Mik az áthidaló és födémszerkezetek fajtái és hibái? [MÉRNÖK]
Az áthidaló szerkezetek a nyílások feletti terheket a nyílások két oldalán elhelyezkedő falnak, vagy pillérnek adják át. Az áthidalások általában az ajtók és ablakok felett készülnek el.
Az áthidaló szerkezeteket alakjuk szerint a következőképpen csoportosíthatjuk:
- egyenes áthidalások: ezek alakja lehet egyenes (53. ábra) és törtvonalú;
- íves áthidalások: alakjuk sokféle lehet, boltöveknek (54. ábra) nevezzük őket.
A nyílás áthidalás elkészítéséhez fát, követ, téglát, acélt, és vasbetont használnak. A felsorolt anyagokhoz különböző készítési technikák tartoznak. A kő és a tégla megmunkálás után kerül beépítésre, tulajdonképpen falazási munkával. A vasbeton áthidalások helyszínen öntött, vagy előregyártott kivitelben készülhetnek el. Az acél, esetleg faanyagú áthidalókat az előregyártott vasbeton szerkezetekhez hasonlóan, elhelyező munkával építik be.
53. Ábra: Egyenes áthidalás erőjátéka.
54. Ábra: A boltöv erőjátéka.
Az áthidalok és boltövek teherátadása
A nyílások fölé készített egyenes tengelyű áthidalásoknál a teherátadás kedvező, mert a függőleges irányú terhelések hatására a támaszoknál függőleges támaszerők keletkeznek. A gerenda alsó keresztmetszetében a terhelés miatt húzó-igénybevétel, a felső keresztmetszetében pedig nyomó-igénybevétel keletkezik. Ennek figyelembevételével kell a gerenda anyagát kiválasztani.
A falazott szerkezeteknél a nyílások feletti terhek a következők lehetnek:
- a nyílás feletti falazat terhe;
- a koszorú és a födém terhei;
- a felette lévő szintek terhei;
- a tetőszerkezet terhei.
A nyílások feletti egyenes tengelyű gerendát nem terheli a felette lévő teljes szerkezeti tömeg, hanem csak az 55. ábrán látható, parabolán belüli rész. A parabolán kívüli faltest önboltozás következtében adja át terheit a nyílás melletti falszakasznak. A parabola-vonal mentén kötésben falazott, például 1/4 téglás kiugrások segítségével lehet a nyílást kihagyni. Ez a jelenség már régóta ismert, és ennek alapján hozták létre az (56. ábra) álboltöveket.
55. Ábra: A nyílásáthidalást terhelő falszakasz.
56. Ábra: Álboltöv önboltozódása.
Az álboltozást ma is felhasználják az anyagfogadás, vagy a közlekedés biztosításához. A kihagyott nyilast a munka befejeztével egyszerűen befalazzák. Az álboltöv készítéséhez a falazás közben ideiglenes alá- és megtámasztásként deszkát használnak.
A boltöv az egyenes tengelyű áthidalásokhoz hasonlóan a rájutó terheket a nyílás két oldalán lévő falnak vagy pillérnek adja át. Ez a teherátadás azonban a terhelés és a boltöv alakjától függően oldalnyomás formájában jön létre. A teherátadás a boltöv ívének a boltvállnál húzott érintője irányában történik. Ez azért fontos, mert a túlzottan nagy terhelés, vagy a gyenge kisméretű támpillérek következtében a ferdeirányú erők a megtámasztó szerkezetet feldönthetik.
A boltövek oldalnyomásából származó terheit a következőképpen (57. ábra) lehet felvenni:
- Támfallal, amely olyan vastag, hogy a ferdeirányú erő a keresztmetszeten belül marad.
- Támpillérrel, amely a falazatból kiálló falrész és a ferdeirányú erő a keresztmetszeten belül marad.
- Vonóvassal, amely a boltváll magasságában megakadályozza a boltöv szétcsúszását, mivel felveszi a ferde irányú erőket.
A boltöv oldalnyomását az alakja is befolyásolja. A magas ívűek oldalnyomása kisebb (hasonlít az álboltövre), míg az alacsony ívűek oldalnyomása nagyobb. Az egyenes nyílásáthidalók szerkezetileg előnyösebbek, mint az íves boltövek, mert a rájuk jutó terheket függőlegesen adják át az alátámasztó szerkezetnek, így oldalnyomás nem keletkezik.
57. Ábra: Az oldalnyomásból származó terhek felvétele.
Az egyenes vonalú áthidalások
A vízszintes, egyenes vonalú nyílásáthidalók készülhetnek acélgerendákból, monolit és előregyártott vasbeton gerendából.
Az áthidaló szerkezetek közül az acél- és az előregyártott vasbeton gerendáknál gondoskodni kell a teherátadás helyes kialakításáról. A megfelelő teherátadási a felfekvés helyes kialakításával, és a gerendák együttdolgozásának biztosításával érhetjük el. A gerendák falra történő ráhelyezésénél arra kell törekedni, hogy az teljes felületén feküdjön fel a falra.
Ezért a gerenda alá cementhabarcsból habarcsterítést kell készíteni. A felfekvés kialakításánál ügyelni kell arra, hogy a nagyméretű üreges falazóelemek használata esetén ne alakuljon ki nagy helyi nyomás. Ezért egyes típusoknál kisméretű téglát kell alkalmazni, melyekkel a kívánt magasság is beállítható. Az alábetonozás és a gerenda alá helyezett acéllemez is lehet teherelosztó.
Az egyenes vonalú nyílásáthidalók a következő csoportokba sorolhatók:
- monolit vasbeton gerendás nyílásáthidalás;
- előregyártott vasbeton gerendás nyílásáthidalás;
- acélgerendás nyílásáthidalás;
- törtvonalú áthidalások.
Monolit vasbeton gerendás nyílásáthidalás
A monolit vasbeton gerendás áthidalást elsősorban a tömör falas épületeknél alkalmazzák. A helyszínen készített vasbeton áthidaló gerendák a többi vasbeton szerkezettől függetlenül, vagy a falakat összefogó koszorúval együtt készülnek el. A vasbeton koszorútól független nyílásáthidaló beépítésére akkor kerül sor, ha a szerkezeti magasságkülönbség ezt elkerülhetetlenné teszi.
Az áthidaló gerenda keresztmetszetét és vasalását, a terhelés és a fesztávolság alapján határozzák meg. A monolitikusán készülő áthidalás nagy előnye, hogy tetszőleges nyílásméretre készíthető, és a teherviselése is tetszőleges lehet. A keresztmetszeti adatok kialakításánál figyelembe kell venni a beépítésre kerülő nyílászárók szerkezetét és méretét. Fontos, hogy a falazat esetleges kávája a nyílásáthidalásnál is meglegyen.
A monolit áthidaló gerenda keresztmetszetét zsaluzat (58. ábra) segítségével alakítják ki. A zsaluzatba elhelyezik az áthidaló gerenda vasalását, amely fővasakból, szerelővasakból és kengyelekből áll.
58. Ábra: Hagyományos kávás zsaluzat.
A gerenda alsó részén több hosszvasbetét van, amelyek közül az alátámasztás közelében néhányat 45°-os szögben felhajlítanak; esetleg sűrűbb kengyelezést készítenek. A gerenda készítésénél biztosítani kell, hogy a kellő betontakarás meglegyen. Vigyázni kell arra is, hogy a külső síkon (59. ábra) ne keletkezzen hőhíd. Ezért a gerenda külső síkjára hőszigetelő réteget kell készíteni úgy, hogy a betonozás előtt azt zsaluzatba kell helyezni Erre például kitűnően megfelelnek a különböző típusú és méretű Heraklit lemezek. A burkolat segítségével, illetve alkalmazásával megakadályozzuk a homlokzati betonfelületek elszíneződését, elpiszkolódását, a vakolat megrepedését.
59. Ábra: Monolit áthidalás.
Betonozás előtt a zsaluzatot átnedvesítik, majd ezután következik a betonozás. A megfelelő szemszerkezetű és cementadagolású betont kézi- vagy gépi tömörítő eszközökkel gondosan be kell tömöríteni. A nyerstégla burkolatú homlokzatoknál, vagy a nyílászárók feletti díszítéseknél a téglákat acél-tüskékkel, vagy szögvas segítségével lehet rögzíteni.
A koszorúval együtt készülő áthidalások (60. ábra) keresztmetszeti mérete meglehetősen nagy. A födém és a felette lévő szerkezetek teljes terhelését hordja, ezért a méretek megállapítása mindig tervezői feladat. Az elkészítésnél gondot okozhat a koszorú és az áthidaló zsaluzása, valamint a födém ideiglenes alátámasztása. Ennél a megoldásnál is gondolni kell arra, hogy a hőszigetelés nélküli vasbeton szerkezet hőhidat okoz. Az előző részben említett hőszigetelő réteg elkészítésével (zsaluzatba helyezésével) a hőhíd kialakulása elkerülhető.
60. Ábra: Koszorúval egybeépített monolit áthidalás.
Előregyártott vasbeton gerendás áthidalások
A különböző alakú, keresztmetszetű, méretű és teherbírású nyílásáthidaló elemeket az építkezés helyszínén, vagy üzemekben állítják elő. Az előregyártott elemek alkalmazása azért előnyös, mert méretük igazodhat a többi épületszerkezet méretéhez (falazóelemek, nyílászárók), így beépítésük nem időigényes. Az elhelyezés után nincs szükség komoly zsaluzásra és az áthidalás azonnal terhelhető.
Az előregyártott vasbeton áthidaló gerendák különböző keresztmetszettel, a modul méreteknek megfelelő hosszúságban készülnek. Az „A” és „AD” jelű áthidalók keresztmetszete enyhén trapézos (lefelé keskenyedő) kialakítású. Ezeket az elemeket úgy kell beépíteni, hogy a keskenyebbik oldaluk legyen alul, mivel az előregyártás során ennek megfelelően helyezték el a teherhordó acélbetéteket. Az „A” és „AD” jelű áthidalókat eredetileg a kisméretű tégla (a szélességi méret 12 cm) mérőének megfelelően tervezték meg, így a káva kialakítása az áthidalásnál is megoldható volt.
A hagyományos kisméretű tégla (61. ábra) alkalmazása esetén a falszélesség és az áthidalók mérete lehetővé tette az egyszerű beépítést. Annyi áthidalót helyeztek a falra, ahány fél tégla széles volt a fal. A megoldás hátrányosan hőhidat alakított ki, hiszen az elemek szorosan egymás mellé kerültek. A mai építőipari gyakorlat ezt a megoldást már nem alkalmazza.
61. Ábra: A kisméretű tégla méretéhez igazodó, előregyártott áthidalás.
A nagyméretű falazóblokkoknál az áthidalók továbbra is alkalmazhatók, de a megváltozott méretekhez és a hőszigetelési elvárásokhoz igazodni kell. A méretprobléma az elem szélesség miatt adódik, hiszen a 30, vagy 36 cm-es falszélességhez a 12 cm többszöröse nem igazodik. Ezért a falazóblokkoknál ezeket az áthidalókat (62. ábra) csak közbenső kibetonozással, illetve a két áthidaló közé helyezett hőszigeteléssel lehet kialakítani. A megfelelő magasság eléréséhez a nagyobb méretű falazóblokkoknál gyakran alkalmazni kell a kisméretű téglát.
62. Ábra: Előregyártott áthidaló alkalmazása blokkos elemekből készült falazatnál.
A nyílásáthidaló gerendák előfeszített vasbetonból is készülhetnek. A különlegesen magas szilárdságú, feszített acélhuzalokat betonból, de leggyakrabban égetett anyagból készített elemek (pl. Porotherm rendszer) hornyaiba fektetik, majd a hornyokat kibetonozzák. Az ilyen elemek méreteit úgy választják meg, hogy segítségükkel káva is kialakítható legyen. Az áthidalásnál be kell tartani a tervezői utasításokat. Ezek általában a koszorú pótvasalására vonatkoznak, illetve az áthidalás felső nyomott övének kifalazására, vagy kibetonozására.
Az előregyártott nyílásáthidalók részére a nyílás két oldalán megfelelő magasságú és kiképzésű felfekvést kell kialakítani. A gyakorlat szerint a felfekvés hosszirányú mérete a gerenda magasságával azonos, de legalább 12 cm. Az üzemben előregyártott gerendák felfekvési hosszméretét 2,40 m nyílásig 15 cm-ben, ennél nagyobb nyílásokét 20 cm-ben állapították meg.
Az acélgerendás nyílásáthtdalások
Acélgerendás nyílásáthidalásokat ma már csak helyreállításoknál, átépítéseknél és utólagos kiváltások készítésénél alkalmaznak. Az acél anyaga lehetővé teszi a nagy terhelések viselését, ezért olyan esetekben is beépíthető, amikor az áthidalás más anyaggal nem oldható meg. Az áthidaláshoz elsősorban I, vagy U gerendákat használnak. Ezek szelvényét és számát a fal vastagsága és a terhelés nagysága határozza meg. A felfekvés mérete legalább akkora legyen, mint az acélgerenda magassága.
A több gerendából álló áthidaló szerkezet kialakításánál a gerendákat csöves csavarokkal fogják össze (63. ábra). Ez biztosítja a gerendák együttdolgozását, nem engedi, hogy a gerendák eltávolodjanak egymástól. A közöket alázsaluzás után ki kell betonozni, illetve ki kell falazni. Az acél felületeket és a hozzájuk kapcsolódó szerelvényeket szükség esetén korrózióvédelemmel kell ellátni. Ez ellen védelmet nyújt a bebetonozás, vagy a mázolás.
63. Ábra: Acélgerendás nyílásáthidalás.
Az acélgerendás áthidalásoknál gyakran kerülhet sor a rabicháló alkalmazására, hiszen a felület bevakolását csak ennek segítségével lehet elvégezni. A rabichálót általában az áthidalás feletti falazathoz lehet rögzíteni. Végül gondolni kell arra, hogy a homlokzaton az acélfelület hőhidat okoz. Ennek megakadályozására hőszigetelő réteget (pl. Heraklith) helyezhetünk el az áthidalás külső síkján.
Törtvonalú áthidalások
A törtvonalú áthidalásokat az átlagtól eltérő nyíláskiképzéseknél alkalmazzák. Ezekhez a megoldásokhoz természetesen különleges alakú nyílászárókra van szükség. A törtvonal előállítható előregyártott áthidalókkal úgy, hogy a gerenda alatt egy álboltövet készítünk. Ennél a megoldásnál a téglák az álboltövnél bemutatott módon 1/4 tégla mérettel soronként mindig beljebb kerülnek. Monolitikus megoldás esetén az áthidalás alakjának megfelelő zsaluzatot kell készíteni. El kell helyezni a megfelelő méretű vasalást, utána következhet a betonozás. A monolitikus áthidalóknál tanultaknak megfelelően a külső homlokzati síkon hőszigetelést kell elhelyezni.
A boltövek
A nyílások felett kőből, vagy téglából készített íves alakú szerkezeteket boltöveknek nevezzük. A boltövek a nyílásáthidalókhoz hasonlóan, a nyílások feletti terheket a nyílás két oldalán lévő falszakasznak, vagy pillérnek adják át. Ezek a szerkezetek kőből, téglából, vagy vasbetonból készülhetnek. A terméskő csak pontos megmunkálás után kerülhet beépítésre. A kőfaragók a nyílás boltövvel történő lezárásához először megszámozva előkészítik a beépítésre kerülő elemeket, majd mindegyik elem falazási munkával kerül a végleges helyére.
Az égetett agyagtéglák közül a kisméretű tömör tégla és a klinker tégla használható a boltöv elkészítéséhez. A beépítés szintén falazással történik a pilléreknél tanult téglakötési szabályok betartásával. A falazással történő boltöv elkészítéséhez egy mintadeszkázatra van szükség. Ez a segédszerkezet tulajdonképpen egy ácsolat, amely megadja a boltöv pontos alakját, ezáltal ráfalazható a boltöv.
A boltövek alakja, a boltöv részei
A boltöv lehet egyenes, vagy íves alakú. Az egyenes boltövek a nyílásáthidalókhoz hasonlóan egyenesen zárják le a nyílások feletti részt. Ilyen egyenes nyíláslezárásokat ma már nem nagyon készítenek, helyettük inkább az egyenes áthidalásokat alkalmazzák.
Az íves kialakítású boltövek valamilyen szabályos ív alapján készülnek el. A boltöv lehet egyenes, emelt ívű, félköríves, fél elipszis, kosárgörbe, másodfokú parabola stb. alakú.
Az áthidalt nyílás szélességét nyílásköznek nevezzük. Azokat a falszerkezeteket (64. ábra), amelyekre a boltöv átadja a terheit, gyámfalaknak nevezzük. A gyámfal és a boltöv találkozásánál alakul ki a boltváll, az erre helyezett kő a vállkő. A boltöv legfelső pontjánál záradékkővel zárul le a boltöv. A boltöv belső felületét intradosznak, a külső felületét extradosznak nevezik.
64. Ábra: A boltöv részei.
Kőből készült boltövek
A kőből készült boltöveket terméskőből, vagy faragott kőből készítik. A kétféle falazat között az a különbség, hogy a terméskőből épült falaknál a helyszínen található anyagok felhasználásával készül el a falszerkezet. Ezeket az építő elemeket nem munkálják meg pontosan, a boltövbe történő beépítésük is ennek megfelelően történik. A faragott kőből készült falazatoknál a kőelemeket pontosan megmunkálják és ennek megfelelően a boltövbe méretpontosan építik be.
A durván megdolgozott terméskőből elsősorban kisebb nyílások feletti egyenes, vagy enyhén íves boltöveket lehet készíteni (65. ábra). Az építésnél a köveket ék alakúra kell megdolgozni és beépíteni úgy, hogy a hézagok meghosszabbításai a boltöv ívének középpontjába fussanak be. Célszerű a boltvállnál és a záradéknál nagyobb méretű, pontosabban megfaragott követ alkalmazni.
65. Ábra: Terméskő boltöv.
A szabályos méretűre faragott kőből készült falaknál a nyílások áthidalását is gyakran faragott kőből készítik. Az egyenes boltöv legfeljebb 1,40 m támaszköz fölé készíthető, páratlan számú elem felhasználásával. A boltöv hézagai sugár irányúak, a felső felületük vízszintes, a záradékkő (66. ábra) magasabb a boltöv vastagságánál. Az egyes kőelemek egymáshoz szabályos sík felülettel, esetleg kőcsapokkal csatlakoznak. A boltövbe beépített kövek magassága a támaszköz negyedénél, illetve egyötödénél ne legyen kisebb. Az íves kőboltívek leggyakrabban szegmens, félköríves vagy csúcsíves kialakításúak.
66. Ábra: Kőből készült egyenes boltöv.
A teherátadás akkor megfelelő, ha a hézagok az erőhatás irányára merőlegesek, azaz a boltöv ívének középpontjába futnak be. A szegmens ívek kialakítására láthatunk példákat a 67. ábrán. Mindegyik esetben páratlan számú elem kerül beépítésre. Az ív kialakításánál a kőelemek felülete párhuzamos, vagy az ív elemei egyik felületükkel képezik az ívet a másik felület pedig alkalmazkodik a falazat soraihoz.
67. Ábra: Faragott kőből készült szegmens ívek.
68. Ábra: Különböző kiosztású boltöv.
Félköríveknél a gyámfalak vízszintes rétegeinek (68. ábra) magassága egyenlő, és a boltöv sugárirányú hézagai is azonos hosszúságúak. A geometriai kialakítás alapján a boltövbe beépített kövek szélessége, és az egy kőhöz tartozó ív nagysága is változó.
Egy másik megoldásnál a gyámfal sorainak a magassága és a kőhöz tartozó ívek (69. ábra) nagysága egyenlő.
69. Ábra: Félkör boltöv azonos ívhossza.
Készíthető olyan boltöv is, amelynél a beépített kövek felülete párhuzamos. Ebből adódóan a kövek a záradékkő kivételével egyformák. Ennél a megoldásnál a falazat kövei ívesen csatlakoznak a boltövhöz. A zárókő felső felülete párhuzamos a falazat soraival.
A faragott kő boltövet igen gondosan, a faragott kő falazatoknál tanult szabályok betartásával kell készíteni. A falazáshoz mintadeszkázatot kell használni. A boltöv köveit a kőkiosztási terv alapján kell megmunkálni, és a terveknek megfelelően elhelyezni. A falazóhabarcs minősége legalább H10-es legyen és hézagok egyenletes vastagban készüljenek el.
A téglából készült boltövek
A boltövek téglakötése megegyezik a pilléreknél tanult téglakötés szabályaival. A boltöv készülhet kávával vagy káva nélkül, egyenes (70. ábra), vagy íves kialakítással.
70. Ábra. Téglából készült egyenes boltív.
Az egyenes boltövet kisebb, legfeljebb 1,40 m nyílásköz fölé készíthetjük el. Az egyenes boltövet párhuzamos, vagy sugárirányú hézagokkal lehet falazni. A boltövet a falazat ülepedésére való tekintettel 2-4 cm ívmagassággal kell elkészíteni. A falazáshoz legalább T 100-as téglát és H6-os minőségű habarcsot kell használni.
A párhuzamos hézagú, kissé emelt ívű boltöveknél a boltöv vállát úgy képezzük ki, hogy a középvonalon lemérjük a nyílásköz kétszeresét. Az így kapott pontot összekötjük a boltváll alsó pontjával, és ennek a vonalnak a meghosszabbítása megadja a boltváll síkját. A boltöv záradékába ék alakúra faragott téglákat kell beépíteni. Az ilyen boltövek alsó és felső felülete fogazott.
A boltöv sugarának függvényében alakul ki a hézagok vastagsága. Nagy sugár (71. ábra) esetén a hézagok majdnem párhuzamosak, kis sugarú hajlás (72. ábra) esetén viszont kifelé erőteljesen szélesednek. A téglahézagok kialakításánál az alsó felületen min. 0,7 cm, felül pedig max. 2 cm lehet a hézagvastagság. Ha ennél nagyobb, akkor a hézagokba hódfarkú cserép helyezhető. A cserép elhelyezésekor ügyelni kell arra, hogy a cserép szárazon ne illeszkedjen a téglákhoz. Esetleg elképzelhető a téglák ékhez hasonló faragott megmunkálása, vagy legyártása. Ilyenkor a beépítés során a hézagok egyenletes vastagságúak.
71. Ábra: Nagy sugarú tégla boltöv.
72. Ábra: Kis sugarú tégla boltöv.
A boltövek vastagsági mérete a nyílásköz és a terhelés nagyságától, az ív alakjától és a felhasznált anyag minőségétől függ. A laposabb, nyomott alakú ívet a félkörívnél nagyobb boltöv vastagsággal kell elkészíteni. A boltövek vastagsági méretére nézve az alábbi táblázat ad tájékoztatást.
6. Táblázat:
Nyílásköz (m): | Körív esetén téglaméret: | 1/8 l magasságú nyomott ív esetén téglaméret |
---|---|---|
2,0 | 1 | 1- 1 1/2 |
2,0-3,5 | 1 1/2 | 1 1/-2 |
3,5-5,5 | 2 | 2- 2 1/2 |
5,5-8,5 | 2 1/2 | 2 1/2- 3 |
Az íves alakú boltövek teherbírása nagyobb, mint az ugyanolyan méretű, de egyenes vonalú boltövekké. A kötés szabályosságára és a falazás minőségére a nagynyílású boltöveknél különösen ügyelni kell. A boltöv falazásához általában T 100-as minőségű téglát és H6-os minőségű habarcsot kell felhasználni. Nyerstégla burkolatú homlokzatok esetéri a téglák kötésének és a hézagok rajzolatának szabályosnak kell lennie.
A boltövet a falazat építésével egyidőben kell elkészíteni. Ügyelni kell a boltváll helyes, szakszerű (73. ábra) kialakítására. A boltöveket a habarcs megszilárdulásáig mintaállványzattal kell alátámasztani. A szegmens és a félkör ívű boltövek alá zsaluzat készül, amelyet az alátámasztó zsaluzat tart meg. A mintaíveket deszkából vágják ki, és szeggel erősítik egymáshoz. Az íveket átlós merevítésekkel kötik össze. A mintaíveket állványzatokkal támasztják alá. A zsaluzat és mintaív terv szerinti magasságát ékekkel biztosítják. Az állványzat és a mintaív közé helyezett ékek egyben lehetővé teszik az állványzat könnyű elbontását is.
73. Ábra: Helyes boltváll kialakítása.
A mintaállványnak állékonynak kell lennie. Ez azt jelenti, hogy a rájutó terheket jelentősebb alakváltozás és elmozdulás nélkül el kell viselnie. Az egyenes, kis fesztávolságú bolt övek építéséhez alátámasztásként deszkákat vagy pallókat alkalmaznak. Nagyobb nyílásköz esetén a deszkákat, illetve pallókat ékelt és megfelelően merevített oszlopokkal kell alátámasztani. A falazásnál szükséges ív-emelést úgy lehet kialakítani, hogy a zsaluzatra az emelés mértékének megfelelően homokot vagy habarcsot helyeznek.
A boltövek falazását a vállkialakítás után kezdik el. A boltövet (74. ábra) mindkét oldalról egyszerre elindulva kell falazni. A téglák közötti habarcsrétegek tömörek legyenek. A záráshoz ék alakúra faragott téglát kell felhasználni. Egy téglánál nagyobb hely esetén 2 db téglát kell ék alakúra megfaragni. A záradékba helyezett, ék alakúra faragott téglákat kalapács segítségével be kell szorítani. A beütést deszka- vagy lécdarab segítségével végezzük el; közvetlenül ne üssük kalapáccsal a téglát. Az elkészült boltövet híg habarcskenéssel, illetve hézagkiöntéssel kell ellátni.
74. Ábra: Boltöv falazása.
Vasbeton koszorúk
Vasbeton koszorúk általában az épület födémszerkezetével egy magasságban elhelyezkedő monolit szerkezetek. Ez a szerkezet teljes hosszában a falakon helyezkedik el, és az abroncshoz hasonlóan összefogja a fal- és a födémszerkezeteket. A koszorúszerkezet biztosítja a falszakaszok együttdolgozását, és megakadályozza az esetleges repedések kialakulását. A koszorúhoz hasonló vasbeton szerkezetek alakulhatnak ki a tetőtér-beépítések falmagasításainál, esetleg az épületek lábazatainál is.
A koszorú feladatai a következők:
- a falban jelentkező vízszintes erők felvétele;
- a koncentrált erők és terhelések elosztása a falazatokra;
- a födém és a fedélszerkezetek vízszintes oldalnyomásából származó erők felvétele;
- a más módon nem merevített falak dőlésének megakadályozása.
A koszorú, mint szerkezet nemcsak a falazott szerkezeteknél fordul elő, hanem megtalálható a panelos- és vázas épületeknél is. A szerepük itt is hasonló, azzal a különbséggel, hogy a szereléstechnológiának megfelelően az elemek kapcsolását is a koszorúban lehet kialakítani. A tetőtér-beépítéseknél alkalmazott koszorúkat külön tárgyaljuk.
A falszerkezeten kívül a födémszerkezetek is a koszorúhoz kapcsolódnak. A födémszerkezet alsó síkja a fal magasságával megegyező lehet, de a falszerkezet felett is elhelyezkedhet. Az első esetben a födém szerkezeti elemeit közvetlenül a falra helyezik el, míg a második megoldásnál a födém elemeit megemelik és befogják a koszorúba. A koszorú magassági mérete mindenképpen magasabb a födéménél.
Befogás esetén a födém vastagságához hozzáadódik az a szerkezeti magasság, ami szükséges a befogás kialakításához. A födémszerkezeti elemek alatt és felett el kell vezetni a koszorú vasalását. A koszorú vasalása 4 darab 8-10 mm átmérőjű hosszanti betonacél, amelyeket legalább 20-40 cm-enként 5,5-6 mm-es zárt kengyelek fognak össze. Ez azt jelenti, hogy legalább 4-6 cm-t hozzá kell számolni a födém vastagságához.
A befogás kialakítása más problémát is felvet, hiszen a födémelemeket a befogáshoz meg kell emelni. Ezt csak alátámasztó állványzattal (75. ábra) lehet megoldani, illetve alátéteket lehet a szerkezeti elemek alá helyezni (76. ábra). Az alátéteket zárt szelvényből lehet elkészíteni. Olyan méretű szelvényt kell kiválasztani, amely alkalmazása esetén az alsó betonacél szálakat el lehet helyezni. A zártszelvényeket sűrű cementhabarccsal kell kitölteni és csak ezután következhet az elhelyezés.
75. Ábra: Födémelem ideiglenes alátámasztása.
76. Ábra: Födémgerenda alátámasztása alátéttel.
Az így kialakított szerkezet előnye az, hogy a födém alatti koszorúszerkezet elosztja a födém terheit, így nem alakul ki nagy helyi nyomás a falazatban és nem keletkeznek repedések. Ez a megoldás különösen a nagy üregtérfogatú elemeknél fontos. A falra közvetlenül támaszkodó födémszerkezeti elemek esetén a koszorú a födémelemek mögött alakul ki.
A különböző típusú koszorúkat az alábbiak szerint lehet csoportosítani:
- teljes méretű koszorúk;
- előfalazott koszorúk;
- csökkentett méretű koszorúk;
- párkánnyal egybeépített koszorúk.
A vasbeton koszorúk régebben a fallal azonos szélességűek voltak (77. ábra). A mai építőipari gyakorlatban ezt már nem alkalmazzák (csak akkor kerülhet sor esetleges alkalmazásukra, ha a statikai számítások ezt külön indokolják). Ezeknél a koszorúknál a beton nagyobb lehűlése miatt (hőhíd) keletkezett, ami a vakolat elszíneződését, és tetemes hőveszteséget okozott. A teljes méretű keresztmetszet esetén külön hőszigetelő réteg (cserép, hőszigetelő tábla) javíthat ezen a kedvezőtlen tulajdonságon.
77. Ábra: Teljes méretű koszorú.
Az előfalazott koszorúk kialakítása (78. ábra) annyiban tér el az előzőektől, hogy a falazat külső oldalán néhány sor falazat készült, lecsökkentve ezzel a koszorú valódi keresztmetszetét. Az előfalazás miatt feleslegessé vált a zsaluzat készítése és megoldódott a hőszigetelés problémája is. A korszerűbb szerkezeti elemeket gyártó komplett rendszerrel rendelkező cégek külön koszorú elemeket is gyártanak. Ezek az elemek hőszigetelő réteggel is el vannak látva. Az előfalazott koszorú készítésénél vigyázni kell arra, hogy a betonozás során a beton oldalnyomása ne nyomja kifelé a falazóelemeket. Esetleg szükség lehet az előfalazat zsaluzatszerű ideiglenes megtámasztására is.
78. Ábra: Előfalazott koszorú.
79. Ábra: Csökkentett méretű koszorú.
A csökkentett méretű koszorúkat (79. ábra) általában a középfőfalaknál alkalmazzák, amikor a falszerkezet mindkét oldalán födém helyezkedik el. Ezeknek a szerkezeteknek a keresztmetszete erőteljesen csökken a geometriai méretek miatt. A gyakorlati megvalósítás során a födémelemek között falazat készül, és a maradék részt tölti ki a monolit szerkezet.
A párkánnyal egybeépített szerkezeteknél (80. ábra) egy kis konzol alakul ki a koszorú magasságában. Ez csak a magastetős épületeknél fordulhat elő és a tetőszerkezet vízcsendesítését teszi lehetővé. A koszorú vasalása a konzolnál felülre kerül. Ezek a megoldások zsaluzatigényesek és pontos kivitelező munkát igényelnek.
80. Ábra: Párkánnyal egybeépített koszorú.
Az egyszerű koszorúknál a vasalás elkészítése és elhelyezése a következőképpen történik. A falra felfektetett födémelemeknél a vasalást előregyártva készítik el és a helyszíni elhelyezés után következik a betonozás.
A koszorúba befogott födémek esetén a vasalást a helyszínen kell elkészíteni. A beépítésre kerülő két alsó vasbetétet a födémelemek alá kell fűzni, de előzetesen el kell helyezni a kengyeleket is. A felső két vasbetét elhelyezése hasonlóképpen történhet, de itt csak a kengyeleken keresztül kell behúzni a vasbetéteket. Ezután következhet a kötözés és a betonozás. A betonozásnál ügyelni kell arra, hogy a beton a födémelemek alatt megfelelőképpen tömörítve legyen. Úgy kell a betont aládolgozni, hogy biztonságos alátámasztás alakuljon ki. A koszorú felső részének betonozásánál a zsaluzatot a födémre helyezett pallók biztosíthatják. A betonozási munkáknál ügyelni kell a betontakarás betartására és a beton megfelelő utókezelésére is
Koszorúk hőszigetelése
Külön kell említeni a koszorúk hőszigetelésének kérdését. Teljes méretű koszorúknál a hőhíd kialakulását a zsaluzatba helyezett külön hőszigetelő réteggel oldhatjuk meg. Az előfalazás már tulajdonképpen egy külön szigetelő réteget alkot a vasbeton szerkezet előtt. Amennyiben ezt kevésnek tartjuk, úgy a falazat mögé még helyezhetünk külön hőszigetelő anyagot, de vigyázni kell arra, hogy a keresztmetszet az előírtnál ne legyen kisebb.
Áthidalóval együtt épített koszorúknál a kivitelezés a következőképpen történhet. Az áthidaló és a koszorú zsaluzatát egyszerre kell elkészíteni. Az ideiglenesen alátámasztott födémelemeket be kell fogni a koszorúba, a zsaluzatba előre el kell helyezni a hőszigetelő réteget és a megfelelő vasalást. Vigyázni kell arra, hogy az áthidaló belső oldali zsaluzata pontosan a födémelemek alsó síkjáig érjen. Ezután a betonozási munkát lehetőleg egy ütemben kell elvégezni.
Tetőtér-beépítéses épületeknél a födém (81. ábra) magasságában készülő koszorún kívül a térdfal tetejére is kell készíteni egy hasonló keresztmetszetű koszorút, amely összefogja a térdfalat és nem engedi szétcsúszni a tetőszerkezetet. A két szerkezet közé körülbelül 1,50-2,00 m-ként összekötő pilléreket kell készíteni.
81. Ábra: Tetőtéri térdfal koszorú megoldása.
A födémszerkezetekről általában, általános elvárások
A födémszerkezetek vízszintes irányú térelhatároló, vagy térelválasztó, teherhordó szerkezetek. A térelhatárolás a záró födémekre jellemző, ahol a szerkezeti elemek elhatárolják a belső teret a külsőtől. A térelválasztással az épület vízszintes térosztását lehet kialakítani, így jönnek létre az emeletek.
A teherviselő jelleg abból adódik, hogy a födémek hordják a saját tömegükből származó állandó terheket, a padlóburkolati rétegrend terheit és a födémre kerülő hasznos terheket. A hasznos teher nagysága az épület rendeltetésétől függően változó lehet. A födémek szintenként lezárják a falszerkezeteket, és a koszorúval együtt vízszintes irányban merevítik az építményt.
A födémekkel szemben a következő követelményeket támasztjuk:
- kellő teherbírás és állékonyság;
- kis szerkezeti vastagság;
- kis szerkezeti tömeg;
- megfelelő hő- és hangszigetelés;
- tűzbiztonság;
- egyszerű, gazdaságos elkészíthetőség.
Kellő teherbírás és állékonyság
A födémek teherbírását és állékonyságát a rájuk jutó terhelések függvényében kell meghatározni, statikai számítás segítségével. A méretezésnél figyelembe kell venni az állandó és esetleges terheket, a lefedésre kerülő falak távolságát és a beépítésre kerülő anyagok minőségét, méretét. A méretezésnél mindig az a cél, hogy a födém biztonságosan viselje a rá jutó terheléseket, lehetőleg ne repedjen meg, és ne keletkezzenek a megengedettnél nagyobb lehajlások. A méretezést statikus tervezőnek kell elkészítenie.
A födém (82. ábra) építésénél arra kell törekedni, hogy a szerkezeti elemek minél jobban együttdolgozzanak, a rájuk jutó terheket együtt viseljék. A helyszínen készített monolit vasbeton födémeknél ez a készítés módja miatt jól megvalósul, hiszen egyetlen szerkezeti darab alkotja a födémet. Más a helyzet az elemekből készített födémeknél, ahol a födémszerkezetet több darabból (gerenda és béléselemek) kell összeépíteni. A több darabból való építés külön monolit szerkezeti részeket igényel, amelyek segítségével biztosítani lehet az együttdolgozást.
82. Ábra: Monolit és gerendás födém.
Kis szerkezeti vastagság és kis tömeg
A szerkezeti vastagág, a saját tömeg, valamint a kialakuló szerkezeti keresztmetszetek fontos tulajdonságai a födémeknek. Minél nagyobb a vastagsága a szerkezetnek, annál nagyobb a tömege is. A nagy saját tömeg viszont behatárolja a terhelhetőséget és a lefedhető falközméret nagyságát. A feleslegesen nagy tömegek mozgatása a kivitelezési idő alatt, többlet energia felhasználását jelenti. Ezért a tervezés során ezeket a tulajdonságokat optimális értékűre kell megválasztani.
A mai előregyártott elemek sokféle variációs lehetőséget biztosítanak a tervezők és az építők számára. Az üreges kialakítás csökkenti az elemek tömegét, ugyanakkor megfelelő merevséget biztosít. Az egyre nagyobb mennyiségben felhasznált égetett agyag födémelemek, a kis tömeg mellett könnyű vakolhatóságot is biztosítanak. A mai építős gyakorlat már nem alkalmaz feltöltéseket a födémeken.
Megfelelő hő- és hangszigetelő képesség
Az épületek hőszigetelésének kialakításánál a pince- és a záró (emeleti) födémek igényelnek hőszigetelést. Mindkét esetben ugyanis káros hőáramlás indul meg a hidegebb külső tér, illetve a pince irányába. A közbenső emeleti födémeken azonos hőmérséklet esetén nem jön létre hőáramlás, itt inkább a hangterjedés okoz problémát.
A födémek szabvány szerinti hőszigetelését külön hőszigetelő réteg beépítésével alakíthatjuk ki. Az egyik megoldás szerint a hőszigetelő réteg beépül a födém szerkezeti rétegrendjébe. Alkalmazható pince- és a záró födémek esetében is. Ilyen megoldásnál lépésálló hőszigetelő anyagot kell beépíteni, és a hőszigetelő réteget technológiai szigeteléssel meg kell védeni a rákerülő betonozás nedvességétől. A pincefödémeknél alkalmazható másik megoldás is, miszerint a hőszigetelő táblákat a pincefödém alsó felületére ragasztjuk. Ez utólagosan is elkészíthető és egy vékony glett réteggel (pl. Dryvit) megvédhető.
A hangszigetelő réteg a födémszerkezeten, a felületet érő hangrezgéseket csak részben vezeti tovább, részben elnyeli, vagy visszaveri. A födémszerkezetbe épített hangszigetelés úsztatott padlószerkezetet hoz létre. A szilárd födémszerkezet és az aljzatbeton között elhelyezkedő réteg elnyeli a kopogó hangokat.
Tűzbiztonság
A födémek tűzállósága, a felhasznált anyagok éghetőségétől függ. A tűzbiztonság alatt nemcsak az anyagok éghetőségét értjük, hanem azt is, hogy hogyan viselkednek a hő hatására, milyen alakváltozásokat és szilárdsági csökkenéseket szenvednek el. A födémek tűzbiztonsága kapcsolódik a szilárdsági és állékonysági követelményekhez.
Tűz esetén a födémnek ugyanis nem szabad leszakadnia addig, amíg az épületből az anyagi értékeket és az embereket ki nem mentették. Ezt az időt nevezzük tűzállósági határnak, mértékét általában órában adjuk meg. Ezt az értéket alapvetően az anyagok éghetősége befolyásolja, illetve a hőhatásokkal szembeni ellenállásuk. A fémek például a hő hatására csökkentik szilárdságukat., ezért a vasbetonban az acél például úgy viselkedik, hogy meglágyul és lassan elveszíti szilárdságát.
Egyszerű gazdaságos elkészíthetőség
A födémek elkészítése akkor egyszerű és gazdaságos, ha a kivitelezést minél jobban gépesíteni lehet. Ez a nagyméretű födémpaneloknál meg is valósul, hiszen a nagy tömegük miatt csak géppel lehet mozgatni őket. A kiselemes födémek készítésénél a gerendákat géppel emelhetik a helyére, de a béléselemek elhelyezése kézi munkával történik. A födémek készítésénél meghatározó a koszorúhoz történő kapcsolódás módja is. A megemelt födémeknél ugyanis az elkészítés idejére ideiglenes alátámasztást kell készíteni. Ennek beállítása, biztonságos alátámasztása, vízszintjének ellenőrzése időigényes munkafolyamat.
A födém alsó síkjának a vakolhatósága is fontos tulajdonság. Általában a beton és vasbeton felületeket nehezebb vakolni, míg az égetett agyagtermékek vakolhatósága sokkal jobb.
Az időállóság
A födém tartósságát, az építéséhez felhasznált anyagok tulajdonságai, a szakszerű tervezés és kivitelezés, valamint a rendeltetésszerű használat határozzák meg.
Az anyagok kiválasztásánál figyelembe kell venni a várható igénybevételek nagyságát. Jelenleg hazánkban a födémek nagy részét vasbetonból készítik, a fa használata nálunk nem terjedt el. A födémek időállóságát befolyásolja az is, hogy a nedvességokozók milyen mértékben tudják károsítani a szerkezeteket. A fánál a nedvesség korhadást, a vasbetonban pedig korróziót okoz. Ezért a födémek szigetelését gondosan kell elkészíteni, ügyelve arra, hogy a födémáttöréseknél a gépészeti vezetékek ne okozhassanak idő előtti tönkremenetelt.
A szerkezet tervezésénél a méretezés figyelembe veszi a várható terhek nagyságát, megadja az egyes szerkezeti részek minőségi követelményeit és minimális méreteit. A kivitelezés során be kell tartani ezeket a tervezői előírásokat. A szerkezetek elkészítésénél a méretpontosság is fontos. Az építmény falszerkezetének kitűzésénél már a felfekvés nagysága is eldől. A későbbi pontatlanságok okozhatnak szerkezeti hibákat.