• építés
• fakötések

Csavarozott kapcsolás (fakötések)

A csavarozott kötésről általában

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

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

140. ábra. Deformálódott csavarkötés

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

141. ábra. Kétnyírású csavarkötés közelítő terhelési  és nyomatéki ábrája

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

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

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

A csavarok száma és elhe­lyezése

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

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

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

A csavar-alátétlemez szerepe

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

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

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

Az alátétlemez vastagsága:

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

Egyébként az alátétlemez méreteit a 21. táb­lázatban is megtaláljuk.

Meltzer-kötés

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

Egyéb rúd alakú betétek

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

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

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

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

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