Mérnöki faszerkezetek II.

Tartalomjegyzék


15. Faszerkezetek tárolása, szállítása, szerelése (Dr. Wittmann Gy.)
15.1. Faszerkezetek tárolása
15.2. Faszerkezeti elemek megfogása
15.3. Faszerkezeti elemek szállítása
15.4. Faszerkezetek szerelése
15.4.1. Elemek egyenkénti elhelyezése
15.4.2. Kapcsolt elemek ill. mezők szerelése
15.4.3. Összevont gyártás és szerelés

16. Faszerkezetek alapozása (Dr. Kosztka M.)
16.1. Talajmechanikai alapfogalmak
16.1.1. A talajok fizikai tulajdonságai
16.1.1.1. A talaj alkotórészeinek értelmezése és jellemzésük
16.1.1.2. A talajalkotók mennyiségének meghatározása
16.1.1.3. A halomsűrűség
16.1.1.4. A talajalkotók arányát kifejező talajfizikai jellemzők
16.1.1.5. A relatív tömörség és a tömörségi fok
16.1.2. A talaj szilárd alkotórészei
16.1.3. A talaj folyékony és légnemű alkotói
16.1.3.1. A talajban lévő víz és levegő megjelenési formái
16.1.3.2. Konzisztenciahatárok
16.1.4. A talajban előforduló egyéb anyagok
16.1.4.1. A talaj szervesanyag-tartalma
16.1.4.2. A talaj káros vegyületei
16.1.5. A talajok osztályozása
16.1.6. Vfzmozgás a talajban
16.1.6.1. Gravitációs vízmozgás a talajban
16.1.6.2. Az áramlási nyomás és a hidraulikus talajtörés . . . .
16.1.6.3. A kapilláris vízemelés
16.1.7. A talajok alakváltozása és szilárdsága
16.1.7.1. A talajok alakváltozása
16.1.7.2. A talajok szilárdsága
16.1.8. A talaj önsúlyfeszültségei
16.1.8.1. A feszültségek és alakváltozások értelmezése
16.1.8.2. Függőleges feszültségek a talaj önsúlyából
16.1.8.3. Vízszintes irányú önsúlyfeszültségek
16.1.9. A talajok teherbírása, a süllyedések számítása
16.1.9.1. A talajok teherbírása
16.1.9.2. Feszültségeloszlás talajokban
16.1.9.3. Alaptestek süllyedésének számítása
16.1.9.4. A talajcserés alapozás
16.2. Talajfelderítés és talajmechanikai szakvélemény
16.2.1. A talajfelderítés célja és módszerei
16.2.1.1. Nyílt feltárás alapgödörrel
16.2.1.2. Talajfeltárás fúrással
16.2.1.3. Talajmintavétel feltárásokból
16.2.1.4. A talajvíz helyzetének felderítése, vízmintavétel . .
16.2.1.5. Alapfeltárás
16.2.1.6. Terepi megfigyelések, adatgyűjtések
16.2.1.7. A talajfelderítés mértéke, fúrások telepítése
és mélysége
16.2.2. Talajmechanikai szakvélemény
16.3. Alapozási módok, eljárások (Bátki K.)
16.3.1. Faszerkezetek alapozásának sajátosságai
16.3.2. Facölöpök alkalmazása
16.3.3. Favázas épületek síkalapozása
16.3.3.1. Alapozás betontuskókkal
16.3.3.2. Mélyített síkalap alkalmazása
16.3.3.3. Favázas épületek alapozása sávalapokkal
16.3.3.4. Csarnoklefedésnél alkalmazott keretek alapozása
talpalapokkal
16.3.3.5. Favázas épületek síkalapozása térszíni lemezalappal
16.3.3.6. Különleges síkalapozási helyzetek
16.3.4. Az alapok kivitelezésének főbb szabályai

17. Faszerkezetek építésével kapcsolatos építés helyszíni mérési és kitűzési
feladatok (Dr. Wittmann Gy.)
17.1. Mérő- és kitűző eszközök, mérőműszerek
17.1.1. Egyszerű mérő- és kitűző eszközök
17.1.2. A közvetett távolságmérés eszközei és eljárásai
17.1.3. Geodéziai műszerek szögmérő elemeinek leolvasó berende
zései
17.1.4. Geodéziai műszerek
17.2. Mérési és kitűzési eljárások
17.2.1. Mérési feladatok
17.2.2. Kitűzési eljárások

18. A faszerkezetek méretezését és gyártását befolyásoló sajátosságok (Dr. Szalai J.)
18.1. A természetes faanyag és a faalapú anyagok fizikai-mechanikai tulajdonságainak anizotrópiája
18.1.1. Az anizotrópia mint a belső mikro- és makroszerkezeti felépítés következménye
18.1.1.1. Az anizotrópia kialakulása természetes és mesterséges anyagokban
18.1.1.2. A természetes faanyag felépítése
18.1.1.3. A mesterséges faalapú anyagok felépítése
18.1.2. A fizikai-mechanikai tulajdonságok leírása
18.1.2.1. A fizikai-mechanikai tulajdonságok ábrázolása..
18.1.2.2. A tenzorfelület ős a tulajdonságok anizotrópia felületének kapcsolata, a tenzor dimenziószámának megválasztása
18.1.2.3. Anyagtörvények
18.1.3. Rugalmas tulajdonságok
18.1.3.1. Az anizotróp anyagok általános Hooke-törvénye
18.1.3.2. A faanyag és faalapú anyagok rugalmas tenzorai
18.1.3.3. Technikai rugalmas állandók kapcsolata és változása
az anatómiai fősíkokban
18.1.3.4. Különböző fafajok technikai rugalmas állandói. . . .
18.1.4. Elaszto-viszkózus tulajdonságok
18.1.4.1. Elaszto-viszkózus anyagtörvény egyszerű feszültségi
állapotban
18.1.4.2. Anizotróp anyagok általános elaszto-viszkózus
anyagtörvénye
18.1.5. Elaszto-plasztikus tulajdonságok
18.1.5.1. Anizotróp anyagok folyási feltétele
18.1.5.2. Plasztikus anyagtörvény
18.1.6. Keménységi tulajdonságok
18.1.6.1. A keménység fogalma és mérése .. .
18.1.6.2. A keménységi tenzor és a keménység irányfüggése
18.1.7. Szilárdsági tulajdonságok
18.1.7.1. A szilárdság fogalma, szilárdság egyszerű és összetett
feszültségi állapotban
18.1.7.2. Szilárdsági kritérium és a szilárdsági tenzor
18.1.7.3. Technikai szilárdságok
18.1.7.4. Különböző fafajok technikai szilárdságai
18.1.8. Faszerkezeti elemek erőtani méretezésének alapelve
18.1.8.1. Méretezés a megengedett feszültségek módszere
alapján
18.1.8.2. Méretezés a valószínűségelmélettel kiegészített
határállapot módszere alapján
18.1.8.3. Néhány példa faszerkezeti elemek méretezésére . . .
18.2. Az inhomogenitás hatása a faanyag és faalapú anyagok feszültségi
és alakváltozási állapotára
18.2.1. Az inhomogenitás modellezése
18.2.2. A réteges felépítés befolyása a külső terhelésből származó
feszültségek eloszlására, eredő rugalmas állandók
18.2.2.1. Húzás és nyomás
18.2.2.2. Nyírás
18.2.2.3. Tiszta hajlítás
18.2.2.4. Közönséges hajlítás
18.2.3. Faszerkezeti elemek sajátfeszültségei
18.2.3.1. A sajátfeszültségek definíciója, keletkezésük
feltételei és következménye
18.2.3.2. Rétegelt ragasztott íves fatartók gyártás során
keletkező feszültségei
18.2.3.3. Klimatikus igénybevétel során keletkező feszültségek
18.2.3.4. Rétegelt ragasztott íves fatartók klimatikus feszült
ségeinek meghatározása
18.2.3.5. Rétegelt ragasztott egyenes fatartók klimatikus
feszültségeinek meghatározása
18.2.3.6. Rétegelt ragasztott lemezek klimatikus feszültségei
nek meghatározása

Irodalomjegyzék

16.3. Alapozási módok, eljárások


16.3.1. Faszerkezetek alapozásának sajátosságai

Alapozásnak nevezik az építmények teherhordó szerkezetének alsó, talajjal érintkező, talajba mélyített részét, amelynek az a rendeltetése, hogy a létesítmény terheit átadja a teherbíró altalajnak úgy, hogy az építmény élettartama alatt káros mértékű alakváltozás vagy törés a szerkezeti elemekben ne következzen be, és az építmény egyes részein keletkező esetleges süllyedések különbsége ne haladjon meg egy bizonyos határértéket.
A mérnöki faszerkezetek jelentős hányada nem kerül kapcsolatba a talajjal, és így alapozási kérdések sem merülnek fel velük kapcsolatban. Tipikusan ilyen szerkezetek azok a faanyagú tetők, amelyekkel például téglafalú épületeket fednek le. De vannak olyan önálló faszerkezetek is, amelyek a terheket egészen az alapokig (Sőt néha közvetlenül a talajig) továbbítják. Ebben a fejezetben az utóbbi eseteket vizsgáljuk, tehát azokat, amikor az önálló mérnöki faszerkezet kapcsolatba kerül a talajjal, és akár közvetlenül, akár valamilyen más anyagú alaptest közvetítésével vezeti le a reá háruló terheket a teherbíró talajig.
Altalánosságban elmondhatjuk, hogy a faszerkezetek alapozásánál ugyanazokat a követelményeket kell kielégíteni, mint bármilyen más építmény esetében. Az alap legyen megfelelő szilárdságú, ne csússzon el, ne billenjen fel, kellő méreteinél és kialakításánál fogva ne okozzon talajtörést. Az alapozást úgy kell megtervezni, hogy lehetőleg ne alakuljon ki egyenlőtlen süllyedés, de ha ez mégis előfordul, akkor az egyenletes süllyedés se haladjon meg egy bizonyos határt. Emellett elvárható az alapozási módtól, hogy legyen egyszerű, gyors, gazdaságos. A statikai elemzés során is ugyanazokat a módszereket lehet alkalmazni, mint más építmények esetében.
Ugyanakkor a faszerkezetek alapozásának van néhány Sajátos jellemzője is. A faszerkezetek döntő részénél elmondható, hogy az alapokra jutó terhek kisebbek, mint más építőanyagok esetén. Egy másik sajátosság, hogy a faszerkezetek az egyenlőtlen süllyedésekre általában kevésbé érzékenyek, mint a többi mérnöki szerkezet. Az előbbi előnyös tulajdonságok mellett hátrányként kell megemlíteni, hogy a faszerkezet alapokkal való szerkezeti kapcsolatát különös gondossággal kell kialakítani, hogy a talaj közelsége miatt jelentkező esetleges átnedvesedés kedvezőtlen következményeit el lehessen hárítani.
A faszerkezet terhét a talajra juttató alaptestek anyaga itt is, mint más anyagú építményeknél, általában beton, vasbeton, kő vagy tégla. De ezeken túlmenően megjelenik a fa is alapozási anyagként, amikor a talajba kerülő szerkezetként facölöpöket alkalmaznak a faszerkezet alapozására.
Az alapozással foglalkozó szakirodalom és az ide vonatkozó szabványok is elkülönülten kezelik az úgynevezett síkalapokat és a mélyalapokat. Síkalapozást akkor alkalmaznak, ha a talajfelszín közelében teherhordásra alkalmas a talaj, azaz jók a szilárdsági tulajdonságai, és ez a jó tulajdonságú réteg kellően
vastag. Ha valamilyen okból a felszínközeli talaj nem felel meg alapozási célra, akkor a mélyebben elhelyezkedő teherbíró talajréteget valamilyen mélyalapozási módszerrel (cölöpözéssel, kútalapozással, hengeralapozással, résfalazással stb.) közelítik meg. Faszerkezeti sajátosság, hogy a facölöpöket síkalapozáshoz is alkalmazzák.
A faszerkezetek alapozási sajátosságainak áttekintő bemutatása után a következő pontokban részletesebben is ismertetjük a faszerkezeteknél alkalmazott alapozási módszereket az egyszerűbbektől a bonyolultabbak felé haladva. Fokozott hangsúlyt fektetünk a szerkezeti kialakításra, mert ez a faszerkezeteknél sokszor fontosabb, mint a teherbírás vizsgálata a faszerkezetekre jellemző kisebb terhek miatt.

16.3.2. Facölöpök alkalmazása

Magyarországon a facölöpök alkalmazása elenyésző jelentőségű, de máshol akár egy nagyvárost is ráépítettek a jó minőségű, korhadásnak ellenálló fából készült cölöpökre (Velence). Nálunk szinte kivétel nélkül csak ideiglenes vagy alárendelt jelentőségű építményekhez alkalmaznak facölöpöket, már csak azért is, mert az országos településrendezési és építési követelményekről szóló kormányrendelet (OTEK) tiltja nedvességre érzékeny anyagok alapozáshoz való alkalmazását. Ugyanakkor mellette szól, hogy bizonyos esetekben — például kedvezőtlen építési viszonyok között — egyszerűbb alkalmazni, mint a beton alapokat. Emellett a facölöp mint természetes anyag bizonyos esetekben vitathatatlanul hangulatosabb, esztétikusabb, mint bármilyen mesterséges anyag, és ezért alkalmazása indokolt lehet. A kerítésoszlopok sokszor készülnek fából, és ezekben az esetekben az oszlopok szinte kivétel nélkül a talajba közvetlenül vannak lehorgonyozva, közvetítő szerkezetet nem szokás alkalmazni. Az oszlopokat beállíthatják kiásott gödrökbe, kifúrt lyukakba, de puhább talajok esetén akár közvetlenül is lejuttathatják az oszlopokat valamilyen talaj-kiszorításos módszerrel (verés, sajtolás stb.). Ma is facölöpöket alkalmaznak p1. az erdei utak kis hídjainak létesítésénél (Kecskés — Kosztka, 1982). Tipikus alkalmazási területe a facölöpöknek a víz fölé épített horgászkunyhók (az Úgynevezett stégek) alátámasztása.
A fa anyagú cölöpök alkalmazásánál eleve nem terveznek hosszú élettartamot a szerkezetnek, de törekedni kell a tartósság fokozására. Közvetlen módszerként szóba jöhet például a facölöp talajba ásott végének elszenesítése égetéssel a palástja mentén, vagy valamilyen vegyszeres védőkezelés. Ez utóbbinál a faanyagvédelmi szempontokkal azonos súllyal kell figyelni a környezetvédelmi szempontokra is. Közvetett módszer lehet a tartósság fokozására a fafaj kiválasztása (p1. akác), a felszíni vizek távoltartása stb. A faanyagvédelem kérdéséről a könyv más fejezete részletesen ír.