A szarufa fedélszerkezetek alapelemei és típusai

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, amióta 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.

Általános rajz a szarufa fedélszerkezetekről: üres, torokgerendás és szelemenes típusok

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. A fedélszerkezetek ábrázolására általános, sajátos elvek alakultak ki, bemutatásuk egy példával a legkönnyebb. Vegyük alapul az előbbi üres fedélszéket, ennek értelmezésével a többi szerkezet is érthetővé válik.

  1. 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 alaprajzi elemekként ábrázolandók. Méretezni (kottázni) kell az építményeket, a főfalak illetve a szaruállások tengyeleit.
  2. A keresztmetszetet mindig a főszaruállás előtt kell felvenni, és ennek megfelelően ábrázolni. A faelemeknél fel kell tüntetni a keresztmetszeti méreteiket (sz/m). Be kell méretezni az alépítmények, illetve a kötőgerendák és szarufák gyámolítási pontjait. Szintkottázni kell a padlásfödémet, az ereszpárkányt, a torokgerendát (fogófát), a tetőgerincet és a kéményfedőkövet.
  3. 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.
  4. 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 Torokgerendás fedélszerkezetek 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 közbülső 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.

Torokgerendás és üres fedélszék összehasonlítása - főbb elemek felosztása

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. A rácsos tartós fedélszerkezetek esetében a RRFA tetőszerkezetek ma leggyakrabban csarnok jellegű épületekhez adaptálhatóak; előnyük például kiváló tűzállóság és beltéri nedves belső környezet ellenálló képessége. A szelemenes fedélszerkezetek egészen más tartószerkezeti rendszert képviselnek a szarufa fedélszerkezetektől. 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.

RRFA és szelemenes fedélszerkezetek összehasonlítása

A szelemenes fedélszerkezetek legfőbb jellegzetessége, hogy a szarufákat a tetőgerinccel párhuzamosan futó vízszintes fagerendák, a szelemenek 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 székoszlopok helyzete függőleges vagy ferde, hogy a teherátadás a főfalakra minél közvetlenebb legyen. A fogópár húzott szerkezeti elem, rögzíti a székoszlopok fejét, lehetővé teszi a szarufák összekötését és a szelemenek biztonságosabb feltámaszkosását.

A szelemenes fedélszerkezetek leggyakoribb típusa a két állószékes fedélszék, amely 10-12 m épületszélesség esetén volt különösen gyakori a városi bérházak fedésénél. A derékszelemenek a főszaruállásokban biztosítják a támaszkodást; a könyökfák kettős szerepkört töltenek be, csökkentve a szelemenek támaszközét. A két állószékes fedélszéket a kötőgerenda teljes tehermentesítése érdekében fejlesztették ki; a mellszorító és ferde dúcok révén a statikai viselkedés megváltozik. A bakdúcos fedélszék középfőfalas épületek esetén szerkezetileg előnyös, de a belső tér korlátozottá válik. A hagyományos fa fedélszerkezetek típusai tehát főleg szaru­soros és szelemenes rendszerekre bonthatók, miközben a mai gyakorlatban a födém és a fedélzet kapcsolata megváltozott: a legtöbb fa fedélszerkezet közvetlenül a födémre ráültetett fedélszék. A korábbi kötőgerendasoros megoldások ritkábban fordulnak elő, mert anyag- és munkaigényesek, és a modern födémek között ezekre már nincs szükség.

A könyv célja, hogy általános eligazítást adjon az építmények statikai viselkedéséről, a modellezés lépéseiről, az erő útjáról a terhek támadáspontjától az alapozásig, a számítás lehetséges módjairól, a tartószerkezet tönkremeneteli lehetőségeiről és a szerkezetválasztás legfontosabb szempontjairól. A fenti témakör-felsorolás olyan általános, hogy akár egy sok féléves tantárgy tematikája is lehetne, mégis tárgyalható egyetlen félévben. Ennek természetesen ára van: csak egyszerű tartószerkezetekkel foglalkozunk, és csak röviden érintjük a statikailag határozatlan tartó­szerkezeteket. A cél a tartószerkezet-tervezésben fontos fogalmak és jelenségek megértése, ezért gyakran az általános (matematikailag és mechanikailag precíz) tárgyalásmód helyett azt az utat választjuk, hogy egyszerű példákon mutatjuk be tartószerkezetek viselkedését.

Az üres fedélszékhez viszonyítva a nyitott fedélszerkezetek vizuálisan megnagyobbítják a teret, mivel nő a belmagasság. A fa tartógerendák meleg és barátságos érzetet adnak, így sokféle enteriőrben alkalmazhatóak. A nyitott fedélszék előnyös lehet skandináv minimalizmushoz vagy ipari enteriőrhöz, és a belső tér fénytartásának is kedvez. Ugyanakkor a nagyobb belmagasság miatt a fűtés költségei nőhetnek, ezért a hőszigetelés és a fűtés rendszerének alapos tervezése szükséges. A nyitott terek visszhangzása és a magas mennyezet tisztítása is kihívás lehet, de megfelelő világítással és tárolási megoldásokkal minimalizálhatók a hátrányok.

Az utolsó fejezetek összefoglalják a tényeket: a hagyományos ácsjellegű fedélszerkezetek ma már kevésbé gyakoriak, ám alapvető tudást adnak a fa fedélszerkezetekhez. A korszerű mérnöki fedélszerkezetek pedig időtálló megoldások, ahol a teherhordó szerkezetek részletes statikai számításokon alapuló elemei kombinálódnak modern gyártástechnológiákkal. A könyv bemutatja a mérnöki tervezés lépéseit és a különböző szerkezeti megoldások közötti választás szempontjait, így a hallgatók megérthetik a tartószerkezetek viselkedését és tervezését a mindennapi gyakorlatban.

fedélszerkezet típusajellemző méretekfő előnyökhátrányok
Üres fedélszék10 m fesztávigegyszerű kivitelezésviszonylag kisebb fesztávokra korlátozott
Torokgerendás10-11 m fesztávtetőtér-beépítés támogatásakorlátozott a hosszabb gerendahajlítás miatt
Szelemenes fedélszék9-60 m fesztáv, 3-12 m állásköznagy fesztávolságok és variabilitásösszetette kapcsolatok
Rácsos tartós2-60 m fesztávmérnöki megközelítés, nyílt és zárt szerkezetekvas- és korrózióvédő rétegek karbantartása

2. A fentiek alapján a fedélszerkezetek szerkezeti rendszereinek kiválasztása a fesztávolság, tetőhajlásszög és tetőtér hasznosítása alapján történik. A hagyományos ácsfedélszerkezetek mellett ma már mérnöki jellegű megoldások is léteznek, amelyek részletes statikai számításokat és ipari minőségű gyártást igényelnek. A könyv érdekessége, hogy gyakorlati példákon keresztül mutatja be a tartószerkezetek viselkedését, és hangsúlyozza, hogy a belső tér látványos faépítészeti megoldásainak köszönhetően a nyitott fedélszék olyan enteriőrt hoz létre, amely különleges atmoszférát ad a térnek.

tags: #fodemtol #fuggetlen #fedelszek

Népszerű bejegyzések: