Magasépítészet

Az építményeket érő behatások

Az épületszerkezeteket, illetőleg azok összes­ségét: az építményeket különböző behatások érik. Ezek nagyobb része fizikai, kisebb része kémiai jellegű. Az épületeket a különböző termé­szetű behatások kívülről vagy belülről érik. A behatások állandó vagy időszakos jellegűek lehet­nek.

Terhelésből származó igénybevételek

A ter­helések lehetnek:

Állandó jellegűek, amelyek származhat­nak:

  • a szerkezet önsúlyából; a szerkezetet terhelő egyéb szerkezetek súlyá­ból;
  • a talajreakcióból;
  • a földnyomásból;
  • víznyomásból.

Esetleges jellegűek, melyek csak időszakon­ként működnek és értékük többé-kevésbé bizony­talan; ezek származhatnak:

  • hóterhelésből;
  • szélnyomásból, szélszívásból;
  • hasznos teherből, amin az épületben tar­tózkodó emberek, állatok, az épületben levő bútorok, gépek, felszerelési tárgyak, valamint a helyiségekben raktározott anyagok szabályzatok­ban meghatározott súlyát értjük;
  • a folyadékok, por, szemes vagy darabos anyagok oldalnyomásából.

Járulékos hatásokból származó igénybevételek

Melyek az anyag fizikai tulajdonsága következtében vagy a szerkezeti elemek mozgása folytán keletkeznek. Ezeket a hatásokat igen sokszor — a számítás egyszerűsítése végett — nyugvó terhelésekkel helyettesítjük.

Ilyen járulékos hatások származhatnak:

  • zsugorodásból, duzzadásból, hőváltozásból;
  • lassú alakváltozásból, amin az anyagoknak azt a tulajdonságát értjük, hogy tartós terhelés hatására az igénybevételek növekedése nélkül is változtatják alakjukat;
  • súrlódásból, fékezésből, ütközésből;
  • talajsüllyedésből, talajmozgásból ;
  • folyadékmozgásból, (pl. folyókkal hatá­ros építményeknél) ;
  • robbanások szívó és lökő hullámaiból;
  • földrengésből;
  • rezgésekből, melyeket az épületben vagy az épületen kívül közlekedő járművek, továbbá rezgésekkel működő gépek okozhatnak.

A terhelési igénybevételeknek és 1 hatásoknak a szerkezetek erőtani méretezése szempontjából elsőrangú, minden egyéb hatást megelőző fontos­ságuk van.

Tűz-, illetve nedvességhatások szintén sokfélék:

  • Talajvíz.
  • Talajnedvesség.
  • Talajpára.
  • Torlasztott víz.

Hatások:

  1. Légköri csapadék (eső és hó). Különösen veszélyes az erős szélnyomás következtében jelentkező csapóeső, amely a vékonyabb falakon igen rövid idő alatt áthatol. Veszélyes azonkívül az olvadó hó is, amely az esővíznél lassabban távozik el, és így tartósan támadja a tetőhéjazatot és az azzal kapcsolatos szerkezeteket. Az olvadó hó megcsúszásra, jegesedésre hajlamos, ezért egyrészt baleseteket, másrészt az eresz körüli szerkezetek meghibásodását okozhatja.
  2. Külső páralecsapódás akkor jelentkezik, amidőn a nedves levegő hideg külső felülettel érintkezik.
  3. Belső páralecsapódás áll elő, ha a pára harmatpontja magasabb, mint a fal- és födémfelületek hőmérséklete.
  4. Vízgőzdiffúzió. Ismeretes, hogy a levegőben levő vízgőz bizonyos nyomást (az ún. gőzrésznyomást) fejt ki, és hogy magasabb gőznyomású helyekről az alacsonyabb nyomású helyekre vándorol, így a fal- és födémszerkezeteken keresztül a szabad külső levegőbe diffundál. Amennyiben a gőz nem tud a szerkezeten keresztül szabadon eltávozni, úgy az illető szerkezet átnedvesedik, és ennek következtében épületkárok keletkeznek, azonkívül a szerkezet hőszigetelő képessége is számottevően csökken.
  5. Használati és üzemi vizek a fürdőszobák, zuhanyozók, mosókonyhák és egyéb nedves üzemű helyiségek födém- és falszerkezeteire fejtenek ki nedvességhatást. Védőszerkezet hiányában kellemetlen átázásokat okoznak.
  6. Higroszkópikus nedvesség lép fel, ha a szerkezetek egyes anyagaiban levő kalcium-klorid vagy kalcium-nitrát a levegő vízpáráit magába szívja, minek következtében térfogatnövekedés és meghibásodás áll elő, PL a sós vidékek homokjá­ban levő nátrium-klorid vagy nátrium-szulfát vízfelvétel következtében 87%-os térfogatnövekedést is eredményez.
  7. Építési nedvességen a habarcsok és beto­nok készítéséhez, a festési műveletekhez, a par­ketta gyalulásához stb. felhasznált vízmennyisé­get kell érteni. Az építési nedvesség, bár ideiglenes jellegű, az új épületek igen kellemetlen velejárója, amely — mint később látni fogjuk — a szerke­zetek meghibásodására, fűtőanyag-pazarlásra stb. vezet.

Az építési anyagok tulajdonságai a víz szempontjából.

Az anyagok lehetnek:

  • Vízhatatlanok, amelyeken a víz nem hatol keresz­tül; ilyenek a bitumen, a kátrányszurok, a többrétegű helyesen készített ragasztott szigetelés, a fémlemez, az “üveg stb.
  • Vízzáróak, amelyeken a víz kismértékben átszívó­dik (át gyöngyöződik), de a másik oldalon rögtön el is párolog; ilyenek a tölgyfahordó, a vastag agyagréteg, az erre a célra készülő megfelelő vastagságú, külön­leges vízzáró beton, a szigetelő cementhabarcs.
  • Vízátbocsátók, amelyeken a víz kellő nyomás mellett átfolyik; ilyenek a homok, a tégla, a közönséges beton, a fa a rostokkal- párhuzamosan (a rostokra merőlege­sen nem).
  • Vízállók, melyek alakjukat, szilárdságukat és tar­tósságukat a vízben nem veszítik el, pl. a beton.
  • Vízfelszívók, melyekben a víz hajszálcsöves úton szívódik fel; ilyenek általában a lyukacsos anyagok, pl. a kő, a tégla, a habarcs, a fa és a hőszigetelő anyagok.
  • Víztaszítók, melyekbe a víz nem szívódik be; ilye­nek a paraffinnal átitatott mészkő, a zsírsavas földfém­sókkal kevert cementhabarcs.
  • Vizet nem állók, melyek a vízben feloldódnak, tehát minden körülmények között szigetelési védelemre szorul­nak, pl. a vályog.
  • Higroszkópikusak, azaz nedvszívók azok az anya­gok, amelyek a nedvességet — akár a levegőből is — könnyen felszívják.

Hőhatások

Elsősorban az épületek lakhatóságát, illetőleg használhatóságát befolyásolják. Ezen túlmenőleg a meleg egyes anyagok térfogat-növekedését, illetőleg a belőlük készült szerkezetek tágulását idézi elő. Hőcsökkenés esetében térfogat- kisebbedés, végeredményben a szerkezetek mozgása (dilatálása) következik be. A szerkezetek mozgása folytán, kellő védekezés hiányában igen káros belső feszültségek és kellemetlen meghibásodások állhatnak elő.

Hideghatás következtében a talajban levő, valamint a külső levegővel érintkező szerkezetek (a vakolat, kőburkolat stb.) anyagában levő víz­részek megfagynak, és az ennek következtében előálló térfogatnövekedés sokszor jóvátehetetlen károkat okoz.

Anyagok változása a külső hatásokra:

  • Tűz hatására az anyagok eredeti fizikai, esetleg kémiai tulajdonságai is megváltoznak, és olyan folyamatok indulnak meg, amelyek a szerkezet teljes tönkremenetelére vezethetnek. A különböző rendeltetésű épületekkel és épület­szerkezetekkel szemben különböző fokú: a) mérsékelt, b) közepes vagy d) fokozott tűzbizton­ságot követelünk meg.
  • Hanghatások az épületszerkezetekben általá­ban nem okoznak káros elváltozásokat. Egyes építőanyagoknak (és a belőlük készült szerkezetek­nek) jobb, másoknak rosszabb hangvezető, illetőleg rossz vagy jó hanggátló tulajdonságaik vannak. Az épület lakóinak. és dolgozóinak nyugalma szempontjából nem lehet közömbös a hang­hatások kiküszöbölése, illetőleg csökkentése.
  • Fényhatások ellen megfelelő szerkezetekkel kell védekezni, egyrészt, hogy nappal a helyi­ségekben a szükséges fényintenzitást biztosítani tudjuk, másrészt, hogy éjjel a fény kijutását meg­akadályozzuk. A fény a vakolat és a festék­rétegek, a fa- és textilanyagok színét is módo­sítja.

Erőművi hatások

  • A használat okozta kopás az egyes épület­szerkezeteknél hosszabb vagy rövidebb idő alatt jelentős mértékű elváltozást eredményezhet, tehát az ilyen hatással is eleve számolni kell.
  • A véletlen és erőszakos rongálódás ténye igen sok szerkezetnél fennáll. Az ellenük való védekezés a szerkesztőt gyakran komoly feladat elé állítja.

Kémiai hatások

A kémiai hatások ismerete is fontos. A vízben, a levegőben és a talajban levő kémiai anyagok a velük érintkező szerkezetekre vegyi hatásokat fejthetnek ki. Azonkívül bizonyos kémiai anyagok, amelyek véletlen vagy üzemi ok folytán egyes szerkezetekkel érintkezésbe kerülnek, azokra szintén káros hatást gyakorolhatnak.

Sok esetben az egymással érintkező építőanyagok, illetőleg épületszerkezetek is különféle fizikai és kémiai hatást fejthetnek ki egymásra. A magasépítéstan fontos feladata, hogy az egyes igénybevételek és hatások felvételére, ellensúlyozására, a belőlük származható káros követ­kezmények kiküszöbölésére, illetőleg csökkentésére alkalmas módokat megjelölje.