Magasépítészet

Monolit jellegű vasbeton födémek

A hely színen készített monolit jellegű vasbeton födémek előnye, hogy egynemű anyaguk és szilárd összeépítésük miatt merevebbek az előzőkben tár­gyalt födémeknél. Nagyobb terhelésre méretezhetők, állékonyabbak, tartósabbak. Nagyobb tá­maszköz esetén gazdaságosak is.

Hátrányaik: a nagy önsúly, a hosszadalmas megépíthetőség, az építésükkor nélkülözhetetlen zsaluzat és alátámasztás. Zsaluzásuk nagy mennyiségű faanyagot igényel.

Lakóépületek kis támaszközű és kis terhelésű födéméinél az előzőkben tárgyalt előregyártott szerkezeteket gyors megépíthetőségük miatt szíve­sebben alkalmazzák. Gyári, üzemi és raktárépületek nagy terhelésű födéméire azonban a monolit jellegű vasbeton födémek a legalkalmasabbak.

A monolit jellegű vasbeton födémek fajtái a következők

Vasbeton lemezfödém

Kisebb (2,5-3,0 m-es) támaszköz esetében gyakran használunk egy irányban teherbíró vasbeton lemezfödémet (pl. lépcsőházi pihenők, folyosók, keskeny traktusok stb. esetében).

A két irányban teherbíró (ún. két irányban vasalt) lemezfödémeket akkor alkalmazzuk, ha a lemezt nemcsak két szemben fekvő oldalán, hanem ellentétes irányban is, tehát mind a négy oldalán alá tudjuk támasztani (falakkal vagy pillérekkel gyámolított gerendákkal). Ilyenkor kihasználhat­juk a szerkezetnek másik irányú hajlítási ellen­állását is. Természetesen ha az egyik fesztávolság a másiknál lényegesen nagyobb, a hosszabbik fesztáv kányában a lemez alig dolgozik; ezért csak kb. 1 : 2 oldalirányig érdemes két irányban teherbíró lemezt készíteni.

Alul bordás vasbeton lemezfödém

647. ábra. Alul bordás vasbeton lemezfödém; a) fapadló, b) padlásburkoló tégla, c) esztrich padló esetén, a) látható bordával, b) elrabitzolt alsó sík felülettel

Az alul bordás vasbeton lemez födém (647. ábra) elsősorban nagy hasznos terhelésű gyári, üzemi és raktárépületek födémeként használatos. Szilárdságilag kedvező keresztmetszete ugyanis – mivel a lemez a bordák felső részén helyezkedik el – nagy nyílásközök áthidalására és nagy terhek felvételére teszi alkalmassá.

A lemez legalább 8 cm, általában 8-10 cm vastag. A bordák tengelytávolsága 140-200 cm; ipari és raktárépületeknél a bordamagasság ≤ a támaszköz 1/20-ánál. A gerendák fejlemezes szel­vénnyel számíthatók; alakjuk a leggazdaságosabb keresztmetszettel szabadon választható. A 647 a ábra szerinti esetben a lemez kiékeléssel csatlakozik a bordákhoz. Az erőtani szempontból kívánatos kiékeléstől a zsaluzási nehézségek, valamint a típus zsaluzó elemek felhasználhatósága végett eltekintenek. A kiékelés egyébként a köz- és lakó­épületekben esztétikai szempontból sem kívánatos.

A bordák rendszerint látszanak a mennyezeten, de felkötött rabitz, farost vagy nádlemez álmennyezettel eltakarhatok.

A lemezből, fiókgerendából, valamint ezt gyámo­lító mestergerendából álló és pillérekkel alátámasztott vasbeton födémet első készítőjéről Hennebique (olv. hennebik) födémnek nevezzük (648. ábra).

Hennebique-rendszerű vasbeton födém

648. ábra. Hennebique-rendszerű vasbeton födém

A felül bordás vasbeton lemezfödém (649. ábra) kevésbé gazdaságos szerkezet. Ugyanis, hogy a felfele kiálló bordák elférjenek a födém (átlagos 35 cm-es) vastagságában, aránylag csak kis magasságú bordákat készíthetünk.

A kis magasságból kifolyólag a szükséges nyomott betonkeresztmetszet elérése végett szélesebb és sűrűbben kiosztott bordákat kell al­kalmazni. Lehet a bordák szélességét a pozitív nyo­maték növekedésének megfelelően változtatni és a bordákat csónak tartó módjára kiképezni. A nagy terhelésből és a nagy fesztávolságból ki­folyólag adódhatnak olyan esetek is, amidőn alul-felül vasalt bor­dákra van szükség.

649. ábra. Felül bordás vasbeton lemezfödém; a) falcsatlakozás a bordán át vett metszettel, b) melegpadló, c) padlásburkoló tégla esetén

A lemez általában 6 cm vastag; a bordák tengelytávolsága pedig 100-150 cm közt van. A bordák közt aránylag magasra kiadódó feltöl­tésben a (víz-, gáz- stb.) vezetékek csövei jól elhelyezhetők. A válaszfalak ajtótokjainak küszöbrésze azonban nehezen képezhető ki akkor, ha az ajtó gerenda fölé esik.

Kazettás vasbeton födém

A kazettás vasbeton födémeknél (650. ábra) a két-irányban kialakuló bordázatnak (bordarácsnak) leg­többször nem szerkezeti, hanem inkább architektonikus értelme van. A jó kiosztású és helyes arányú kazettás födémmel fokozott építészeti hatást lehet elérni. A lemez vastagsága – különösen sűrű bordahálózat esetén – igen vékony (5 cm) lehet.

Kazettás vasbeton födém

650. ábra. Kazettás vasbeton födém

Monolitos gerendák közötti vasbetétes téglalemez födém

A harmincas években hazánkban készültek olyan monolitos szerkezetű gerendákkal kialakított (alul- vagy felül bordás) födémek is, ahol a gerendák közét tömör téglából vagy soklyukú válaszfallapból való vasbetétes lemez hidalta át.

Gombafödém

Gombafödémek (651. ábra). A 15 cm-nél rendszerint vastagabb vasbeton lemezt kb. 4-6 m-es háló sarokpontjaiban elhelyezett vasbeton oszlopok támasztják alá. A vasbeton lemez geren­dák nélkül fekszik fel az oszlopok, gombához hason­lóan kiszélesedő fejére.

Gombafödémet alátámasztó pillérek és oszlopok

651. ábra. Gombafödém fej kialakításának változatai

A tömör lemezen belül tulajdonképpen az osz­lopok felett két irányban rejtett gerendák futnak (sűrűbb, illetőleg erősebb vasalással ellátott födém sávok), amelyekre a két irányban vasalt közbülső lemezmezők támaszkodnak. Az oszlop és a gerenda­ként működő, ún. oszlopsávok keretszerkezetet alkotnak.

Nagy terhelésű raktárak, gyárak födémeként – mint elég gazdaságos szerkezetet -a gomba­födémet gyakran alkalmazzák. A födém előnyének tudható be, hogy olyan sík mennyezetfelületet eredményez, ahol a légcsere útjába nem állnak mester- és fiókgerendák. Ez a körülmény élelmi­szer- és gabonaraktárak céljára kiválóan alkal­massá teszi ezt a födémtípust.

A 652 a-c ábrák azt kívánják érzékeltetni, hogy a gombafödémet alátámasztó oszlopok architektonikus szempontból is értékes módon alakíthatók ki.

Gombafödémet alátámasztó pillérek és oszlopok

652. ábra. Gombafödémet alátámasztó pillérek és oszlopok, mint architektonikus elemek

Sűrűbordás vasbeton födém

Sűrűbordás vasbeton födémeknek nevezzük az olyan bordás födémeket, amelyeknél a bordák egymástól mért távolsága nem nagyobb 60 cm-nél, és a bordák közt levő esetleges béléstestek a teher­viselésben nem vesznek részt.

A födémek fajtái

A sűrű bordaállás miatt a bordákat áthidaló vasbeton lemez igen vékony (5 cm) lehet; a lemez vastagsága azonban nem lehet kisebb a bordatáv részénél.  A bordák legkisebb megengedett szélessége 5 cm.

Ezeknek a födémeknek előnyük az aránylagosan kis önsúly, valamint béléstest alkalmazásakor a jó hőszigetelő képesség. Hátrányuk az, hogy az egy ponton támadó (koncentrált) erők veszélyesek reájuk (ezért harántirányú teherelosztó bordákat kívánatos bennük alkalmazni). Béléstestes megoldásnál, ha a béléstestek és a köztük levő vas­beton bordák alsó felülete egy síkban van, a bordák sávja a mennyezeten páralecsapódás, por- és koromlerakódás folytán elszíneződik.

Sűrűbordás béléstest nélküli vasbeton födém

653. ábra. Sűrűbordás béléstest nélküli vasbeton födém; a) falcsatlakozás, bordán át vett metszettel, b)-c) keresztmetszeti változatok, d) zsaluzó acéllemez

A sűrűbordás vasbeton födémek lehetnek bélés­test nélküliek és béléstestesek.

  1. A béléstest. nélküli sűrűbordás vasbeton födémek (653. ábra) általában nem fa-, hanem vasanyagú zsaluzattal készülnek. A vasanyagú zsaluzat előnye, hogy sokszor felhasználható (653 c ábra), főleg a „V” kereszt­metszetű bordakialakítás esetén. A bordák szélessége 6-12 cm között változik. A bordák alsó síkjaira szegező-pallók erősíthetők. Ezekre lehet felszegezni az esetleges álmennyezetet képező könnyű építőlemezeket. Az álmennyezetet rabitzból is készíthetjük.
  2. A béléstestes sűrűbordás vasbeton födémek vegyes anyagúak; lakó- és bizonyos középületeknél használatosak. Nagy támaszközökre nem alkalmasak. Legtöbbjük építés közben teljes alátámasz­tást igényel. Nem kell, azonban az egész felületet bezsaluzni, hanem elég csak a béléstestek illesz­kedési hézagai alá tenni egy-egy deszkát. Építésük elég hosszadalmas. Vasszükségletük kisebb, mint az egynemű vasbeton födémeké és könnyebbek is azoknál. A béléstestek lehetnek: a) nádcellák, b) égetett agyag vagy c) könnyűbeton anyagúak.

Nádcellás födém

A nádcellás födém (654. ábra) bordái közé léckeretre erősített nádszövet anyagú, hasáb alakú betéttestek (654 c ábra), az ún. nádcellák kerülnek. Ezek építéskor a födém zsaluzatát képezik, és ugyanakkor a födém alsó sík felületét eredményezik. A nádcellák hátránya, hogy igen törékenyek, a kötés alkalmával a vékony betonrészektől elszívják a vizet.

Az égetett agyag és könnyűbeton anyagú béléstesteknek olyan alakjuk van, hogy két egymás mellé helyezett, alul összeérő béléstest a vasbeton bordák zsaluzatát eredményezi. Egyébként a könnyűség végett és gyártástechnikai okokból üreges, illetve bordás keresztmetszetűek.

Nádcellás, sűrűbordás vasbeton födém

654. ábra. Nádcellás, sűrűbordás vasbeton födém a) falcsatlakozás, b) keresztmetszet, c) nádcella és váza

A tégla béléstestek 15-25 cm-es magassággal készülnek. Minthogy ezek a födémtéglák nyomó igénybevételek felvételére nem alkalmasak, a tég­lákra a nyomások felvételére gyakran 4-5 cm-es betonréteget, ún. rábetonozást kell alkalmazni. A téglák alsó felületét a vakolat jó tapadásának biztosítására vájatokkal készítik.

Mind nálunk, mind külföldön igen sokfajta tégla betéttestet gyártottak. Hosszuk rendszerint 25-35 cm közt változott. Ma a modulrendszerhez való közeledés és a kisebb darabsúly céljából kívánatos a 25 x 25 cm-es alapterületű vagy legalábbis az áthidalás irányában 25 cm-es oldal­méretű födémtéglák gyártása.

A béléstesteket a betonozás előtt vízzel bősé­gesen meg kell öntözni, hogy azok el ne szívják a beton vízmennyiséget. Legfeljebb 10 mm-es szemnagyságú kaviccsal készült, önthető betont kell használni.

Vastégla födém

Idomtestes vasbeton vagy más néven vastégla födémnek nevezzük az olyan lemezszerű födémet, ahol a betonrészek közé ágyazott idomtestek részt vesznek a hajlításból származó erők felvételében. Ez tulajdonképpen az alapvető különbség a sűrű­bordás béléstestes födémekkel szemben. Ebből a célból az üreges idomtestek alsó és felső övrésze tömegesebben van kialakítva (vastagságuk az égetett agyagtesteknél ≥ 1,7 cm, betontesteknél ≥ 2,5 cm).

Az idomtestek tömegesebb, vastagabb része hossz­irányú lyukakkal készül, a jobb kiégetési lehetőség és bizonyos gyártástechnikai (sajtolási) okok miatt. A beton­nal érintkező oldalfelületek pedig a tapadás növelése végett vájatokkal vannak ellátva. Az idomtestek egyik felső éle ferde lesarkítással van kiképezve azért, hogy itt a keresztmetszeti hiányt kibetonozva, a nyomott téglazónában az erőátadás ténylegesen végbemehessen.

Az idomtestes födémeket a felfekvési helyeken mindig vasbeton koszorúba, illetve vasbeton gerendába kell bekötni. Az idomtestes födém leg­feljebb 5,60-5,80 m nyílásközig alkalmazható. Nagyobb nyílásköz esetén már felbetonozásra van szükség, a födém vastagsága megnő, és a szerkezet már nem gazdaságos.

 Idomtestes vasbeton födémek kialakítása negatív nyomaték helyén

656. ábra. Idomtestes vasbeton födémek kialakítása negatív nyomaték helyén

A nagy negatív nyomatékoknál kívánatos nyo­mott részt oly módon kell ilyenkor előállítani, hogy ezeken a helyeken a szükséges mértékben elhagyjuk az idomtesteket, és helyüket tömören kibetonozzuk (656. ábra).

Egyes idomtestek régebben úgy készültek, hogy a nagy negatív nyomaték helyén az oldalfalak bizonyos részét egy vagy kétoldalt kiütve, a betonkeresztmetszetet a szükségnek megfelelően meg lehetett nagyobbítani (657 d ábra). Ugyanígy egyes magas szelvényű idom­testek felső falát ki lehetett törni abból a célból, hogy a fapadlók párnafái ott beágyazhatok legyenek (657 c ábra).

657. ábra. Bohn-rendszerű födémtégla657. ábra. Bohn-rendszerű födémtégla

657. ábra. Bohn-rendszerű födémtégla; a) ép darab, b) felső lemez a párnafa részére kiütve, c) oldalfal negatív nyomaték miatt kiütve (az oldal és felső falak kitörése újabban tilos)

Ennek következtében a födémet dacára a szilárd részek aránylagosan nagy vastagságának – 35 cm vastagságúra lehet készíteni Az idomtestek oldal és felső lapjainak kitörésekor sok selejt adódott, másrészt a beton nem töltötte ki az üregeket. Éppen ezért a ható­ságok újabban eltiltották az idomtestek előbbiek szerinti faragását.

Bohn-rendszerű idomtestes vasbeton födém

658. ábra. Bohn-rendszerű idomtestes vasbeton födém; a) pozitív nyomaték, b)-d) negatív nyomaték helyén, c) párnafa alatt a b)-d) kialakítások újabban tilosak)

A béléstestes sűrűbordás és az idomtestes födé­meknél, mivel ezeknél harántirányú vasalás rendszerint nincsen, gyakran keletkeznek a bordák mentén hajszálrepedések. Kellemetlen együtt járója ezeknek a födémeknek, hogy a vakolat a bordák helyein idővel elszíneződik, sőt igen gyakran a betéttestek érintkezési vonala mentén mindkét irányban hajszálrepedések keletkeznek.

Mind a sűrűbordás, mind az idomtestes vas­beton födémek esetén a vastagabb válaszfalak alatt a födémtéglákat szét kell húzni, és az így kialakított helyeken megfelelően méretezett vas­beton gerendát kell készíteni (655 b ábra).

Vasbeton födémek szerkezeti részletei

A vasbetétek erős felmelegedését el kell kerülni, ezért a kéménycsoportoknak (valamint a felszálló és ejtőcsövek hornyainak) nekifutó sűrűbordás és idomtestes födémek bordáit ki kell váltani (659. ábra).

Béléstestes födém bordáinak kiváltása

659. ábra. Béléstestes födém bordáinak kiváltása

A fallal gyámolított vasbeton lemezek kéménycsoporttal határos szakaszán a fő vasbeté­teket csak a falig vezetjük, és kiváltásukra a fallal párhuzamos 4-5 vasbetétet alkalmazunk. Elvileg kívánatos volna a kémények tövében köröskörül – a hőtágulást nem akadályozó, ugyanakkor az átmelegedést gátló – fagyapot vagy hasonló tulajdonságokkal rendelkező lemezsávot iktatni a tégla és a beton közé.

A villanyvezetékek csöveinek elhelyezése végett – a gépészeti terveknek megfelelően – háromszög keresztmetszetű léceket kell a vasbeton födém zsaluzatára elhelyezni, mert a betonba utólag hornyot vésni igen hosszadalmas és költséges, azonkívül az utólagos horony kialakítást a vas-betétek is akadályoznák. A nehezebb csillárok felfüggesztéséhez szükséges horgokat a födém építésével egyidejűleg kell elhelyezni.