Egyszerű állószékes fedélszék tudnivalói
Az állószékes fedélszékeket a korábban szelemenes fedélszékként csoportosított szerkezetek között találhatjuk meg. Ezeknél a szarufák megtámasztását a tető teljes hosszában végigfutó, a tető hossztengelyével párhuzamos vízszintes gerendákkal, szelemenekkel biztosítják.
A közép- és ritkán a taréj szelemeneket közvetlenül alátámasztó elemek a székoszlopok, melyek a szelemenekre merőleges, függőleges vagy ferde helyzetű nyomott rudak. Mint tudjuk, nem szükséges minden szaruállásban alátámasztani a szelemeneket, elég csak minden 3-4. szaruállásba székoszlopokat (állószékeket) beépíteni.
Ezek alapján különböztetünk meg fő- és mellékszaruállásokat. Az állószékek számát tekintve többféle fedélszéket különböztetünk meg. A legegyszerűbb állószékes szerkezettípus az egyállószékes fedélszék, amely 6-8 m épületszélesség esetén készíthető. Az ilyen szerkezeteknél nincsenek középszelemenek, a taréj szelement főszaruállásonként egy állószék támasztja alá.
Az egyállószékes fedélszékek alkalmazhatósága a torokgerendás fedélszerkezetek mérettartományába esik. Általános esetben a torokgerendás fedélszékek építése kedvezőbb, mivel gazdaságosabb és egyszerűbb a kialakításuk.
Az egyik legelterjedtebb típus a kétállószékes fedélszék, amelyet általában 10-12 m épületszélesség esetén készítenek. Ilyen méreteknél már minden esetben szükség van a szarufa közbenső szakaszának alátámasztására. Ezt középszelemenek, valamint az azokat közvetlenül alátámasztó állószékek (és dúcok) biztosítják.
A mellékszaruállások terheinek kedvezőbb eloszlását könyökfák biztosítják, amelyek egyben merevítésként is szolgálnak. Az állószékeket rendszerint a szarufákkal párhuzamosan beépített dúcokkal támasztják meg. Ezek az állószékek terheit csökkentő, azokat megtámasztó nyomott rudak.
A főszaruállásokban a szarufákat a középszelemen magasságában fogópárokkal kötik össze, így biztosítva azok síkbeli és a fedélszerkezet térbeli merevségét. Kétállószékes fedélszéknél a szarufa alsó és középső támaszkodási pontja közötti távolság nem lehet több, mint 4,50 m.
Régen a hagyományos kötőgerendás fedélszerkezeteknél az állószékek és az azt megtámasztó dúcok közvetlenül a kötőgerendára támaszkodtak. Az állószékek rendszerint egyenes csap-, míg a dúcok ferde csapkötéssel vagy ferde csapos beeresztéssel kapcsolódtak a kötőgerendákhoz. Ezek közvetlenül a sárgerendákra, valamint (a fiókváltó gerendákon keresztül) a főszaruállásokban lévő kötőgerendákra adták át terheiket.
A főszaruállásban lévő kötőgerendához két oldalról kapcsolódó fiókváltó gerendákat egymáshoz képest eltolva csatlakoztatták, hogy a fakötések ne azonos keresztmetszetben gyengítsék a kötőgerendát.
Régen a kétállószékes fedélszékeket általában födémtől független szerkezetként alakították ki. A jelentős épületszélességből is adódott, hogy külön (acélgerendás) födémszerkezet készült. A kötőgerendák a födém felett elhelyezkedve, középen a közbenső (hossz)főfalra támaszkodtak.
Sok régebbi épületnél megfigyelhető, hogy az épület két, egymással párhuzamos homlokzata eltérő magasságú. Ennek oka, hogy az utcára néző reprezentatívabb homlokzatot magasabbnak feltüntetve, a külső főfalra térdfalat építettek, így az utca felőli oldalon az ereszvonal magasabbra került. Ez a fedélszerkezet kialakítását is befolyásolta. Az utca felőli oldalon a fiókgerendák a külső végüknél a térfalra támaszkodva, a kötőgerendák felett helyezkednek el.
Hagyományos ácsjellegű fedélszékeknél a szarufák és szelemenek horgolással kapcsolódtak egymáshoz. A fogópárokat és taréjfogókat általában fecskefarkú rálapolással kapcsolták össze a szarufákkal. Emellett a fogópárok és taréjfogók egyszerű rovossal a közép-, illetve taréjszelemenekhez is illeszkedtek.
A hagyományos fakötésekre jellemző gyengítés következtében az alkalmazott faelemek keresztmetszeti méretei jelentősek voltak. Az állószékes fedélszékek legösszetettebb részlete a főszaruállásokban a középszelemen és állószék kapcsolódási csomópontjánál figyelhető meg. Itt több különböző helyzetű, keresztmetszetű és igénybevételű faelemek kapcsolódnak egymáshoz.
Napjainkban a közvetlenül a födémre épített fedélszerkezeteknél nem alkalmaznak kötőgerendákat. Ebből adódóan az állószékek és dúcok - talpcsavarokkal a födémbe horgonyzott - rövid gerendacsonkokon (papucsfákon) keresztül közvetlenül a födémszerkezetre adják át a terheiket.
Gerendás födémek esetén a papucsfák célszerűen a födémgerendák vonalára merőlegesen helyezkednek el úgy, hogy minél több gerendára elosztva adják át a terheiket. A födémeket az átadódó teherre ellenőrizni kell!
Háromállószékes fedélszéket általában 11-13 m épületszélesség esetén készítenek. Kialakítása lényegében megegyezik a kétállószékes fedélszékével. Ritkán előfordulhat olyan kialakítás is, ahol a középső állószék közvetlenül a kötőgerendára támaszkodik (födémre).
Háromállószékes fedélszéknél a szarufa alsó és középső támaszkodási pontja közé eső szakasza nem lehet hosszabb, mint 4,50 m.
Háromnál több (négy-, öt-) állószékes fedélszerkezetek napjainkban már ritkán készülnek, a meglévő épületállományunknál azonban találkozhatunk velük. Szerkezeti felépítésük és statikai működésük lényegében megegyezik a két- és háromállószékes típusokéval.
A szarufa fedélszerkezetek legfontosabb közös jellemzője, hogy minden szaruállásuk egyforma kialakítású, azonos szerkezeti elemekből áll. Ezek az elemek viszonylag kevés és egyszerű kötéssel, kapcsolattal rögzíthetők. Összeállításuk nem igényel nagy szakmai felkészültséget.
További közös jellegzetességük az azonos hosszirányú merevítés, a viharlécek, széldeszkák, szélrácsok használata. A kezdetben csak kis fesztávolságokat áthidaló szerkezetek, különböző technikai kiegészítésekkel, ma már 40-50 m széles terek közbülső alátámasztás nélküli lefedésére is alkalmasak.
Az ősi torokgerenda mellett megjelent a szarufa aláfeszítése, rácsos tartóvá vagy RRFA tartóvá alakítása. A nagyobb teherbírású szarufa tartók és a táblás hullámlemez fedések együttes alkalmazásával a szaruállások távolabbra helyezhetők (5-8 m), és a szelemensor fedélaljzatként használható.
A tetőtér-beépítéseknek is kedvelt szerkezetévé vált a szarufa fedélszerkezet, azóta, hogy a negatív hajlítónyomaték felvételére alkalmas szilárd födémre és hajlításra méretezett térdfalra építik.
Az üres fedélszék a legegyszerűbb hagyományos szerkezettípus. Két szarufából és a kötőgerendából vagy a szilárd födémből áll. A kötőgerenda végei sárgerendák közvetítésével fekszenek fel a falra. A sárgerendák régen a koszorú szerepét is betöltötték a kis fesztávolságú épületekben.
Hosszirányú merevítésre a viharlécek szolgálnak, amelyeket a szerkezet két oldalán, ellentétes irányban, kb. 45°-os szögben a szarufák belső oldalára szegeznek.
Az ereszvégződés gerendavéges vagy szarufavéges lehet, attól függően, hogy a kötőgerenda vagy a szarufa nyúlik tovább a felfekvésen. Gyakori megoldás a vízcsendesítő, amelynek hajlása nem lehet kisebb, mint a héjazat által megkívánt legkisebb hajlásszög.
Az eresz közelében néha rövid ferde dúcokat is használnak, ezekkel csökkenteni lehet a szarufa szabad hosszát, és jobb együtt dolgozás érhető el a kötőgerendával.
Hasonló célokat szolgál a taréjgerinc közelében beépített, kakasülőnek nevezett rövid, torokgerendaszerű összekötő rúdelem.
A gerendavégek felfekvésénél mindig szükségesek a nedvesedéstől védő bitumenes lemezalátétek és legalább 2-3 cm-es szellőzőrések.
Szószerkezetek: típusai, fajtái
Az alaprajzot felülnézetben ábrázoljuk, de csak a vízszintes síkban lévő faelemek nézetvonalait tüntetjük fel. A ferde helyzetű fák tengelyét vékony pontvonallal jelöljük. Az oszlopok alátámasztási pontját vastag vonallal rajzolt átlós kereszt jelzi. A párkányszegély és a födém által eltakart főfalak helyét szaggatott vonalakkal rajzoljuk. A tetőtéri építmények (kémény, tűzfal stb.) alaprajzi elemekként ábrázolandók.
Méretezni kell az építményeket, a főfalak illetve a szaruállások tengelyeit. A keresztmetszetet mindig a főszaruállás előtt kell felvenni, és ennek megfelelően ábrázolni. A faelemeknél fel kell tüntetni a keresztmetszeti méreteiket. Be kell méretezni az alépítmények, illetve a kötőgerendák és szarufák gyámolítási pontjait. Szintkottázni kell a padlásfödémet, az ereszpárkányt, a torokgerendát, a tetőgerincet és a kéményfedőkövet.
A hosszmetszet metszősíkja a gerincvonalon áthaladó függőleges sík, ennek megfelelően csak fél fedélszéket ábrázolunk belső nézetrajzával és az elmetszett rúdelemek keresztmetszetével. A keresztmetszethez hasonlóan jelölendők a méretek.
Az üres, típus fa fedélszerkezet magán viseli az üres fedélszék elvi jellegzetességeit, de a felhasznált fűrészáru, és az alkalmazott kapcsolatok terén a korszerűbb mérnök jellegű felfogásmódot tükrözi; még a 10 m-es fesztávméret is gazdaságosan megközelíthető.
Az üres, alul feszített fa fedélszerkezetet a nagyobb fesztávú, nyitott fedélszerkezetű épületek esetén alkalmazzák. A fesztávolság nőtt, mert a szarufák alá feszítőhuzalokkal rövid alátámasztó oszlopokat építettek be. A szarufák szabad hosszát az oszlopok számától függően, jelentősen csökkenteni lehet.
A feszítőhuzalokat a szarufavégek közelében kell lekötni; ékpárokkal vagy ellenmenetes feszítőcsavarokkal feszíthetők. A megfeszítés miatt a szaruállások hajlamossá válnak a kibicsaklásra, ezért mindenképpen rögzíteni kell az alátámasztó oszlopvégeket hosszmerevítésre alkalmas rudakkal.
Torokgerendás fedélszerkezetek
A torokgerendás fedélszék az üres fedélszéknél is gyakoribb típus, mert 10-11 m-es fesztávméretével jól alkalmazkodik a családi házak kedvelt szélességi méretéhez, és jó lehetőséget nyújt a tetőtér-beépítéseknek is. Csak a torokgerenda jelent szerkezeti többletet, ez a szarufák közbenső megtámasztására beépített gerenda vagy pallópár.
Nyomott rúd, többféle alkalmazását ismerjük. A legősibb változatnál a vízszintes helyzetű gerendát kétoldali hevederpárral rögzítették a szarufákhoz, a gerenda lecsúszását pedig a szarufákhoz szegezett gáncsfák akadályozták meg. Közkedvelt, újabb megoldás a pallópárokból kialakított torokgerenda, a kihajlásra hajlamos elemeket 120-140 cm-enként fabetétekkel kell összefogni.
A torokgerendát nem ajánlott 4,00 m-nél hosszabbra venni. Magassági helyzetét a padlástér hasznosítása szabja meg, padlás esetén 1,90 m, tetőtér-beépítésnél 2,50 m (közlekedőhelyiségekben 2,20 m). A torokgerendás fedélszék csak a 30° feletti hajlásszögű tetőkhöz alkalmazható.
A torokgerendás, alábakolt fa fedélszerkezet az előregyártási technikák fejlődésének köszönhetően alakult ki. Különleges szerkesztési elvek ötvöződnek ebben a mérnök jellegű fedélszerkezetben. A szaruállást két féltartóból állítják össze, ami gyártási, szállítási, helyszíni mozgatási szempontból egyaránt előnyös, mert a szerkezetdarabok nagy része emberi erővel is mozgatható. A féltartók deszkahevederes összekapcsolása után a szaruállást felső részén torokgerenda, alsó részén pedig egy-egy rövid oszlop támasztja meg.
Nagyobb fesztávolságú szerkezetek esetén a támasztórészek rácsostartó-szerűek. A szaruállás alábakolt részét lehorgonyzó alapcsavarokkal kell a vasbeton födémszerkezetbe építeni. A szaruállásokat hosszirányban a vízszintes és a függőleges támasztóelemekre szegezett hosszmerevítők és vihardeszkák merevítik. A szerkezeti elemek kapcsolatát szeglemezekkel vagy ragasztással alakítják ki. Egyes típusoknál még a rúdelemeket is többrétegű ragasztott pallóként állítják elő.
A tetőtartók alkalmasak tetőtér-beépítéses nyeregtetők kivitelezésére, de a lekontyolásuk is megoldható. Faanyag-felhasználásuk mintegy 40%-a a hagyományos ácsszerkezeteknek. A szerelési időszükséglet nem éri el az ácskötések kialakításának egyharmadát.
Rácsos tartós fedélszerkezetek
A rácsos tartós fedélszerkezetek mindig méretezett, mérnök jellegű tartószerkezetek, fából és acélból készíthetők. Két típusuk alakult ki: kisebb fesztávolságokhoz a szarufákat helyettesítő rácsos tartókat használnak, nagyobb fesztávok áthidalására inkább a komplett rácsos tartóként kialakított fedélszerkezeteket.
A rácsos tartók jól kihasználható, gazdaságos szerkezetek, a rúdelemek egyszerűen csatlakoztathatók. A nagyobb támaszközre tervezett rácsos tartókat gyakran több méteres szaruállásközökre elhelyezett főtartóként hasznosítják. Ilyenkor szelemensort építenek a tartókra, ezen csak nagyméretű táblás fedések lehetnek.
A rácsozott szaruzatos fedélszerkezetek fából és acélból egyaránt készíthetők. Többnyire háromcsuklós keret formájában állítják össze a két szarutartót, előnye a változtatható tetőhajlásszög. Kétcsuklós keretként is alkalmazható, ekkor torokgerendaszerű elemet építenek be a szarutartók közé.
A fedélszerkezetet födémre épített vagy a födémtől független, vonórudas változatban is el lehet készíteni.
Az acél anyagú rácsos tartók terjedését az építőiparban az gátolja, hogy velük csak nyeregtetők építhetők. Nehézségekbe ütközik a fa héjazattartó elemeknek az acélszerkezettel való helyszíni összeépítése. Sok problémát okoz a korrózióvédő bevonatok felújítása is.
A rácsos tartó fedélszerkezetek fából vagy acélból készülnek. Az előbbieket főleg fenyőfa zárlécekből, az utóbbiakat csőszelvényekből vagy idomacélokból állítják össze. A rácsrudak betétes, szegezett, csavarozott, vagy az acélszerkezetek esetén hegesztett kapcsolattal csatlakoznak egymáshoz.
A nagyobb fesztávú tartókat nyitott fedélszerkezet jelleggel, nagyobb állásközzel, szelemensorral, főtartóként hasznosítják. Hosszirányban viharlécekkel vagy szélrácsokkal merevítik; ezeket a tartók alsó övének síkjába is beépíthetik, hogy a függőleges síkból való kihajlást, kibicsaklást megakadályozzák.
RRFA fedélszerkezetek
Napjainkban a rétegelt ragasztott fatartókkal lehet a legnagyobb fesztávolságú faanyagú fedélszerkezeteket megépíteni. Ezek a tartók nemcsak tetőszerkezet, hanem teljes épületváz tartóelemei is lehetnek, ekkor teherhordó falak építésére már nincs is szükség.
A statikailag méretezett, mérnök jellegű típus fedélszerkezet elemeit gyári körülmények között készítik. A tartókat két fél darabból állítják össze és így három- vagy ritkábban kétcsuklós keretszerű főtartókat lehet létrehozni. A tartók formai megjelenése nagyon sokféle, a nyomatéki ábrát követő változó keresztmetszetektől az íves kialakítású, állandó keresztmetszetű, csak nyomásra igénybe vett tartóalakig.
A fesztávméretek 9-60 m-ig, az állásközi méretek 3-12 m-ig terjednek. Többnyire szelemensorral és a szelemenek közé rejtett szélrácsokkal egészülnek ki. A csuklópontokat acélsarukkal állítják elő.
Az RRFA tetőszerkezeteket szívesen alkalmazzák csarnok jellegű épületekhez. Számos jó tulajdonságuk közül ki kell emelni, hogy jó a tűzállóságuk, a nedves és agresszív gőzöket tartalmazó belső légállapotot jól tűrik. Egyedi tervezéssel a legváltozatosabb alakú középületek létrehozására alkalmasak.
Szelemenes fedélszerkezetek
A szelemenes fedélszerkezetek egészen más tartószerkezeti rendszerek, mint a szarufa fedélszerkezetek. A történelmi időkben sokáig úgy tűnt, hogy a fesztávolság csak a szelemenes rendszer révén növelhető. Jól alkalmazkodtak az alaprajzi sajátosságokhoz, meglévő épületeinkben főleg szelemenes fedélszékek vannak. A hagyományos típusok mellett a mérnök jellegű változatok is megjelentek.
A szelemenes fedélszerkezetek legfőbb jellegzetessége, hogy a szarufákat a tetőgerinccel párhuzamosan futó vízszintes fagerendák, a szelemenek (derékszelemen, taréjszelemen stb.) támasztják alá. Az ezekre ható terheket koncentráltan adják tovább az épület teherhordó szerkezeteinek a minden negyedik szaruállásban felállított székoszlopok.
A teherátadás e módja következtében a székoszlopok beépítési helyén erőtani szempontból nem elmozduló csomópontú, csuklós rúdszerkezetnek tekinthető főállások, ezek között pedig mellékállások alakulnak ki. A szarufák hossza és ezzel együtt az épületszélesség, a fentiek következtében elvileg korlátlanul növelhető, ha ennek arányában növeljük a szelemenek és a székoszlopok számát is.
Minden szelemenes fedélszerkezet közös sajátossága a könyökfák (karpántok) használata, kettős szerepköre. A székoszlopokhoz 45°-ban csatlakozó könyökfák két oldalról csökkentik a szelemenek támaszközét, zárt háromszöget alkotva hosszirányban merevítik a fedélszerkezetet. E tetőknél tehát más merevítőelem (viharléc, szélrács) beépítése szükségtelen.
A fogópár húzott szerkezeti elem, rögzíti a székoszlopok fejét, lehetővé teszi a szarufák összekötését és a szelemenek biztonságosabb feltámaszkodását. A székoszlopok helyzete függőleges vagy ferde, hogy a teherátadás a főfalakra minél közvetlenebb legyen. Vannak állószékes, dőltszékes és bakdúcos fedélszerkezetek.
A két állószékes fedélszék a leggyakoribb szerkezettípus, amellyel a legcélszerűbben fedték le a 10-12 m széles városi bérházakat. A fedélszék nélkülözhetetlen eleme a derékszelemen, ennek beépítési helye a következő tényezők együttes figyelembevételével határozható meg: a szarufák támaszközei, a tető hajlásszöge, a padlástér hasznosítása és a szelemen folytonossága a tetőfelépítmények közelében is.
A födémtől független szerkezetváltozatoknál a székoszlopok a kötőgerendákra támaszkodnak, nagy hajlítónyomatékkal terhelve azokat. Ezen segít, ha a kötőgerendákat a középfőfalak felett is alátámasztjuk, és a székoszlopokat ferde dúcokkal részben tehermentesítjük.
A kötőgerendákkal való takarékoskodás céljából alakult ki az a gyakorlat, hogy a főállások kötőgerendái közé fiókváltó gerendákat építenek, amelyekhez csatlakoztatni lehet a mellékállások kötőgerendacsonkjait, a fiókgerendákat.
2,50 m-nél hosszabb szabad felső szarufa esetén taréjszelemen beépítése szükséges, alátámasztására taréjfogópárt kell használni. A kettő együtt jól megvezeti a taréjgerincet.
A két állószékes függesztőműves fedélszéket a kötőgerenda teljes tehermentesítése érdekében fejlesztették ki; nagyon jó szolgálatot tesz a zárófödém illetve középfőfal nélküli épületekben. A korábbi két állószékes változattól csak annyiban tér el, hogy része egy új vízszintes gerenda, a mellszorító.
Az erőjáték alapvetően megváltozott az új szerkezeti elem hatására. A derékszelemenek terheit a székoszlopok felső szakasza a ferde dúcokra hárítja, amelyek a feltámaszkodási helyek (külső falak) közvetlen közelébe továbbítják azokat. A mellszorító a ferde dúcok rúderőinek vízszintes összetevőit ellensúlyozza, és a ferde dúcokhoz hasonlóan nyomott szerkezeti elem lesz.
A székoszlopok alsó szakasza minden nyomóerőtől mentesül, sőt húzott szerkezetrésszé válik, mivel most már a kötőgerenda lehajlását ki lehet küszöbölni az oszloptalpakra való felfüggesztéssel.
A dőltszékes fedélszékeket a kötőgerendás két állószékes fedélszékek problémáinak megszüntetésére szerkesztették. Ez azonban csak bizonyos szélsőséges esetekben sikerült, mert a fedélszéktípusnak sok hátrányos tulajdonsága is van. A törekvés arra irányult, hogy minél közelebb kerüljön a külső falhoz a székoszlopok beeresztése a kötőgerendába. Ezt az elvet süllyesztett fedélszékkel sikerült leginkább megvalósítani, ami a tetőtér-beépítések számára előnyös. Hátrányos viszont, hogy csökken a szerkezet haránt irányú merevsége, kényesebb az ácskötések kivitelezése, bizonytalanabbak a szerkezeti kapcsolatok.
A bakdúcos fedélszék középfőfalas épületek esetén szerkezetileg a legelőnyösebb megoldás, de a belső tér hasznosítása korlátozottá válik. Sajnos az épület alaprajzi rendszere nem mindig teszi lehetővé a bakdúcok optimális kialakítását. A szarufákra merőleges és szimmetrikus helyzetű dúcokkal kellene a 30-35° hajlásszögű tetőt megtámasztani, ezek a feltételek csak nehezen teljesíthetők, minden eltérés a szerkezet biztonságának a rovására megy.
tags: #egyszeru #olloszaras #fedelszek