Fedélszékek

Széchenyi István Egyetem 2010-11 I. félév Baross Gábor Intézet Szerkezetépítési Tanszék

Szerkezetépítés III.

Tanulmány

Fa fedélszékek bemutatása

4. Csoport : Balázs Gyöngyi Nagy Dávid Szabó Zoltán Egri Csaba

2010-05-13


Fa fedélszék típusai, kialakításuk, statikai vázuk, csomópontok példákon

keresztül (hagyományos és új)

Történeti áttekintés:

A tetőszerkezetek építészeti szerepe a kora középkortól kezdve növekedett meg igazán, habár

már a római birodalmi építészetben is sokféle, ma is ismert szerkezettípust használtak. Ilyen

tetőtípusok például a nyeregtető, félnyeregtető, kontyolt nyeregtetők, valamint egyre nagyobb

számban jelentek meg a centrális tereket lefedő sátortetők, és a kúpos tetőformák. Ezek mellet

a típusok mellett új szerkezeti kihívást jelentettek a boltozatokkal és kupolákkal lefedett

épületek.

A középkor a római építési szokásokhoz képest szerkezeti újdonságokat nem hozott, azonban

a boltozatokkal való térlefedések háttérbe szorulásával a fedélszerkezetek látszó szerkezetté

váltak. A templomok fő- és mellékhajói nyitott fedélszerkezetes lefedést kaptak. Az általánosan

használt nyeregtető, félnyeregtető idomok mellett a centrális tereket sátortetővel, kúpos

toronytetőzettel fedték le.

A középkori fedélszerkezeteket a jellemző stíluskorszakoknak megfelelően két részre

oszthatjuk fel. Ez a két rész pedig a romanika és a gótika korszaka.

A középkorinak nevezett tetőszerkezeti konstrukciók összefoglaló jelleggel az alábbiak szerint

jellemezhetőek: A tetőszerkezetek két egymásra merőleges síkú, önmagában is merev

síkrácsszerkezet összekapcsolásával alakították ki. A síkrácsszerkezetek közül az egyik az

épület tengelyére merőlegesen kerül kialakításra, főbb fedélszerkezeti alkotói a kötőgerenda,

szarufa, könyökmerevítők, torokgerendák és dúcgerendák, illetve andráskeresztek. A másik

síkrácsszerkezet az épület illetve tetőszerkezet tengelyével párhuzamos kialakítást kap. Főbb

szerkezeti elemei a kötőgerendákra feltámaszkodó oszlopok, a tengely irányban, általában a

tetőgerinc alatt vezetett szelemen gerendák a torokgerendákat és kötőgerendákat felfűzve,

továbbá az oszlop és hosszgerenda közöket merevítő könyökök, dúcgerendák és

andráskeresztek.

A tetőszerkezetek fejlődésének két fő iránya közül az egyik a favázszerkezetes építés. A

romanika idején is születtek már 2-3 szintes favázszerkezetes épületek, azonban Európa északi


részén ez az építési mód a gótika korában terjedt el. A tetőépítésnél addig használt szerkezeti

kapcsolatokat – ácskötéseket a fal-és födémszerkezetek kialakításánál is alkalmazták.

A vázas építési megoldásnál sok esetben egyesült a legfelső szintet lefedő födémszerkezet és

a tetőszerkezet, valamint a zsúfolt középkori városi beépítés miatt ezen épületeknél jelentek

meg a legelső beépített tetőterek. Ezen tetőterek korlátozott hasznosításának igénye jelentős

mértékben befolyásolta a tetőszerkezetek továbbfejlődését, hiszen a klasszikus középkori

fedélszerkezet alkalmatlanok voltak bármilyen tetőtéri hasznosításra.

Tetőszerkezet az újkorban:

Az újkori tetőszerkezetek kialakulása a barokk építészet korával jellemezhető.

Ebben az időszakban a tetőszerkezetek fejlődése jól levezethető a szarufák megváltozott

funkciójával. A barokk, azaz az újkori fedélszerkezeteknél a szaruzat elsődlegesen a

tetőhéjazat hordására szolgál, a fedélszerkezet tartórendszerét egy önálló haránt és

hosszmerevítéssel rendelkező szerkezeti váz alkotja. A szarufák merevségét torokgerendák,

dúcgerendák és könyökök fokozták a fő és mellékállások vonatkozásában csökkentett számú

merevítő rúdelemmel.

Az önálló szerkezeti váz több egymástól eltérő irányban fejlődött tovább. A szerkezeti váz

szerves részét alkotják a kötőgerendák, a torokgerendák, mellszorítók, a szarufához simuló,

majd attól fokozatosan elváló dúcok illetve oszlopok, a főállások keresztmerevségét fokozó és

harántsíkban futó könyökök. A hosszirányú merevítéseknél, illetve a főállások merev

összekapcsolásának szándékával megjelentek a talp és közbenső szelemenek, továbbá az

azokat hosszirányban merevítő ferde dúctámaszok és szélrácsok. Ezen haránt és hosszirányú

merevséggel rendelkező tartószerkezetek a szarusort alátámasztó „székek-székvázak”

alapkonstrukciói.

A klasszikus barokk fedélszerkezetek feltehetően dűlt székoszlopos kialakítással készültek,

amelyeknél a dűltszék oszloprúdját széles rúdelem alkotta. A szarufák belső síkjához illeszkedő

székoszlopok, az un. mellszorító gerendákkal kapcsolódtak össze. A múlt századi leírások

alapján az így kialakított keretek felső sarkait „hónaljfákkal”, vagy más néven könyökökkel

merevítették ki.

A barokk fedélszerkezeteknél új ácskapcsolatok jelentek meg, amelyek az összetett szerkezeti

csomópontok miatt lényegesen bonyolultabbak voltak, mint korábban. Általánossá vált a


csapolások, rovások és fogazások használata, sőt megjelentek a mérnöki kötések

segédszerkezetei is, azaz a kovácsoltvas hevederek, bilincsek, vasbetétek, fűzőcsavarok.

A barokk építészetben újabb tetőformák jelentek meg. A királyi, illetve főúri kastélyok-kúriák

épületeit egyre gyakrabban fedte manzárd tető, felváltva a korábbi meredek hajlásszögű

középkori tetőszerkezeteket. A trapézra ültetett háromszög alakú tetőforma szorosan

illeszkedett az új barokk dűltszékes tetőkonstrukciós megoldáshoz, másrészt kedvező

lehetőségeket teremtett a padlástér hasznosítására. Az alsó meredek tetőfelület általában 75

fokos, a felső nyeregtető-kontyolt nyeregtető pedig 30 fokos tetőhajlást kapott.

Az egyházi építés az újkorban is jelentős léptéket öltött, hiszen a barokk templomok

jellegzetessége, a torony, újabb kihívást jelentett a tetőszerkezet építés terén, hiszen a

változatos és tagolt toronytetők igen bonyolult és összetett szerkezeti kialakítással készültek.

Az újkorban egyre gyakrabban építette a centrális terek fölé különféle kupolát, ahol a hajlított

deszkalemezek együttdolgozására előbb acélcsavarokat, acélkengyeleket, majd enyvet

használtak.

A 19. században a kisebb fesztávolságú terek lefedésénél kis számban megjelentek a rétegelt

ragasztott tartók is.

Az újkor végén alakult ki a ma is alkalmazott faanyagú fedélszerkezeti konstrukciók túlnyomó

szerkezete.

A romanika és az eklektika korában megjelentek az ötvös, valamint a melegen hengerelt acél

fedélszékek, amelyeket fával együtt kombinált szerkezetként alakítottak ki. Az így kialakított

rácsos tartószerkezetek visszahatottak a fa anyagú tetőszerkezetek kialakulására. Így

megjelentek a mérnöki, számított kapcsolatokkal megépített fa rácsostartók.

Tetőszerkezet az legújabb korban:

A 20. század elején alakultak ki a napjainkban is alkalmazott tetőszerkezeti megoldások.

A kötőgerendás fedélszerkezetek üres, torokgerendás, székoszlopos és különféle

függesztőműves kialakítással készültek.

A közbenső szelemenekkel alátámasztott szarufák álló, dűlt és bakdúcos oszlopmegtámasztást

kaptak. A kisebb fesztávolságú tetőtereket ollós, üres és torokgerendás fedélszerkezetekkel

fedték le. A kötőgerendák, illetve a csonka kötőgerendák sárgerendákra támaszkodtak fel. A


történeti fedélszerkezeti példákhoz hasonlóan a sárgerendák a falegyen kiegyenlítésére,

valamint a faszerkezetek fakötésekkel történő ültetésére szolgáltak.

A tetőszerkezeti teherviselésre alkalmas födémszerkezetek alkalmazásával a kötőgerendás

fedélszerkezeti konstrukciók száma lecsökkent, a fedélszerkezet oszlopelemeit, szaruelemeit

egyre gyakrabban terhelték közvetlenül e födémszerkezetre. A teherátadó elemeket a

papucsfák, valamint a falegyenre feltámaszkodó talpszelemenek váltották fel.

A fa tetőszerkezetek fejlődésében jelentős újításnak számított a rétegelt-ragasztott fatartók

alkalmazása, amelyet nagyobb fesztávok áthidalására is alkalmaztak.

Fa fedélszékek csoportosítása

A fedélszerkezetek típusai: hagyományos, ácsjellegű,

mérnöki jellegű.

A hagyományos fedélszerkezeteknél a tető fedését (a héjazatot) lécezésre vagy deszkázatra

helyezik el. A lécezés (deszkázat) alátámasztását biztosítják a szarufák, amelyek ~ 80–100 cm-

enként helyezkednek el (ennél ritkább kiosztásnál a lécezés túlzottan behajlana). Ezeket

nevezzük (szaru) állásoknak. A terhek levezetésének módja szerint megkülönböztetünk azonos

állású, ill. szelemenes fedélszerkezeteket. Ez utóbbiaknál fő- és mellékállások vannak: a

mellékállások terhét szelemenek közvetítik a főállásokra.



A hagyományos fedélszerkezetek szerkezeti elemei


A fedélszék jellemző közbülső szakaszának keresztmetszetének megválasztása A típusok közüli választás alapja: az épület szélességi mérete

. az épületszélesség függvényében megadott fedélszéktípusok

Az azonos állású fedélszékek bemutatása:

Az azonos állású fedélszerkezetek lényege, hogy minden szaruállás azonos, közvetlenül viszi

le a terheket (ált. az épület szélső falaira). Az ilyen fedélszékek közbülső alátámasztás nélkül

készülnek, ezért hagyományos szerkezeteknél csak viszonylag kicsiny épületszélességekre

használhatóak. Hagyományos fajtái az ún. üres fedélszék, ill. a torokgerendás fedélszék.

Lényeges jellemzőjük, hogy közbülső támasz híján a szélső falaknál jelentős vízszintes erő

keletkezik (függőleges terhekre is), amit fel kell venni. Erre a fesztáv növekedésével egyre

nagyobb gondot kell fordítani.


Üres fedélszék:

a.)alaprajz; a1 fafödém;a2 szilárd födém esetén b.)keresztmetszet; b1 fafödém;b2 szilárd födémre szerkesztéskor c.)hosszmetszet( szilárd födém esetén)

Jellemzően 5-6, de max. 7 m épületszélességnél, ~ 35-50 fok közötti tetőhajlásnál

alkalmazható. A kötőgerendán illetve födémgerendán kívül pusztán két egymásnak szarufából

áll, de létesíthető szilárd födém felett is.

Az üres szarufa tető statikai szempontból háromcsuklós tartó, amelyben a függőleges

terhekből, a szélnyomásból és a szélteherből származó rúderők valamint a tető hajlásösszege

közötti összefüggés a mértékadó.

Üres fedélszék terhelése, merevsége és erőjátéka


Az üres szarufa tetők legtöbbször födémmel egyesített kivitelben készülnek. A gerinccel

párhuzamos irányú szélnyomás ellen a szarufákra szeggel vagy csavarral felerősített, ferde

irányú 3-4 állást összefogó vihardeszkát kell alkalmazni. A gerinc egyenes vonalát úgynevezett

kakasülőre (kettős fogófára) helyezett, kisebb méretű (10/15 cm-es) taréjszelemennel

biztosítják. A taréjszelement minden második állásban kettős fogófákkal gyámolítják. A 4,5 m-

nél nagyobb szarufákat minden egyes szaruállásban, az ereszhez közel elhelyezett, függőleges

helyzetű rövid támaszoszloppal támaszthatjuk alá

Csomóponti kialakítások:

Födémgerendára ültetett üres fedélszék ún. könyökfahorgonyzással a.)metszet és csomóponti részlet; b.)alaprajz 1 födémgerenda; 2 szarufa; 3 horgonyfa; 4 vízcsendesítő; 5 fakötés; 6 sárgerenda; 7 szélrács


e.)taréjgerincképzés e1 taréjszelemen nélkül, ferde csapozással e2 taréjszelemennel e3 kakasülővel, alaprajz, metszet, nézet


Torokgerendás fedélszék:

a.)alaprajz b.) keresztmetszet c.) hosszmetszet

A torokgerendával szemben támasztott követelmény, hogy olyan magasra kerüljön, hogy a

padlástérben való közlekedést ne zavarja. A torokgerenda csatlakozása a hajlításra igénybevett

szarufákhoz a szarufahossz felében lenne a leggazdaságosabb, azonban ekkor a fedélszék

alatti belsõ tér nehezebben használható ki. Ezért a torokgerendákat általában magasabban

csatlakoztatják a szarufához. Magassági elhelyezése a szarufa mentén kb. 4:3 arány esetén

megfelelő. 4 m-es v. hosszabb torokgerendákat középen fel kell kötni a taréjszelemenhez.

Nagyobb fesztávnál (~9 m-től) a szarufák alsó részét ún. kisszékoszlopokkal kell (célszerű)

gyámolítani. Tetőtér-beépítés esetén a torokgerenda magassága azonos a zárófödémmel.

A torokgerendás fedélszék felfogható olyan háromcsuklós tartóként, ahol a torokgerendák emelt

helyzetű második vonórúdként szerepelnek. A szerkezet azonkívül-megfelelő csomóponti

kiképzés mellett- olyan trapéz alakú keretnek is tekinthető, amelyre egy (elméletben egy) üres

szarufa tető helyezhető.


a.) torokgerenda szerkezeti jelentősége 30°-os tetőhajlás esetén b.) torokgerenda szerkezeti jelentősége 60°-os tetőhajlás esetén

A torokgerenda készülhet egy darab fából, vagy pedig a fogófákra emlékeztetően két darabból.

Utóbbi esetben középütt úgynevezett betétfával kell a nyomott rudak együttműködését

biztosítani, illetve a kihajlási hosszat csökkenteni. A páros torokgerenda és a szarufa között

tökéletes kapcsolatot lehet kialakítani, mivel ez esetben nem kell a szarufát (rovással,

lapolással vagy csaplyukkal) ott gyengíteni, ahol a legnagyobb keresztmetszetre van szükség.

A torokgerendás fedélszék (az üres fedélszék méretét követően) 6-10 m, általában azonban 8-

10 m talpszelemen fesztávra ajánlják, illetve készítik. E rendszerű fatetőt is szabatos statikai

számítások alapján tervezik; gyakran nem gerendákból, hanem pallókból és deszkákból

szerkesztik össze, és a csomópontokat szegezett vagy csavarozott kapcsolásokkal oldják meg.

Csomóponti kialakítás:

d.) torokgerenda és szarufa csatlakozása (d1fecskefarkos véglapolással, d2 hevederes tompa illesztéssel, d3 ferdecsapos beillesztéssel, alaprajz, nézet, metszet)


Szelemenes fedélszerkezetek

Szelemenes fedélszékek esetén megkülönböztetünk fő- és mellékállásokat. Ezen szerkezetek

esetében általában minden negyedik állás főállás, melyeknél a szelemenek alátámasztása

oszlopokkal, dúccal, vagy egyéb módon történik, míg a mellékállásban a szarufák csupán a

szelemenekre támaszkodnak.

Típusai:

egy, két-, háromállószékes,

dűltszékes,

bakdúcos,

függesztőműves,

manzard,

toronytetők

Állószékes fedélszékek:

Az állószékes fedélszerkezeteket általában 6-13 méter közötti épületszélességre alkalmazzák,

ahol a padlástér hasznosítását nem zavarja a fedélszék, és annak oszlopai.

Ezen fedélszéktípusok fő-és mellékállások sorozatából épülnek fel, ahol a főállásokat erőtani

szempontból nem elmozduló csomópontú csuklós rúdszerkezetként szarufákból, az azokat

alátámasztó szelemenekből, és az ezeket az elemeket hordozó, kimerevítő és összefogó

rudakból alakítják ki. Míg a mellékállásokat pedig az erőtanilag rugalmas alátámasztású két-

vagy többtámaszú szerkezetként, szarufákból, az azokat alátámasztó szelemenekből, valamint

az esetleg még szükséges egyéb merevítő elemekből hozzák létre.

Székoszlopnak a közép- és ritkán a taréjszelemeneket közvetlenül alátámasztó elemeket

nevezzük, melyek a szelemenekre merőleges, függőleges, vagy ferde helyzetű nyomot rudak.

Ezen rudak közül a függőleges helyzetű székoszlopokat nevezzük állószéknek. Azaz az

állószékes fedélszékek olyan szelemenes fedélszékek, melyeknél a (közép és esetleg taréj)

szelemenek függőleges helyzetű székoszlopokra (állószékekre) támaszkodnak. Ezen


állószékekkel azonban nem szükséges minden szaruállást megtámasztani, hanem elég minden

3. vagy 4. szaruállásba beépíteni azt, ezzel kijelölve a főszaruállásokat.

Egy állószékes fedélszékek:

Ez a legegyszerűbb állószékes fedélszéktípus, amelyet 6-8 méter épületszélesség esetén

alkalmazható, abban az esetben, ha a padlástér közepén megjelenő oszlopsor nem zavaró a

tér használatában.

Az ilyen szerkezeteknél nincsenek középszelemenek, a taréjszelement főszaruállásonként egy

állószék támasztja alá. Ez azért fontos, mert az üres fedélszékhez képesti épületszélesség

növekedése miatt nem elegendő a szarufavégek egymáshoz illesztése, hanem ott is biztos

alátámasztásra van szükség.

A szarufák alsó és felső alátámaszkodási pontja közötti távolság max. 4,5 méter lehet.

Mivel az egy állószékes fedélszék mérettartománya egybeesik a torokgerendás

fedélszerkezetével, amelynek kialakítása lényegesen egyszerűbb és gazdaságosabb, ezért

elterjedtebb annak a szerkezettípusnak az alkalmazása. Ebből adódóan egy állószékes

fedélszéket csak ritkán készítenek.




Két állószékes fedélszék:

A két állószékes fedélszéket általában 10-12 méter épületszélességre szerkesztik, amely a

szelemenes fedélszékek alaptípusa. Ilyen méreteknél már szükség van a szarufa közbenső

szakaszának alátámasztására. Ezt középszelemenek, valamint az azokat közvetlenül

alátámasztó állószékek és dúcok biztosítják, ezáltal alakítva a fedélszék főszaruállását. A

mellékszaruállások terheinek kedvezőbb eloszlását könyökfák biztosítják, melyek 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 4,5 méter. A középső és felső támaszkodási pont közé eső szakasz hossza pedig

legfeljebb 3,0 méter lehet.

A kétállószékes fedélszéknél az állószékek és dúcok talpcsavarokkal a födémbe horgonyzott

rövid gerendacsonkokon (papucsfákon) keresztül a födémszerkezetre adják át terheiket.

Gerendás födémek esetén a papucsfák célszerűen a födémgerendák vonalára merőlegesen

helyezkednek el úgy, hogy minél több gerendára elosztva adják át terheiket. Előnyös, ha a

papucsfák alatt teherhordó falszerkezet fut végig.

A különböző elemkapcsolatok több tekintetben leegyszerűsödtek a korábban alkalmazottakhoz

képest. Általában olyan csavarozott és szegezett fakötéseket alkalmaznak, melyeknél

elkerülhető a faelemek jelentős mértékű gyengítése.




Három állószékes fedélszék:

A háromállószékes fedélszéket általában 11-13 méter épületszélesség esetén alkalmazzák,

melynek kialakítási módja megegyezik a kétállószékes fedélszékével.

A kétoldali középszelemenek a főszaruállásonkénti két állószékre támaszkodnak, viszont a

taréjszelement egy, a dúcok segítségével felfüggesztett és fogópár által közrefogott külön

(harmadik) állószék támasztja meg. Ritkán előfordulhat olyan kialakítás is, ahol a középső

állószék a födémre támaszkodik.

A függesztett harmadik széket hordozó dúc és a középszelement tartó oszlop keresztezi

egymást. Ez feles lapolással, vagy ha a dúcok két darabból készülnek, ferdecsapos

beeresztéssel készíthető. A ferde lapolás mindkét gerenda keresztmetszetét gyengíti, ezért

előnyösebb, ha a dúcok két darabból készülnek.

A háromállószékes fedélszéknél a szarufa alsó és középső támaszkodási pontja közé eső

szakasza nem lehet hosszabb, mint 4,5 méter. A középső és felső támaszkodási pont közötti

távolság pedig legfeljebb 4,0 méter lehet.




Dűlt székes fedélszék:

A dűltszékes fedélszékek szintén a szelemenes fedélszerkezetek csoportjába tartoznak, mely

típust 10-12 méter épületszélesség esetén alakítanak ki. Szerkezeti felépítésük hasonló a

kétállószékes szerkezetekhez, azzal a lényeges különbséggel, hogy a kétoldali

középszelemeneket főszaruállásonként két ferde helyzetű székoszlop, az úgynevezett dűltszék

támasztja alá. A dűltszék alsó támaszkodási pontja így közelebb esik a külső oldali teherhordó

szerkezethez (főfalhoz, koszorúhoz), így jóval koncentráltabb a teherátadás.

A dűltszékes fedélszerkezetek hátránya a kétállószékes fedélszékekhez képest, hogy kisebb a

szerkezet térbeli merevsége, valamint a dűltszék helyzetéből adódóan nehezen kialakítható,

bonyolult elemkapcsolatok jellemzik.

Közvetlenül a födémre épített fedélszerkezeteknél a dűltszékek lehorganyzott papucsfákon

keresztül továbbítják terheiket a födémszerkezet felé.

Napjainkban ezt a fedélszéktípust nem alkalmazzák a korábban említett hátrányok miatt.




Bakdúcos fedélszék:

A bakdúcos fedélszéket szintén 10-12 méter épületszélesség esetén készítenek. A

középszelemenek itt is főszaruállásonként két ferde helyzetű székoszloppal, az úgynevezett

bakdúccal vannak megtámasztva, amelyek a szarufákra közel merőlegesek. Azaz az alsó

támaszkodási pont nem a külső szélek felé van közelebb, hanem éppen ellenkezőleg, az épület

középtengelyéhez közeli. A középszelemenek minden esetben ferdén, dőlt helyzetben, a

bakdúcokra merőlegesen kerülnek beépítésre.

A bakdúcok helyzetéből is adódik, hogy ezt a típust főleg közép-hosszfőfalas épületeknél

készítették. A bakdúc alsó támaszkodási pontja akár közvetlenül a közbenső főfal fölött is

elhelyezkedhetett. Ez pedig azért előnyös, mert a fedélszék nem terheli a kötőgerendákat,

illetve a födémet.

Az ilyen fedélszerkezetek alkalmazását és kialakítását minden esetben meghatározza a

közbenső fal helyzete, az épületszélesség és a tető hajlásszöge. Statikai és szerkezetépítési

szempontból a legideálisabb eset, ha a közbenső fal az épület hossztengelye mentén

helyezkedik el, a kétoldali bakdócok a szarufákra merőleges helyzetűek és alsó támaszkodási

pontjuk közvetlenül a közbenső főfal fölé esik.


Előnye, hogy jelentős a szerkezeti merevsége, azonban nagy hátránya, hogy a tetőtér szinte

teljesen kihasználhatatlan. Ebből adódóan sokkal előnyösebb az állószékes fedélszerkezet

kialakítása.



Függesztő műves fedélszék:

A függesztő műves szerkezettípust akkor alkalmazzák, ha a fedélszék (kötőgerenda) közbenső

alátámasztására nincs lehetőség. Ez az eset az aránylag széles terek (pl.: tornatermek)

lefedésénél jelentkezhet, vagy ha az épület rendeltetésszerű használatához ily módon

megnövelt légtérre van szükség.

Ezt a fedélszék kialakítást közepes és nagy (7-14 méter) épületszélesség esetén alkalmazzák,

amely szerkezetnél a kötőgerendák a közbenső szakaszon nem támaszkodnak, hanem a

székoszlopok által függeszkednek.

A függesztőművet maga a székváz képzi, amelynek szerkezeti felépítése szinte teljes

egészében megegyezik a hagyományos egy- illetve kétállószékes fedélszerkezetével.

A szerkezetet 8 méter támaszközig használva ún. egyszeres függesztő műves szerkezetnek

nevezzük, ahol a kötőgerendát felkötő egy függesztőoszlopot két ferde dúc tartja. Ez a típus

szerkezeti felépítését tekintve megegyezik egy hagyományos egyállószékes fedélszékkel, ahol

a kétoldali ferde támaszok egymást ellensúlyozzák.


Egyszeres függesztő műves fedélszék

A 10-12 méter közötti fesztáv esetén kettős függesztő műves szerkezetet használnak, ahol a

kötőgerendát felkötő két függesztő oszlopot két ferde dúc és a közéjük beszorított

feszítőborona, vagy más néven mellszorító gerenda hordja. Ez a feszítőborda a ferde

támaszokban keletkező rúderők vízszintes összetevőit ellensúlyozó, illetve a két függesztő

oszlopot összekötő nyomott rúd. Ez a típus felépítését tekintve a kétállószékes fedélszékkel

azonosítható, amelyben a feszítőoszlopok közzé beépítésre kerül egy további gerenda.



Kettős függesztő műves fedélszék

A 12 méternél szélesebb terek fölött ún. többszörös függesztő műves kialakítású szelemenes

fedélszékként tervezik, amely erőtani szempontból egy csuklósan kapcsolt merev rúdszerkezet.

Ennél a fedélszerkezet típusnál az elemkapcsolatok stabilitását és az elemek közötti megfelelő

teherátadást a hagyományos fakötések mellett fém kötőelemekkel, kétoldali acélhevederekkel

biztosítják. A ferde támaszok és a függesztőoszlop illetve a mellszorító gerenda megfelelő

kapcsolatát az egyes faelemek irányának megfelelő elágazású háromágú acélhevederekkel

biztosítják. A függesztőoszlop és a kötőgerenda kapcsolatát úgy kell kialakítani, hogy a

későbbiekben a kötések megereszkedése esetén utólag túlemelhető legyen. Ezt a bizonyos

mértékű függőleges mozgást lehetővé tevő ún. „csúszó” csapkötéssel, illetve a kétoldali

csavarokkal állítható füles függesztőkengyellel biztosították.



Ennél a fedéltípusnál kialakításra kerülhet egyrészt a csupán térelhatárolásra szolgáló, a

kötőgerendákra, mint mestergerendákra támaszkodó (hosszirányú) födémgerendákból

kialakított födémrendszer. Ez azonban kedvezőtlen elrendezésnek mondható, hiszen a

kötőgerendákra ható nagy mértékű többletterhet jelent. Másrészt a kötőgerendákra közvetlenül

a függesztési helyek mellett felfekvő mestergerendákra ültetett (haránt irányú)

födémgerendákkal kialakított födémrendszer, amely már kedvezőbb elrendezést mutat, hiszen

a födémsúly egy részét a határoló falakra juttatja. Azonban ennél a födémtípusnál a

legáltalánosabb kialakítási típus a gerendasor nélküli, tehát alulról látható, födémmel nem takart

szerkezet.


Manzard fedélszerkezetek

A francia eredetű manzard tetők sok évszázados fejlődés után nyerték el mai formájukat. A

múltban a kastélyépítés domináns szerepe miatta alakult ki ezen tetőforma, melynek jellemzője,

hogy az amúgy alacsony épületet monumentálisabbá tette, és közvetített valamiféle rangot.

Ezzel a szerkezettípussal a padlástér csaknem teljes alapterülete szerkezeti fától mentesen

kialakítható, amellyel hasznosítható lakóteret lehetett nyerni.

statikai váz:


Általában 10-12 méter épületszélességre alkalmazták. Ez a tetőtípus tört vonalvezetésű, alsó

részén meredek, a felső részén kis hajlásszögű, szarufapárokkal kialakított, szilárd födémre

épített talpgerendás, háromszékes szelemenes fedélszerkezet. Jellemzően az alsó tetősík

hajlásszöge 50-75˚, míg a felső tetősík hajlása általában 25-35˚ közötti.

Általános keresztmetszeti alakja tulajdonképpen egy trapézra helyezett háromszög. Ennek a

trapéztérnek kell szerkezeti elemmentesnek lennie, hogy kialakuljon a használható lakótér.

A trapéz felső sarkában egy-egy szelemen helyezkedik el, melyet a meredek tetőhajlás miatt a

szélső főfali támaszokhoz közel kerülő függőleges vagy dűlt oszlopok támasztanak alá A

merevséget a kötőgerendacsonkra ültetett oszlop, és a ferde alsó szaruzat, esetleg ferde

támasz által bezárt rúdháromszög biztosítja.

Függőleges oszlopos:

A trapéz két felső sarkában végigfutó szelemenekre szinte önálló szerkezetként ültethető rá a

kis hajlású, felső kötőgerendasoros vagy szelemenes üres fedélszék. Ez utóbbi alkalmazása

esetén, a szelemeneken túlnyúló végét a szelemen alatt fogópárral kötik össze, részben a

beépített padlástér mennyezetburkolatának tartására. Nagyobb fesztávolság esetén a

háromszögű tetőfelület gerincénél a szarufákat taréjszelemennel fogják meg, amit ferde

törtvonalú dúcokkal kimerevített álló középoszloppal támasztanak alá. A középoszlop egyúttal a

felső kötőgerenda vagy a fogópár felfüggesztésétre is alkalmas.


A gyakorlatban a tervezésnél figyelni kell arra, hogy a felső kötőgerendasor illetve a fogópárok

alsó síkja célszerűen a padlástéri padló felett 2,5 méter magas legyen


Toronytetők fedélszerkezete:

A toronytető funkcionális és szerkezeti

feladatot teljesítő, nagy múltú, sajátos és

bonyolult épületrész.

A toronytetők nagy meredekségű

tetősíkokból, íves-és forgásfelületekből

álló, egyedi, gyakran bonyolult, összetett

szerkezetek. A geometriáját tekintve

lényegében egy nyújtott sátortetőnek

tekinthető, amelynek alaprajza

szabályos sokszög lehet, magassága

pedig a szélességi méret min. 2-3-

szorosa.

A toronytető építészeti megfogalmazását

és szerkezeti kialakítását, azaz a

meredek tetősíkból íves, forgás- és

különleges (pl.: hagyma alakú)

felületekből, vagy ezek együtteséből sok

változatban létrehozott alakját különös

gondossággal kell megtervezni. A

jellegzetes, és gyakran bonyolult és

összetett formából adódó ácsszerkezet

megoldását, valamint a kialakított

toronysisak felületére ható jelentős

vízszintes erők felvételére, a lassú

alakváltozás okozta elcsavarodás

megakadályozására, és végül a

csapadékvíz elvezetésére is figyelmet

kell fordítani.


A hagyományos toronytetők két közismert, jellegzetes formája az ún. császárfás szerkezet,

ahol a toronycsúcsot szilárd födémre vagy kötőgerendára ültetett és legalább négy irányból

dúcokkal kitámasztott hosszú császárfa, vagy dúcokkal felfüggesztett rövid császárfa hordja. A

szarufákat egymás fölött 2-4 méter távolságban kialakított szelemenkoszorúk sora támasztja

alá. Ezek fölfelé haladva egyre kisebbek és mindig a fedélidom adott magasságban lévő

metszetéhez igazodnak.

Korszerű mérnöki fa fedélszerkezetek: A XX. század elején az addig alig változó fedélszerkezet-építésben a szigorodó követelmények

és igények, valamint az ide kapcsolódó építési-és gyártási technológiák fejlődése

következtében egyre több új, korszerű megoldás jelent meg. A fedélszerkezet-építés fejlődését

minden esetben azon alapvető cél határozta meg, hogy minél kevesebb faanyag

felhasználással, gyorsabb és könnyebb kivitelezéssel nagy teherbírású, tartós fedélszerkezetek

készüljenek. Ennek következtében a XX. század közepétől fokozatosan kialakultak az

addigiaktól eltérő, korszerű szerkesztési elveken és technológiai alkalmazásokon alapuló

mérnöki fedélszerkezetek.

A mérnöki fedélszerkezetek olyan tartószerkezetek, melyek minden esetben részletes statikai

számítások alapján készülnek, méretezett mérnöki elemkapcsolatokkal. Ezen szerkezetek a

legtöbb esetben a tető geometriájának megfelelően kialakított, a szaruállásokhoz hasonló

módon egymás mellé sorolt síkbeli tartókból és az ezeket összekötő különböző merevítőkből

állnak.

A mérnöki fedélszékek típustól függően a szerkezeti elemeket egyaránt alkothatják a már ismert

hagyományos faelemek (gerendák, zárlécek, pallók, deszkák) ill. különböző

gyártástechnológiákkal előállított mérnöki fatartók.

Az alkalmazott gyártástechnológiát ill. a jellemző keresztmetszeteket alapul véve a mérnöki

fatartók lehetnek:

tömör fából készült egyszerű szelvényű fatartók

kapcsolt szelvényű ragasztott fatartók

rétegelt-ragasztott fatartók

rácsos fatartók


Tömör szelvényű fatartókból

álló fedélszerkezetek

Rácsos fatartóval gyámolított fedélszék

Szeglemezes rácsos tartókból álló sűrűállásos fedélszerkezet


Íves-felületű tető rétegelt-ragasztott fatartókból álló fedélszerkezete

A fatartók előnye, hogy a hagyományos fedélszékek teherhordó faelemeihez képest jóval

kisebb szelvény mérettel nagyobb teherbírású, kedvezőbb statikai ill. szilárdságtani

tulajdonsággal rendelkező szerkezeti elemet képeznek.

A korszerű mérnöki fedélszerkezetek elemkapcsolatait minden esetben előzetes statikai

számítások alapján kialakított mérnöki fakötésekkel képezik. A kötés típusától függően

általában ezek üzemi körülmények között készülnek, de egyes típusoknál előfordulhat, hogy az

építés helyszínén alakítják ki.

A mérnöki tartók (faváz, vagy keretszerkezet) fedélszerkezeten belüli elhelyezési távolságától

függően megkülönböztetünk sűrű-, illetve ritkaállásos mérnöki fedélszékeket. Sűrűállásos

mérnöki fedélszékek esetén az egymás mellé sorolt tartók közötti távolság általában 0,90 – 1,40

méter. A tartók egyben a szaruzatot is képezik, vagyis közvetlenül ezekhez kapcsolódik a

tetőfedést tartó lécezés, deszkázat. Ritkaállásos fedélszerkezetek esetén az egymástól

nagyobb távolságra elhelyezkedő tartókat a külső oldalon szelemenekkel kötik össze. Ezek

egyrészt merevítik a fedélszerkezet egészét, másrészt a tervekben meghatározott, adott

kiosztású szaruzat közvetlen alátámasztását biztosítják. A tartók egymástól mért távolságát

minden esetben az egyedi méretezés alapján határozzák meg.

A mérnöki fedélszerkezetek merevítését a korábban már ismertetett hagyományos merevítőkkel

(viharléc, vihardeszka), valamint az alkalmazott fém kötő- ill. kapcsolóelemek rendszeréhez

tartozó szegező fémszalaggal képezik. Természetesen a hagyományos szerkezetekhez

hasonlóan a mérnöki fedélszékeknél is részt vesz a merevítésben a tetőlécezés, valamint

amennyiben van, akkor a belső burkolat is.


A mérnöki jellegű fedélszékek előnye, hogy:

folyamatosan ellenőrzött üzemi körülmények között készül

egyszerű helyszíni szerelőmunka

gyors kivitelezés

teljeskörű tervezésből adódóan minden részletében pontos

költséghatékony munkaerő-kihasználtság

Hátránya, hogy:

építésük nagy pontosságú precíz munkát igényel

egyes szerkezetek esetén kialakításuk költséges.

Documents

Fedélszékek