Fa fedélszerkezetek jellemzői, faanyagok és azok védelme
Évezredekkel ezelőtt bebizonyosodott az a még napjainkban is helytálló megállapítás, hogy a fedélszerkezetek kialakítására legalkalmasabb építőanyag a fa. A fa fedélszerkezetek szerkezeti rendszere már évszázadokkal ezelőtt kialakult, felépítése a 20. század közepéig alig változott.
Fa fedélszerkezetek
A faelemek általában négyzet vagy téglalap keresztmetszetű, különböző hosszúságú rudak, amelyek egymáshoz kapcsolása, rögzítése fakötésekkel történik.
1.9. ábra. Fa fedélszerkezet sémája
A fedélszerkezetekkel szemben megfogalmazott alapvető követelmények a következők.
Építészeti követelmények
A fedélszerkezetek tervezése során mindig figyelembe kell venni az épület tömegformálását; a tetőtér hasznosítását; az épület teherhordó, alátámasztó szerkezeteihez történő kapcsolódás (rögzítés) lehetőségeit; a tető egyéb szerkezeteinek (fedés, vízgyűjtők, kibúvók stb.) kialakításához szükséges feltételek biztosítását; az épület egyéb szerkezeteivel (pl. kéményekkel) való összhangot.
Szilárdságtani követelmények
- A fedélszerkezetnek az építés közben és kész állapotában is kellően teherbírónak, állékonynak, merevnek kell lennie. Az alakváltozás és elmozdulás mértéke a várható legnagyobb terhelés és igénybevétel esetén sem haladhatja meg az adott szerkezetre vonatkozóan megállapított határértéket.
- A fedélszerkezeteket úgy kell kialakítani (megtervezni), hogy a lehető legkevesebb elemből épüljön fel, tiszta erőjáték és mellékfeszültség-mentes csomópontok jellemezzék.
- A szerkezeti elemek mérete és anyagminősége lehetőleg a szerkezeti rendszer és a várható terhelések ismeretében elvégzett statikai számítások alapján legyen meghatározva.
Tartóssági követelmények
- A fedélszerkezet szerkezeti rendszerét, az elemkapcsolatokat, az anyagminőséget, a méretet úgy kell megválasztani, hogy a különböző hatásokkal szemben hosszútávon is ellenálló legyen, a jelentkező igénybevételeket károsodásmentesen felvegye és továbbítsa.
- A különböző anyagtani tulajdonságokból adódó, a szerkezeti elemek károsodását, tönkremenetelét előidéző tényezőkkel (korrózió, korhadás, tűzkár stb.) szembeni védelmet építés közben és után is biztosítani kell.
Gazdaságossági követelmények
- A fedélszerkezet építése legyen egyszerűen és folyamatosan végezhető, a lehetőségekhez képest minél nagyobb részben gépesített.
- A fedélszékek elemei lehetőség szerint a kereskedelmi forgalomban kapható szelvények felhasználásával minél kevesebb egyedi méretű elemből készüljenek.
- Törekedni kell arra, hogy a szerkezetépítés a lehető legkisebb anyag- és munkaerő-felhasználással és minél kevesebb szabási veszteséggel járjon.
Faanyagok
A fedélszerkezetek faelemeit általában fenyőfa (erdei fenyő, lucfenyő) fűrészárukból alakítják ki.
Erdeifenyő
A fenyő fűrészáruk egységes, pontos méretű és minőségű, szabványos keresztmetszetű fatermékek. A fedélszerkezet építése során pontos elemkapcsolatok, fakötések, illesztések csak ilyen fatermékek felhasználásával oldható meg.
A forgalomban lévő fenyő fűrészáruk a következők:
- Deszka: 19-40 mm vastagságú fűrészáru. Szélességi mérete legalább a vastagsági méret kétszerese.
- Palló: 41-100 mm vastagságú fűrészáru. Szélességi mérete legalább a vastagsági méret kétszerese.
- Léc: 45 mm vastag fűrészáru. Szélességi mérete legfeljebb a vastagsági méret kétszerese lehet.
- Zárléc: olyan fűrészáru, melynek vastagsága legalább 48 mm, szélessége legfeljebb 100 mm és keresztmetszeti mérete kisebb, mint 100 cm2.
- Gerenda: 100 mm vastag fűrészáru. Szélességi mérete legfeljebb a vastagsági méret kétszerese lehet.
A fenyő fűrészáruk hosszúsága az alábbi módon változhat:
- Normál áru: 3,00 m vagy annál hosszabb 30 cm-es méretlépcsőben;
- Rövid áru: 1,00-2,75 m hosszú 25 cm-es méretlépcsőben;
- Extra rövid áru: 0,50-0,90 m hosszú 10 cm-es méretlépcsőben.
A fűrészárukat a fa hibái, a megmunkálásból származó hibái, valamint az alakváltozások alapján különböző minőségi osztályokba sorolják. Eszerint a fűrészáru lehet K (kiváló), I., II., III., illetve IV. minőségi osztályú. A minőségi osztályokat a fűrészáruk végére (bütüjére) festett színjelek és számjegyek jelzik:
K osztályú = sárga, 0; III. osztályú = sárga, III.;
I. osztályú = vörös, L; IV. osztályú = fekete, IV.
II. osztályú = kék, II.;
1.1 táblázat – Fa fedélszékek építésénél használatos fenyő fűrészáruk névleges méretei
Lécek esetén a minőséget nem jelzik. Zárléc és gerenda esetén I., II. és III. minőségi osztályokat különböztetnek meg. Deszka és pallók esetén mind az öt minőségi osztályba sorolást alkalmazzák.
Faanyagvédelem
A fa (építőipari felhasználás szempontjából hátrányos) fizikai, kémiai tulajdonságaiból adódik, hogy folyamatosan „veszélynek” van kitéve (nedvességre érzékeny, gombásodásra, korhadásra hajlamos, könnyen éghető, rovar károsíthatja stb.). Ennek ismeretében a faszerkezeteket a beépítés előtt fizikai és kémiai faanyagvédelemmel kell ellátni.
A fizikai faanyagvédelem elsősorban természetes szárítást jelent. Erre azért van szükség, mert a fedélszerkezetekhez szükséges faanyagok csak légszáraz állapotban építhetők be. Nagyobb nedvességtartalmú faanyagok ugyanis a beépítés után még zsugorodhatnak, repedhetnek, vetemedhetnek, gombásodásra hajlamosabbak. A természetes szárítás során a faanyagokat máglyákba rakják.
Légszáraz állapot
A fizikai faanyagvédelem másik formája a tudatos szerkezettervezés és szerkezetalakítás. Ilyen a megfelelő anyagválasztás, az állandó kiszellőzés biztosítása, de (többek közt) faanyagvédelmi szerepet töltenek be a különböző szigetelések, fedések, borítások is.
Kémiai faanyagvédelmet elsősorban a gombásodás, a rovarkárok és tűzkárok megelőzésére alkalmaznak. Ennek során különböző (gomba-, rovarölő, égéskésleltető) védőszerekkel kezelik a faanyagot. Ez történhet mázolással, permetezéssel, bemerítéssel, áztatással vagy telítéssel, attól függően, hogy milyen mélységig kell a védőszernek beszívódnia a faanyagba.