Könnyűszerkezetes építés a mezőgazdaságban

Vázszerkezetek

A könnyűszerkezetes épületeknél általában az alábbi alrendszereket különböztetik meg

• alapozás-padló
• vázszerkezet(főtartó vagy oszlop- és tetőszerkezet; szelemen, falváz, merevítések)
• térelhatárolás(tetőfedés, oldalfal, kapu, ablak, felülvilágító-szellőző)
• belső födém
• épületgépészet(fűtés, szellőzés, energiaellátás, klíma, világítás)

 

 

Miután az alapozás és a padló a könnyűszerkezeteknél is hagyományos épületszerkezeti megoldásokkal készül, ezzel itt külön nem foglalkozunk.

A vázszerkezet és a térelhatárolás viszont ezen építési mód legjellegzetesebb alrendszerei közé tartoznak.

Az épületvázak csarnokoknál szinte kizárólag acélszerkezettel, lakóépületeknél acél- vagy faszerkezettel készülnek.

Acélvázas csarnokoknál szerkezeti szempontból megkülönböztetnek főtartókra felépített és főtartók nélküli rendszereket.

Amennyiben az épület hosszirányában egy adott távolságra főállások (oszlopok, gerendák) helyezkednek el, amelyekre a tetőhéjalás terhelését szelemenek, a függőleges térelhatárolást falváztartók adják át, akkor az 1. ábra szerinti elrendezés adódik.

Tágabb értelemben a tetőt tartó szerkezetet – különösen, ha rácsos kialakítású – szaruzatnak nevezik. A szaruzatokkal kialakított tetőszerkezetet önállóan is használják (pl. téglafalra vagy vasbeton oszlopra helyezve).

A főtartókra felépített csarnokoknál meghatározó az oszlop- gerenda kapcsolat, amely lehet csuklós csomópontú és merev csomópontú vagy keretfőtartós rendszer.

 

Csuklós csomópontú rendszer

Ennél a rendszernél a főtartó gerendái (szaruzatai) alul befogott, felül csuklós kapcsolatú oszlopokon nyugszanak.

Az oszlopok szerkezetileg jól különválaszthatók a tetőszerkezettől, amelynek fő tartóeleme a (szaru) gerenda.

Az ilyen típusú könnyűszerkezetes csarnok-keresztmetszetekre a 2. ábra mutat példákat.

Az oszlopok – kivéve a nagy terhelésű daruzott csarnokok rácsos oszlopait – többnyire tömör gerincű tartók (csövek).

A szaruzatok a rendszertől függően lehetnek rácsos (2. ábra) vagy tömör gerincű megoldásúak.

Vonóvas beiktatásával a gerenda igény bevételét és az oszlopra jutóvízszintes erőt csökkentik.

 

 

 

A főtartók távolságát a szelemenek teherviselése határozza meg. Leggyakoribb kiosztása 6-9 m.

Ezekre a főtartókra kerülnek a hosszirányú szelemenek.

A szelemenes rendszer mellett készülnek szelemen nélküli rendszerek is.

Itt a főtartók távolsága általában 3 m, mert ilyen távolságra önhordók a tetőfedést biztosító hőszigetelt

(PU- habos) panelek vagy az acéltálcák, illetve hullámlemezek.

 

Keret-főtartós rendszer

A keret-főtartós rendszer jellegzetessége, hogy az oszlop-gerenda kapcsolat,valamint a gerenda esetleges töréspontjai merev (nyomatékátadó) kialakításúak.

A főtartók távolsága, a szelemenek,

szélrácsok, falvázak elhelyezése és megoldása hasonló a csuklós csomópontú rendszerrel.

 

Oszlopok

A szokásos oszloptípusok szelvényei a 3. ábrán láthatók.

 

 

Leggyakoribb a melegen hengerelt széles talpú szelvény alkalmazása. Tömör gerincű oszloppal és rácsos szaruzattal készült vázat mutat a 4. ábra.

 

 

Az oszlop- gerenda kapcsolata

A csuklós csomópontú rendszer legjellegzetesebb megoldása az oszlop – gerendacsuklós kapcsolata. Erre mutat példát a 5. ábra.

 

 

Itt a főtartó mindkét eleme széles talpú Európa (IPB) szelvény.

A vonóvas és a szarugerenda súlyvonala egy pontban metsződik az oszlopéval.

Ehhez egy viszonylag nagy méretű csomópontra volt szükség.

Az 6. ábrán látható megoldásnál a rácsos szaruzatot előre gyártott vasbeton oszlopokra helyezték.

A csuklós kapcsolatot itt acél sarukkal oldották meg.

 

 

A keretszerkezetek erőeloszlása egyenletes, a keletkező nyomatékok jól követhetők.

A maximális nyomatékoknál kiékelést, szelvényerősítést alkalmaznak.(7. ábra)

 

 

Az oszlop – alaptest kapcsolata

Haaz oszlop – gerenda kapcsolata csuklós, az oszlopot alul be kell fogni az alaptestbe oly módon, hogy a nyomatékátadás biztosítva legyen, más szóval az oszlopvég ne tudjon elfordulni.

Ez egyben a rendszer hátránya, mert rossz talaj viszonyoknál nagy méretű alaptestre van szükség.

Itt két alapeset lehetséges.

Az egyik szerint az oszlopot mélyen (kb. az oszlopszélesség háromszorosával) beengedik az alaptestbe, a másiknál a padlószint alatt merevített talplemezt alkalmaznak és ezt csavarozzák le az alaptesthez.

A keret-főtartós rendszernél ez a csomópont lehet csuklós, vagy befogott.

A gyakorlat többségében az előbbit alkalmazzák.

 

Szelemen

A csarnok hosszirányában 3-9 m távolságra elhelyezett főtartókra (szaruzatokra) -a tető héjalásának alátámasztására – másodrendű tartószerkezetet alakítanak ki.

Ezek a szelemenek. A mai korszerű könnyűszerkezetes csarnokoknál e másodrendű tartószerkezeteket hidegen hajlított Z,C, U szelvényekből készítik.

Statikailag a gazdaságos többtámaszú tartókat részesítik előnyben. (8. ábra)

 

 

Mivel a hidegen hajlított szelvények csavarómerevsége csekély, a tartó felső és alsó övét oldalirányú elmozdulással szemben helyenként meg kell támasztani.

9 m -es szaruállás- távolságnál vagy a fölött aláfeszített vagy rácsos szelemeneket,esetleg tömör gerincű, könyökös (ferdén alátámasztott) szelemeneket alkalmaznak.

 

Falváz

A falvázak feladata az oldalfalak – főtartók (oszlopok) közötti – megtámasztása.

Megkülönböztetnek hossz- és végfalon (9. ábra) elhelyezett falvázakat.

 

 

A hosszfali elrendezésnél a váz oszlopaira – az oldalhéjalás alátámasztási szükségletének megfelelő osztásban – vízszintes falváztartók támaszkodnak.

A végfalon a szelemen osztásnak megfelelően célszerű a falváz oszlopait kiosztani.

A szelemenek ekkor az oszlopokat felül megtámasztják, a tetőlejtésnek megfelelően elhelyezett peremtartón keresztül.

Az oszlopok között vízszintes és függőleges bordák helyezhetők el, a falburkolatok alátámasztási igényei szerint.

A falváztartókat szélterhelésre méretezik és rendszerint hidegen hajlított szelvényekből alakítják ki.

 

Merevítések

A vázszerkezet térbeli erőhatásokat kap.

A csuklós csomóponti rendszer oszlopa és gerendája síkbeli tartó, amely a függőleges erőket (hó + szél teher) viseli és adja át az alaptestnek.

A vízszintes erők felvételére szélrácsokat, hosszkötéseket alkalmaznak, amelyek az egész épület térbeli merevítését biztosítják.

A szélrácsokat a tetősíkban helyezik el két főtartó között, amit 5-6 állásonként megismételnek.

A hosszkötéseket a falvázak síkjában, vagy azok közelében mindkét irányban építik be.

Mind a szélrácsot, mind a hosszkötést célszerű a szélső mezőben is elhelyezni. Egy terménytároló vázát ábrázolja a 10. ábra.

 

 

Statikai,esztétikai és főleg térkihasználási előnyei vannak az íves főtartóknak.

Szemestermény-tárolókat gyakran építenek ezzel a megoldással, mert pl. a gabonatermészetes rézsűje jól követhető.

 

Dr. Seregi György