Magasépítészet

Tágulási hézagok és mozgó felfekvések

A tágulási hézagról általában

A tágulási hézag (más néven osztó vagy dilatációs hézag) kialakításánál az épületen keresztül függőleges hézag­síkokat létesítünk, amelyek mentén az összes függőleges és vízszintes jellegű szerkezetek (a falak, pillérek, gerendák és födémek), valamint az egyéb kapcsolatos szerkezetek (fal- és padló­burkolatok, nedvesség-szigetelő rétegek stb.) is el vannak vágva.

A hézagsíkok egymás közti távolsága: 25-35 m legyen; nagyobb hőmérsékletingadozásnál és melegebb földrajzi tájakon 10-15 m. A hézag vastagsága a tágulás várható nagyságának megfelelő legyen. A szükséges méretet az előző bekezdésben foglaltak szerint állapíthatjuk meg. A hézag vastagsága általában: 1,5-3,0 cm.

Monolitos vasbeton szerkezeteknél a hézagot meg­felelő vastagságú, rugalmas anyag közbeiktatásával érjük el. Énélkül a friss állapotban képlékeny anyag összefolyna (a hézagot képző esetleges fabetétet utólag nehezen lehetne eltávo­lítani). Lemezekben és gerendákban (tehát nem túlságo­san vastag, illetve magas szerkezetekben) a hézagot olajozott és fogantyúval] ellátott, utólag eltávolított fa-vagy vasbetéttel is elő lehet állítani.

A hézagsíkok elrendezése

Sávos alaprajzú épületeknél a hézagsíkot lehetőleg a lépcsőházak mellett (743 a ábra), több szárnyból álló épületek­nél pedig a szárnyak találkozási helyen (743 b-c ábra) célszerű kialakítani. Egyébként sávos jellegű épületek esetén a hézagsíkot egy ablakpillér közepén is kiképezhetjük (744 a ábra).

Tágulási hézagsíkok elrendezési lehetőségei

743. ábra. Tágulási hézagsíkok elrendezési lehetőségei

Tágulási hézagok alaprajzi elrendezése

744. ábra. Tágulási hézagok alaprajzi elrendezése; a)-b) tömörfalas, c)-f) vasbetonvázas épület esetében

Ebből a szempontból előnyös az olyan alaprajz, ahol a szélső falak ablakai, illetve pillérei egymással szemben állnak, mert ez esetben a hézagsíkot nem kell megtörni, ami rendszerint a födém hézagkialakításában jelent komplikációt. Az előbbi megállapítások, egyaránt vonatkoznak a tömör­falas és a vázas rendszerű épületekre.

A hézagsík tehát az előbbi bekezdésben vá­zolt okok miatt lehet megtört is (744 b ábra); más esetben fogas elrendezésű (744 f ábra), mi­által – tömörfalas és vázas rendszerű épületek­nél egyaránt – biztosítani lehet a két elválasz­tott épületszakasznak a szélnyomás és robbanó erőhatás elleni együttműködését.

A tágulási hézagot másrészt ott kívánatos alkalmazni, ahol: a) a terhelés, b) az épület magassága, c) az alapozás rendszere, d) az altalaj teherbíró képessége változik. Ezeken a helyeken létesített tágulási hézag egyszersmind az ülepedési hézag szerepét is betölti.

Hol okoz problémát a tágulási hézag kiképzése?

  • Az ellenfödémes alapozásnál.
  • A pillérsorok alatti sávos vasbeton alapok­nál.
  • A felszívódó nedvesség és talajvíz elleni fal- és padlószigeteléseknél (ezt már korábban tárgyal­tuk).
  • A tömör falszerkezetekben.
  • Acél mestergerendák felfekvéseinél.
  • A vázas épületek pilléreinél és gerendáinál.
  • A közbülső szilárd födémeknél.
  • A födémek padlóburkolatainál.
  • A lapos tetők nedvességszigetelésénél.
  • A külső és belső homlokzati felületeken.

A falak és pillérek tágulási hézaga megoldható: a) egysíkú átmenő hézaggal, b) megtört hézaggal vagy c) fogas hézagfelülettel (745 a-c ábra). Ha a tágulási hézagsík egy harántfal mellett helyez­kedik el, akkor a hosszanti falak a harántfalban létesített mélyedésbe csatlakoznak, és maga a hézag a mélyedésben alakul ki (745 c ábra). Vas­beton pillérek hézagkiképzési lehetőségeit látjuk a 745 e-h ábrákon.

Tágulási hézagok

745. ábra. Tágulási hézagok; a) tömör fal átmenő, b) megtört, c) fogas, d) hornyos kialakítású, e) vasbeton pillér átmenő, f) fogas kiképzésű tágulási hézaga, g)-h) vas­beton pillérek takart hézagmegoldása; 1 – hézagot leplező esővízlefolyó csatorna

A hézagot a levegő áthatolása ellen, valamint hő- és hangvédelmi okokból ki kell tölteni préselt faforgács (pl. Magor-) lemezzel vagy bitumennel bevont többszörös hullámlemezzel, bitumennel itatott nemezbetéttel, esetleg ki­fejezetten erre a célra készült anyaggal pl. Kosmos-lemezzel (750 b és d ábra).

Homlokzaton levő tágulási hézag

750. ábra. Homlokzaton levő tágulási hézag; a)-c) vakolt, d) kőlapokkal, g) csempével burkolt felületek esetében; e)-f) hézagtakaró bádoglemez; 1 – kátrányos kóckitömés; 2 – faforgács vagy hullámlemez; 3 – rabitzháló betét; 4 – szegező fa; 5 – bádoglemez; 6 – kőlap; 7 – plasztikus ragacs; 8 – csempe

Egyszerűbb esetben megelégedhetünk a kátrányos kóckítöméssel vagy a falakét szélén alkalmazott bitumenes tömítő kötéllel (750 a és g ábra). Amerikában a hézagot a fal közepén elhelyezett (tágulási hajtással el­látott) fémlemezzel zárják el, és sokszor rostszák s aszfalt ragaccsal töltik ki.

A megtört síkú, valamint a fogas hézag előnyös a levegő, a hő- és hang áthatolásának akadályozása szempontjából. Az irodalomban találkozunk kitöltetlen hézagmeg­oldásokkal is. Ilyenkor a hézagot a homlokzaton fém­lemezzel zárják le (750 c ábra), a hézagfelületeket pedig a pára elleni védelem miatt hideg bitumen mázzal vonják be. A kitöltetlen hézagmegoldás hő- és hangtechnikai, valamint technológiai okokból egyaránt kifogásolható. Általában nem szabad eltekinteni a hézagnak laza (nem szilárd) anyaggal (pl. ásványi gyapottal) való kitölté­sétől.

Beton és vasbeton szerkezetek esetében a tágulási hézagot kitöltő anyagnak nemcsak szer­kezeti (a levegő, por, hang és hő áthatolását akadályozó), hanem technológiai szerepe is van. A betonozás időtartama alatt a szomszédos beton­részek elválasztó zsaluzatául szolgál.

Szilárd födémek tágulási hézaga

A bordás vasbeton födém tágulási hézaga ki­alakítható: a) a csatlakozó harántfal mellett (746a –b ábra), b) a borda felett (746 c ábra), c) páros bordával (746 d ábra) és d) a lemez közepén (746 e ábra).

Tágulási hézagok

746. ábra. Tágulási hézagok; a)-e) alul bordás vasbeton födém,  f) idomtestes,  g) előregyártott vasbeton gerendás födém esetében

A sűrűbordás és az idomtestes vasbeton födémek igen előnyösek a hézagkialakítás szempontjából, mert a hézagot a 746 f ábra szerint bárhol ki lehet képezni bennük.

Az acélgerendás, valamint az előregyártóit vas­beton gerendás födémeknél két egymás mellett elhelyezett gerendával oldhatjuk meg a tágulási hézagot (746 g ábra).

A hézagsík mentén, a feltöltést lapjára fektetett tég­lákkal kell elhatárolni, nehogy a szemes anyag eltömítse a hézagot. Vasbeton vázas épületek tágulási hézaga kiala­kítható: a) egy páros állású pillérsor menten (744 c ábra), b) közvetlenül a pillérsor mellett (744 d ábra), vagy c) két pillérsor között a födém­mezőben (744 e ábra).

Tágulási hézagok alaprajzi elrendezése

744. ábra. Tágulási hézagok alaprajzi elrendezése; a)-b) tömörfalas, c)-f) vasbetonvázas épület esetében

Az olyan hosszanti elrendezésű vázas épületeknél, ahol a pillérek a homlokzati síkra merőleges irányban nem esnek egymással szemben, a tágulási hézag csak tört vonal mentén és igen körülményesen oldható meg. A haránt elrendezésű vázas épületek tágulási hézagát páros pillérsorral és közös pillérekkel egyaránt ki lehet alakítani (748 a-d ábra).

Hosszanti elrendezésű vasbeton váz

747. ábra. Hosszanti elrendezésű vasbeton váz tágulási hézag képzése; a) páros pillérekkel és fiókgerendákkal, b) a pillér konzoljaira felfekvő mestergerendával, e) „Gerber”-tartószerű megoldással, d)-e) acél anyagú csúszó alátétek

A szoliter módon alapozott páros pilléreket, mivel azokat nem kötik össze dilatációs erőket ébresztő vas­beton szerkezetek, lehet közös alaptestre állítani (747 a ábra); ha azonban a tágulási hézag egyszersmind az ülepedési hézag szerepét is betölti, úgy az alaptest is két önálló részből álljon.

 Haránt elrendezésű vasbetonváz tágulási hézagainak változatai

748. ábra. Haránt elrendezésű vasbetonváz tágulási hézagainak változatai

A nem páros pillérállású tágulási hézagsík el­rendezésnél körülményes a mestergerendák hézagképzése. A hézagot úgy állíthatjuk elő, hogy: a) a mestergerendákat a hézagsík mentén levő pillérekből kiálló konzolokra fektetjük fel, illetve itt szakítjuk meg őket (747 b ábra) vagy b) a mestergerendákat a Gerber-tartókra emlékeztető konzolos megoldással, a pillérektől távolabb szakítjuk meg (747 c ábra).

A tágulási hézagok mentén csatlakozó víz­szintes jellegű teherhordó elemek, ún.: a lemezek, gerendák, oszlopkonzolok egymáson való elcsúszásának lehetőségét biztosítani kell. Egyszerűbb esetben megfelel erre a célra a papírlemez alátét, nagyobb reakcióerők esetében azonban acél csúszó lemezekre (747 d-e ábra), sőt esetleg csúsztató hengerekre van szükség.

Alapok tágulási, illetve ülepedési hézaga

A vas­betongerendás sávalapok hézagait a vázszerkezet mestergerendáival kapcsolatban közölt megoldá­sokhoz hasonlóan kell kialakítani. Az analógiát jól érzékelhetjük, ha a 747 b-c ábrákat fordított állapotban szemléljük. Az ellenfödémes vasbeton alapoknál a hézagsík mentén páros szegélygerendát alkalmazunk. Egyébként az itt adódó problémák azonosak a vas­beton födémek hasonló kérdéseivel.

Tágulási hézagok lefedése

749. ábra. Tágulási hézagok lefedése; a) hideg padlón, b)-c) mennyezetfelületen

A padló-és mennyezetfelületek tágulási hézagait fa vagy fém anyagú takarólécekkel kell leplezni (749 a-c ábra).

Szilárd alépítményű lapos tetők hézagkialakí­tása

A lapos tetőt képező legfelső födém szilárd részeinek tágulási hézagát a közbülső födémekéhez hasonlóan kell kialakítani. Figyelemmel kell lenni azonban a nagyobb felmelegedési és lehűlési lehető­ségre és arra a körülményre, hogy a hőmérséklet változása következtében nemcsak hosszirányú, hanem haránt irányú mozgások is keletkezhetnek, amit szélesebb épületeknél nem szabad figyelmen kívül hagyni.

A födém szilárd alkatrészeivel együtt mozgó nedvességszigetelő réteg tágulási hézagát fokozott gondossággal kell megoldani. Ezt az egész komplex kérdést a lapos tető szigete­lési szerkezeteivel kapcsolatosan fogjuk rész­letesen megtárgyalni.

Acélszerkezetek hőtágulása

Az l hosszúságú acéltartó 50 C° hőmérsékletemelkedés esetén 1/1667 l-el: 100 C° felmelegedésnél pedig 1/833 l-el növekszik meg. Ennek a mozgásnak lehetővé tétele végett a nagyobb tartók egyik végén mozgó (csú­szó vagy görgős) felfekvést kell alkalmazni.

Egyéb acélszerkezetek: a szelemenek, daru­-vágánytartók, rácsos kiváltók- stb. is jelentős hő kiterjedést szenvedhetnek. A falakban, a tető­szerkezetekben repedéseket okozhatnak, azon­kívül elhajlíthatják az oszlopokat is, és így azok­ban járulékos feszültséget ébreszthetnek (utóbbiak nagysága az oszlopok merevségével lesz arányos).

Itt kívánjuk megjegyezni azt is, hogy az acéltartók­nál, amelyek tűz esetén kb. 500 C°-ú hőhatásnál mennek tönkre 1/167 l (m-ként kb. 6 mm-es) meghosszabbodással kell számolni. Ennek a mozgásnak a lehetőségét is meg kell teremteni, ezért a nagyobb tartók mozgó felfekvésé­nél megfelelő méretű dilatációs hézagról kell gondos­kodni. Ha nem így járunk el, tűz esetén a szerkezetben ébredő hőmérsékleti feszültségek csak fokozzák a káro­kat (a falak, pillérek kidűlnek, elhajolnak stb.).

Betonszerkezetek hőtágulása

Nemcsak a vas­beton és acélszerkezeteknél, hanem – mint már korábban említettük – a vasbetét nélküli, hosszabb monolitos beton szerkezeteknél is (pl. támfalaknál, mellvédeknél, csatornáknál stb.) meg­vannak a hokit erjedésből származó problémák.

Adva van pl. egy 50 m hosszú beton támfal, amelyet nyáron +25 C° hőmérsékleten állítottak elő, és amely télen -20 C°-ra hűl le. Felmerül a kérdés, mekkora hosszváltozások következnek be, ha a fal szabadon mozoghat; másrészt, hogy milyen feszültségek lépnek fel, ha a hátoldallal érintkező, valamint az alapok alatti talaj a fal mozgásait teljesen megakadályozná?

Ha a fal teljesen szabadon mozoghatna, akkor a megrövidülés: Δl = a * t * l = 0,00001 * 45 * 5000 = 2,25 cm lenne.

Ha a talaj teljesen megakadályozná a fal mozgását, akkor E = 140 000 kg/cm2 alapulvétele mellett: σ = ε * E = (Δl * E) / l = (2,25 * 140000) / 5000 = 63 kg/cm2 húzó feszültség lépne fel. Ez a feszültség, amely csak a fajlagos megnyúlástól (ε=Δl/l)  függ, a fal hosszától nem, lényegesen nagyobb a beton húzó szilárdságánál (utóbbi a nyomó szilárdság 0,25-0,10-szerese). Tehát a szerkezetben repedések keletkeznének. Ennek elejét vehetjük azzal, ha csökkentjük a fal hosszának arányában növekvő súrlódási ellenállást. Ebből a célból a falban 10-15 m-es távolságban, az alapokon is keresztül hatoló dilatációs hézagot kell létesíteni.

Egyéb szerkezetek tágulási hézagai

A felhor­dott lábazati burkolatok (a műkő, a „Kontex”-beton stb.), valamint az épület körüli járdák tágulási, illetve zsugorodási hézagképzéséről már korábban beszéltünk. A fémlemez anyagú szer­kezetek (párkánylebádogozások, ereszcsatornák stb.) tágulási kérdéseit, valamint a hézagmentes padlók hasonló természetű problémáit is későbbi részben tárgyaljuk.

A homlokzaton jelentkező tágulási hézagokat kívánatos elleplezni, mégpedig: a) az esővíz lefolyó csatornával vagy azzal, hogy a hézagokat b) a rizalitok, vagy c) az épületszárnyak talál­kozása melletti zugokban, tehát kevésbé feltűnő helyeken alakítjuk ki (745 a és d ábra).

Amennyiben nem kínálkozik mód (pl. külső lefolyó csatorna nélküli épületek esetében) a hézagvonal előbbiek szerinti leplezésére, úgy a tágulási hézagot az alábbiak szerint képezhet­jük ki:

Vakolt homlokzat esetén 8-10 mm széles, határozott élű hézagot készítünk (750 a-c ábra); esetleg a hézag két szélen a vakolatba rabitzháló sávot alkalmazunk (750 b-c ábra). (Ha nem így járunk el, úgy a hézag szabálytalan alakú, töre­dezett vonalként, utólagosan keletkezett repedés­hez hasonlóan fog a homlokzaton jelentkezni.)

A kitöltetlen hézagot tágulási töréssel ellátott horganyozott vaslemezzel kell takarni, a lemezt a minden negyedik téglasorban elhelyezett szegező-fákhoz erősíthetjük fel (750 c- e ábra). Ha a bádogsávot két darabból készítjük (750 f ábra), akkor a két épületrész esetleges ülepedéséből adódó következmények ellen is megfelelően védekezünk.

Nyers betonfelület esetén is igyekezzünk a hézagot nem töredezett élű, határozott vonalként kiképezni.

Burkoló téglával, kőlapokkal, kerámia lapokkal vagy fajance csempével (pl. belső felületeknél) burkolt falfelü­letek tágulási hézagkialakítását szemléltetik a 750 d és g ábrák.

Bármilyen anyagú homlokzaton lehet a hézagot – annak egyik oldalán beépített szegező fákhoz felerősített – rozsdamentes fém anyagú léccel lefedni.