoznak a falpanelek is) hőáteresztési ellenállása nagyobb, esetleg kétszerese legyen a 38 cm vastag tömör téglafal hőáteresztési ellenállásának. Ilyen módon igyekeznek kiegyenlíteni a hiányzó hőtároló képességet, és elérni azt, hogy a falpanel hőtechnikai szempontból minden tekintetben egyenlő értékű legyen a 38 cm vastag tömör téglafallal.
A gőzdiffúzió kérdése
A falpanelek készítésére használt anyagok legnagyobb része a gőzt jelentős mértékben átereszti. (Kivételt képeznek e téren a habüveg, a parafa és a műgyantahab anyagok.) Ha a falpanelekbe belülről (a helyiségből) vízgőz hatol be, azok vagy teljesen átnedvesednek, vagy pedig ellenállás nélkül (és nyomásának csökkentése nélkül) addig engedik át a gőzt, míg az a hideg külső héjon lecsapódik. Veszélyes az a körülmény, hogy a kis térfogattal rendelkező vékony héjak nem képesek a hozzájuk jutott nedvességet tárolni.
Az előbbiekben leírtak igen hamar azt eredményezik, hogy a falpanelek teljes keresztmetszetükben átnedvesednek, esetleg erős fagykárt szenvednek, azonkívül – a – korábban kifejtett okok folytán – jelentősen csökken, a hőáteresztési-ellenállásuk. Az elmondottakból azt a következtetést kell levonni, hogy a falpaneleket lehetőleg védeni kell a gőztől, illetőleg a gőzdiffúzió ellen hézagmentes gőzzáró rétegei kívánatos alkalmazni.
Gőzzáró rétegek céljára szóba jöhetnek: a) mázrétegek (olaj- és lakkfestékekből), b) membránszerű rétegek (aszfalttal, parafinnal, fémoldatokkal itatott papírlemezek, szigetelő lemezek, gumi- és alumínium fóliák), c) borítások (tapétaszerűen alkalmazott, viaszosvászonhoz hasonló mázolt szövetek). A mázrétegeket és borításokat a vakolt felületen, a membránszerű gőzzáró rétegeket a vakolat alatt alkalmazzák; utóbbi esetben a vakolatba valamilyen „vakolattartó” betétet is kell alkalmazni. Mint korábban kifejtettük, magas gőzáteresztési ellenállással rendelkezik a jól tömörített cementvakolat is.
A gőzdiffúzió elleni védekezést főleg a nedves-üzemű helyiségek (fürdőszobák, zuhanyozók, konyhák és hasonlók), valamint a kelleténél több személy által használt hálószobák és hálótermek esetében kell szem előtt tartani.
A vázpillérek és falpanelek csatlakozása
Ilyen tekintetben találunk olyan elrendezést: a) ahol a pillér a falpanel vastagságában, (tehát rejtve) helyezkedik el (719 d ábra) és b) ahol a pillér félig vagy teljes egészében beáll a helyiségbe (719 b-c ábra).
719. ábra. Falpanelek egymáshoz, illetve vázpillérekhez való csatlakozásának különböző megoldásai;
1 – vasbeton héj; 2 – hőszigetelő anyag; 3 – utólag elhelyezett nagy hatásfokú hőszigetelő; 4 – utólagos habarcskiöntés; 5 – vasbeton pillér; 6 – válaszfal
A falpanelek felületképzése. A homlokzati oldalon különböző megoldásokról lehet szó:
- A mintaformába előre kőporos vagy nemeshabarcs-réteget terítenek le és a további rétegeket erre hordják fel, majd a formából kikerült homlokzati felületet további műveletekkel kikészítik. Azonkívül szó lehet a „Külső vakolatok” című részben tárgyalt kőszerű vakolatréteg alkalmazásáról is.
- A homlokzati felület kialakítható valamilyen, korábban ismertetett eljárással kikészített beton- vagy műkőréteggel
- A falpanelek azonkívül természetes származású kőlapokkal vagy kerámia lapokkal is burkolhatok. Ilyenkor a burkoló lapokat a minta-formába elhelyezve a panelekkel szervesen egybeépítik.
A falpanelek belső oldalát is még a gyártási folyamat alatt el lehet látni vakolatréteggel. Csekély szilárdságú, puha hőszigetelő anyagok (farost, ásványi gyapot, gyenge habszilikát) alkalmazása esetében a belső felületeket a panelek elhelyezése után száraz vakolattal (gipszlemezekkel) célszerű burkolni.
A panelek felületét és éleit tökéletesen meg kell védeni a gyártás, szállítás, raktározás és beépítés közben előálló sérülések ellen. Ez a kérdés azonban még nincs kielégítő módon megoldva.
Panelek illesztése
A falpanelek illesztési hézagai megoldhatók: a) látható hézagokkal, amelyeket a rusztikákra emlékeztető mélyítéssel hangsúlyozni is lehet (719 a-b ábra); ez a kiképzés a homlokzaton egy hálózatot (rasztert), sokak felfogása szerint értékes homlokzati hatást eredményez; b) fedett hézagokkal, azaz a hézagoknak valamilyen építészeti elemmel (pl. lizénával vagy lemeztaggal), történő burkolásával (719 c-d ábra). Nyilvánvaló, hogy a fedett hézag anyag- és munkaerő pazarlást jelent.
Igen lényeges, hogy az illesztési hézagok a levegő áthatolása, a szél átfúvása, a hideg, az eső behatolása ellen kellően legyenek kialakítva. A hézagkiképzés olyan legyen, hogy cementhabarccsal való tömítését belülről lehessen végrehajtani.
Figyelemmel kell lenni arra, hogy a cementhabarccsal történő kiöntésnél könnyen adódhatnak folytonossági hiányok egyrészt a munka tökéletlensége, másrészt – mint a tapasztalat mutatta – a cementhabarcs zsugorodása folytán. Ezért kívánatos a kiöntéshez duzzadó cementet alkalmazni. A tökéletesebb légzárás végett a vázrészekkel érintkező panelek közé nemez szalagokat lehet beépíteni. A függőleges hézagok tömítésére műanyagé, a vízszintes hézagokhoz pedig bitumenes ragacsot is használnak.
Helyes az, ha a vízszintes hézagokat a födémek vagy a váz gerendái, a függőleges hézagokat pedig a váz pillérei, illetve a harántfalak vagy a válaszfalak takarják. Az előbbiekből kitűnik, hogy törekedni kell az illesztési hézagok mennyiségének csökkentésére. Ennek egyik módja: két emelet magasságú panelek alkalmazása.
Belső teherhordó panelek
A belső teherhordó panelek szerkezete a szélső teherhordó panelekéhez hasonló, átlagos vastagságuk 15 cm. Ezek is gyakran vasbeton anyagú perembordával és közbülső bordákkal készülnek, a bordák közeit könnyűbeton, habszilikát vagy béléstestek töltik ki. Alkalmaznak azonkívül vas-betéttel ellátott könnyűbetonból vagy téglatörmelék betonból készült belső paneleket is. A felületeket vagy már az üzemben ellátják vakolatréteggel, vagy pedig a helyszínen burkolják azokat szár az vakolattal (gipszlapokkal).
Födémpanelek
A födémpanelek a vázszerkezet gerendáira, vagy pedig a teherhordó falpanelekre fekszenek fel. Kis- és nagyméretű födémpanelek egyaránt alkalmazhatók.
Kívánatosnak látszik a födémpanelek alsó felületét már az üzemben vakolattal ellátni. Azonban ez azzal a kockázattal jár, hogy a beépítés ideje alatti esőzés károkat okozhat a vakolatrétegben. Ugyanilyen kockázattal jár a paneleknek már az üzemben padlóburkolattal való ellátása is.
A fal- és födémpanelek egymáshoz rögzítését úgy oldják meg, hogy az elemekbe egymásra illeszkedő acéllemezeket építenek be, amelyeket az összeépítésnél egymáshoz hegesztenek vagy egymáshoz csavaroznak.
A panelekben levő nyílászáró szerkezetek tokjait kívánatos a panelek készítésével egyidejűleg beépíteni. Különösen az ajtók, de még az ablakok részére is célszerű acél tokokat alkalmazni, mert ezek a beépítés alkalmával a nedvesség hatásokkal, valamint az építés ideje alatt a rongálódásokkal szemben előnyösebben viselkednek.
A táblás építési módnál felmerülő technológiai kérdések: Problémák jelentkeznek a panelek közúti (néha álló helyzetben történő) szállítása, helyszíni raktározása és mozgatása, valamint emelése terén.
Nagyblokkos (nagytömbös) építési módon azt értjük, hogy a falaka daruk teljesítő képességétől függő nagyságú, födémtől az ablaksüvegig, illetve középfőfalaknál födémtől födémig terjedő magasságú elemekből készülnek.
Ez az építési mód leginkább lakóházak és bizonyos középületek létesítésére alkalmas. A blokktípusok számának csökkentése végett ilyenkor egyforma ablak tengelytávolságokra és rizalitok nélküli alaprajzi elrendezésre kell törekedni. Bizonyos mértékig ebbe a kategóriába tartozik a korábban tárgyalt előrefalazott tégla tömbökkel való építési mód is.
A nagyblokkos építési mód jelentősége
Hogy a blokkokat kevesebb munkával lehet előállítani, mint a többrétegű falpaneleket, másrészt, hogy alapanyaguk: a salak az iparvállalatok közelében általában nagy mennyiségben rendelkezésre áll.
Anyaguk
A nagyblokkok anyaga salakbeton, ami – tudjak – hőtechnikai szempontból és az emelési súlyok tekintetében egyaránt kedvező építési anyag. A salak szemszerkezetének megváltoztatása révén, m3-enként 105-120 kg cement felhasználása mellett 90-110 kg/cm2 szilárdságú salakbetont lehet előállítani. Ez a betonszilárdság módot ad 5-6 emelet magasságú épületek létesítésére.
A nagyblokkok „nagysága”
Főleg a rendelkezésre álló daruszerkezetek teljesítő képességétől függ. A szélső falak blokkjainak jelenlegi legnagyobb súlya 2,8 tonna, a középfőfalak blokk-egységeinek súlya pedig a nagyobb gémkinyúlás miatt kb. 1,5-1,7 tonna lehet.
A blokkok vastagsága
Leningrádban a szélső főfalak részére 49-52 cm, a középfőfalak részére pedig 39 cm vastagságú blokkokat gyártanak. A mi viszonyainkban vékonyabb, a szélső falak céljára kb. 38 cm vastagságú blokkok is megfelelnének. Természetesen a blokkok vastagsága – hőtechnikai és szilárdságtani szempontból egyaránt – anyaguktól függ.
A nagyblokkok kiosztása
A szélső főfal blokkosztására jellemző a 713. ábra, ahol három blokktípust látunk: a födémtől az ablaksüvegig érő 1 jelűt, az ablakok fölött végigfutó kiváltó sort képező 2 jelűt és a falblokkoknál valamivel vékonyabb 3 jelű ablak-mellvédblokkot.
713. ábra. Nagy blokkos épület homlokzati falának tömbkiosztása; a) nézet, b) metszet; 1 -pillér; 2- áthidaló; 3 – mellvéd tömb
A szélső főfal felfekvési blokkjai a födém csatlakozása részére padkával készülnek (714 b-c ábra). A felfekvési sor nyílások feletti blokkjait vasbetéttel látják el. A korrózió megakadályozása végett a vasakat cementtejjel vonják be, vagy pedig kavicsbeton rétegbe ágyazzák azokat. Németországban a felfekvési sor blokkjait nehézbetonból készítik, a külső oldalon 35 mm vastag hőszigetelő (fagyapotlemez) burkolattal. Ez a megoldás módot ad a nyílásáthidaló blokkok szabályos vasbeton jellegű kiképzésére.
714. ábra. Hagy tömbös épület leglényegesebb blokk formációi; a) födém elem, b)-c) áthidaló, d)-f) ablakpillér, e) mellvéd, g) sarok, h)-i) középfal tömbök
A középfőfal blokkjai födémtől-födémig terjedő magasságúak. Készülnek azonkívül ajtónyílásokkal áttört blokkok is (714 i ábra). Kelet Németországban az ajtónyílásokkal áttört blokkokat nehézbetonból állítják elő, a káva és süvegrészeket egyaránt vasbetétekkel látják el. A középfőfal blokkjainak függőleges illeszkedési felületei félkörös árkolással vannak ellátva (714 b-i ábra); az ebből adódó csőszelvényt utólag kibetonozzák.
Találunk olyan illesztési megoldást is, ahol a blokkok bütüfelületén két árkolás van és így a függőleges hézagokban két csőszelvény alakul ki. A szélső főfalak ablaknélküli szakaszain, valamint a saroktalálkozásoknál levő blokkok, úgyszintén a nyílásáthidaló blokkok csatlakozásait is az előbbiekhez hasonló módon oldják meg (714 g ábra).
A szélső és középfőfal blokkjai nemcsak tömören, hanem függőleges csőszerű üregekkel is készülnek (714 f ábra), aminek révén anyagos súlymegtakarítást, valamint kedvezőbb hőtechnikai tulajdonságot érnek el.
Kémények és szellőző batériák
A lokális kályhafűtés és a tűzhelyek részére takarékkéményeket vagy gyűjtőkéményeket kell alkalmazni. A gravitációs szellőzést- előregyártott elemekből készült szellőző kürtőkkel kell megoldani.
A vizesblokk
A hideg- és melegvíz, a csatornázási és gázvezetékek felszálló csövei, valamint a gáztüzelés égéstermékeit elvezető cső befogadására szolgáló épületszerkezet. A vizesblokkban lehet elhelyezni azonkívül az elektromos melegvíz készítő berendezést is.
A vizesblokk igen nagymértékben megkönnyíti az elsorolt és egy helyre csoportosított vezetékek előregyártási munkáit, szerelését, javítását, cserélését. A vizesblokk nemcsak a fent említett vezetékek befogadására alkalmasan van kiképezve, hanem a rája kerülő szelvények és berendezési tárgyak könnyű és tartós felerősítése szempontjából is. A vizesblokk köré csoportosítjuk; a konyhát, fürdőszobát, zuhanyozót és WC-t, általában az olyan helyiségeket, amelyekben vízvezetéki és gázfogyasztó helyek vannak (715. ábra).
715. ábra. Vizesblokk alaprajzi elhelyezkedése; 1 – vizesblokk; 2 – mosogató; 3 – WC; 4 – zuhanyozó
A vizesblokkokat akár a középfőfalakban, akár a válaszfalakhoz simulóan, illetve azok részeiként lehet kialakítani. A vizesblokkok nemcsak nagytömbös, hanem a tömör téglafalú, a vázas és a táblás rendszerű építési módoknál is mindinkább alkalmazásra kerülnek.
A vizesblokk fala vékony és könnyű legyen. Jól lehessen rá a rögzítő bilincseket stb. felerősíteni. A javítások céljára legalább az egyik oldalon jól lehessen hozzáférni.
Felületképzés
Bár a külső-belső felületek egyaránt vakolhatok is lennének, mégis azt a törekvést látjuk, hogy a blokkokat végleges külső homlokzati felülettel állítsák elő. Ebből a célból a mintaformákba előre kőporos vagy nemeshabarcs-réteget terítenek le, és erre hordják rá a salakbetont. A formából kikerült homlokzati felületet még az előállító telepen további műveletekkel kikészítik. A blokkok beépítésénél azok külső oldalainak egy síkban való elhelyezését tartják szem előtt. A falak teljes elkészülte után az illeszkedési hézagokat könnyű függőállványról kihézagolják.
Ez a homlokzatképzés abból a szempontból kifogásolható, hogy a leggondosabb gyártási, szállítási és emelési manipulációval sem lehet elkerülni a tömbök éleinek kicsorbulását. Az utólagos javítások pedig a homlokzaton, sajnos, mindig megmutatkoznak. A belső felületeket általában nem nedves úton vakolják, hanem leggyakrabban száraz vakolattal (gipszlemezekkel) burkolják.
A blokkok illesztési hézagai
A levegő áthatolása, a szél átfúvása, a hideg és a csapadék behatolása ellen az illeszkedési felületekben hornyokat készítenek, amelyeket utólag kibetonoznak. Azonkívül a hézagokba belülről megfelelő eszközök segítségével kóctömítést kényszerítenek be.
Amennyiben a nagy tömbökből készült falakát egy vagy két oldalukon utólag, a helyszínen vakolják le, úgy a tömbök illeszkedési vonala mentén gyakran jelentkező repedések elkerülése végett rabitzháló anyagú vakolatbetét alkalmazását tartjuk kívánatosnak. (Ugyanez a megállapítás vonatkozik a téglából falazott tömbökkel, valamint a továbbiakban tárgyalandó táblás építési móddal készült falszerkezetek illeszkedési hézagaira is.)
A födémszerkezetek vonalán leginkább a „Szim-Kar” és a hozzá hasonló jellegű födémek, illetve födémpanelek mutatkoznak megfelelőnek.
Elhelyezési kérdések
A faltömböket 2 – 3 cm – vastagságú földnedves konzisztenciájú cementhabarcs rétegre helyezik el. Függőleges helyzetüket kétirányú gondos függőzéssel ellenőrzik. A szükséges helyesbítéseket acél emelőrudakkal és nagyméretű (25-30 cm-es) ékek beverésével végzik.
A tömbök esetleges megemelése folytán előálló hézag kitöltésére szükséges habarcsot megfelelő eszközökkel kényszerítik be a felfekvési hézagba. Az ékeket csak a habarcs teljes megszilárdulása után távolítják el. A tömbök az elhelyezési manipuláció egész ideje alatt lazán fel vannak függesztve a beemelő daruszerkezetre. A dolgozók biztosító övvel és kötéllel felszerelve kell végezzek munkájukat.
A monolitos vasbetonváz számos korábban hangoztatott előnye (sarokmerevség, többtámaszúság, elemek együttdolgozása stb.) dacára az utóbbi időben mind nagyobb érdeklődés mutatkozik meg az előregyártóit vasbeton váz iránt.
Ennek magyarázata kézenfekvő: a) az építés gyorsabbá válik, b) a zsaluzatban és állványanyagban nagy megtakarítás érhető el, c) a száraz jellegű építési munka télen is megszakítás nélkül folyhat.
Nyilvánuló, hogy előregyártott vázlemezekkel történő építés esetében az elemek számának minimumra szorítása végett egyforma oszloptengely-távolságokra kell törekedni. Ezért a tervezést egy célszerűen felvett modulhálózat alapján kell végrehajtani.
A különböző országokban az utolsó években megindult a kutatás és kísérletezés az előregyártott pillér- és gerendaelemekből vagy kész keretelemekből álló, a helyszínen összeszerelhető vasbeton vázszerkezet elméleti és gyakorlati kérdéseinek megoldására.
Problémák merülnek fel:
- a) sztatikái vonalon (pl. a többtámaszúság, a sarokmerevség, és a stabilitás optimális megoldásánál),
- b) szerkezeti téren (az elemek egymáshoz kapcsolásánál) és
- c) technológiai szempontból (pl. a pillérek építés közbeni ideiglenes kimerevítése kérdésében).
Elemek kapcsolása
A kapcsolatot ki lehet alakítani: a) nedves úton (a csomópontoknál kihagyott vasbetétek toldásával és a folytonossági hiányok kibetonozásával) vagy b) száraz eljárással (acél kapcsolóelemek közbeiktatásával).
Gerendák és pillérek csatlakozása
A 708. ábra harántállású, előregyártott elemekből álló vázas épület elvi elrendezését tünteti fel. A pincefalak és a pincefödém monolitos szerkezetűek. Az oszlopok két emelet magasságú elemekből állnak. A födémek előregyártott táblás rendszerűek. A gerendák a 709. és 710. ábrák szerinti száraz megoldásokkal csatlakozhatnak a pillérekhez. Egyrészt a pillérekbe, másrészt a gerendákba beépített acél alkatrészeket az elhelyezés után összeg hegesztik, majd a hézagokat cementhabarccsal kiöntik.
708. ábra. Előregyártott elemekből készült, harántállású vasbetonváz elvi elrendezése
709. ábra. Előregyártott vasbeton vázszerkezet pilléreinek és gerendáinak csatlakozása
710. ábra. Előregyártott vasbeton vázszerkezet pilléreinek és gerendáinak csatlakozása
A 711. ábra középfolyosós középület harántállású vázelrendezését tünteti fel. A szerkezet jellegzetessége, hogy a középfolyosó szemben álló pillérállásai kétemeletes keretként vannak kialakítva.
711. ábra. Középület előregyártott elemekből készült harántállású vasbetonváza; 1 – pillér; 2 – gerenda; 3 – egy darabból való kétemeletes keret (szovjet példa)
A pillérek toldása
A pilléreket általában a födémszint feletti 30-40 cm magasságban toldják, hogy a szerelést a legjobb munkapozícióban lehessen elvégezni. A toldás sokféle lehetősége közül két jellemző szovjet példát mutatunk be.
712. ábra. Előregyártott vasbeton vázpillérek toldása; a)-b) száraz, c) nedves kapcsolás esetén
A 712 c ábra nedves eljárással készült pillértoldást tüntet fel. Itt a pillérek szerelés közben kb. ½ felületükön érintkeznek egymással. A bütü részek vízszintes helyzetű vashálózattal vannak megerősítve. A függőleges vasbetéteket szögvas darabok segítségével hegesztik egymáshoz, majd a 16-20 cm magasságú hiányzó betonszakaszt utólag kiöntik.
A 712 a-b ábra szerinti száraz kapcsolat eseten a pillérek bütüfelületei szögvas szegélyezéssel, a felső bütüfelület azonkívül acél felfekvési lappal van ellátva. A pillérek elhelyezése után a két szögvas szegélyt köröskörül összehegesztik.
Födémek és falak
Az előregyártott rendszerű vázszerkezetet az előregyártási célkitűzéseknek megfelelően a korábban megismert táblás (panel) födémszerkezetek és nagyblokkos vagy táblás (panel) szerkezetű falak (lásd később) egészítik ki.

























































