Régi faszerkezetek

8/10/2019 Rgi faszerkezetek

1/159

E U R P A I U N I

STRUKTURLIS ALAPOK

Az ptsz- s az ptmrnk kpzs szerkezeti s tartalmi fejlesztse

HEFOP/2004/3.3.1/0001.01

RRGGII

FF

AASSZZEERR

KKEEZZEETTEEKK

B ME EO HS AA V1 6 s e dl et a B ME tm r n ki K ar h al l a t i r sz r e


2/159

Rgi faszerkezetek

(BMEEOHSAAV16)

1. Elads


3/159

BUDAPESTI MSZAKI S GAZDASGTUDOMNYI EGYETEM

HIDAK S SZERKEZETEK TANSZKE

Dr. Bdi Istvn

RGI FASZERKEZETEK

Eladsvzlatok

Budapest, 2000-12-12


4/159

Faanyagok mikroszkopikus felvtelei

Biolgiai krtevk


5/159

Biolgiai krtevk 1/4

(a)

(a) [Left and center] surface

view and section through bordered pits

in conducting cells; [right] - solid view

of two pits cut in half (after a woodcut

by Or L. Chalk): I, pit opening; II, torus;

III, margo strands formed from the

primary wall: IV, pit cavity; V, secondary

wall, (b) Bordered pits on the radial wall ofa softwood. The arched dome on one side has

been torn away during sample preparation

to reveal the torus and supporting margo

strands. Magnification x3000 (scanningelectron micrograph by Building Research

Establishment, Crown Copyright)

(b)


6/159

Biolgiai krtevk 2/4

Nodular thickening of the endwall of vertical parenchyma cells as seen on thetangential-longitudinal surface of taxodium.

Magnification x350 {Building ResearchEstablishment. Crown Copyright)

Crystals of calcium oxalate in scentedguarea; magnification x4OO (Building

Research Establishment, Crown Copyright)

Indentures, or slight depressions ofthe horizontal wall at its junction with the verticalwall of ray parenchyma cells in western redcedar. Magnification X 750 {Building Research

Establishment Crown Copyright)

Inclusions in cells. Silica grains in theray parenchyma cells of Parinari species;

magnification x750 (scannig electron micrograph bythe Building Research Establishment. CrownCopyright)


7/159

Biolgiai krtevk 3/4

(a)Spiral thickening in the vertical fracheids of

Douglas fir. Magnification x250 (BuildingResearch establishment, Crown Copyright)

Scanning electron micrograph of tyloses in a

heartwood vessel of European oak.

Magnification x600 (Building ResearchEstablishment, Crown Copyright)

(b)


8/159

Biolgiai krtevk 4/4

Lyctus brunneus Speth (x8)(Building Research Establishment,

Crown Copyright)

The house longhorn beetle (x2)(Building Research Establishment,

Crown Copyright)

Stacked oak planks showing Lyctus attack

confined to the sapwood (Building Research

Establishment, Crown Copyright)

Softwood roofing timber attacked by the house

longhorn (Building Research Establishment,

Crown Copyright)

Subterranean termite damage: wood hallowed

out and filled with mud (Building Research

Establishment Crown Copyright)


9/159

Rgi faszerkezetek

(BMEEOHSAAV16)

2. Elads


10/159

Roncsolsmentes favizsglati mdszerek 1/40

1. A RONCSOLSMENTES FAANYAGVIZSGLAT FOGALMA

A faanyagot, mint a termszetben jelents mennyisgben elfordul, jl megmunklhat, kis

srsg, viszonylag tarts, s jra termelhet anyagot az emberisg mr vezredek ta hasz-

nlja az let szinte minden terletn. A felhasznlsra kerlfaanyag megoszlsa a klnbz

felhasznlsi terletek kztt orszgonknt vltoz. Kedvez szilrdsgi tulajdonsgai miatt

szmos alkalmazsi terlete kzl kiemelkedik ptanyagknt val felhasznlsa. ltalnossg-

ban elmondhat, hogy - kzvetett vagy kzvetlen mdon a felhasznlt faanyag 60-80%-a az

ptssel sszefggterleteken nyer hasznostst.

Az emberisg eddigi trtnelmben az eltelt vezredek alatt megszmllhatatlan plet, pt-

mny kszlt fbl. Az ptkezsek sorn az eldk tapasztalatai, az aprl fira szll hagyo-

mnyok, az egyni gondolatok egyarnt rvnyesltek. A mesteremberek (asztalosok, csok,

kdrok, hajptk) az eldk tapasztalatai alapjn dolgoztak, tartrendszer kialaktsnl a

biztonsgot teljes pontossg szmtsokkal nem tudtk altmasztani, ezrt pl. memlk jelleg

pleteink megmaradt eredeti faszerkezetein a tlmretezettsg figyelhetmeg.

A mechanika tudomnya ma mr lehetv teszi a faszerkezetek mretezst. Ehhez azonban

ismernnk kell a beptendfaanyag szilrdsgi rtkeit. A mrnki tervezs kvetelte meg a fa

szilrdsgi, tartssgi s egyb tulajdonsgainak szmszerstst, teht a XX. szzadban vlt

szksgess a faanyag mind pontosabb megismerse A faanyag szilrdsgi rtkeinek meghat-

rozsra napjainkban elterjedt gyakorlat a kismret, hibamentes, egszsges prbatestekbl

sszelltott minta sokasgon laboratriumi krlmnyek kztt vgzett mrsek (trvizsglat),

ezek statisztikai kirtkelse s az gy kapott eredmnyek ltalnostsa a faanyagra. Ez a kiala-

kult klasszikus mdszer pontos adatokat szolgltat, de kt problmja van:

- a kis prbatesteken mrt eredmnyeket a korntsem hibamentes s nagymretfaanyagra

alkalmaztk

- a roncsolsos vizsglatok miatt a vizsglt faanyag a mrsek kzben tnkrement s tovbb

mr nem volt felhasznlhat

A kutatkat rgta foglalkoztatja a szilrdsg megismerse nem csak a beptendfaanyagok,

hanem a rgen beptett faanyagok esetben is. Hossz beptettsg utn a kedveztlen krlm-

nyek kztt (pl. nedveseds) a gombk tptalajt tallhatnak letmkdskhz s roncsol ha-

tsuk szilrdsgcskkenst eredmnyez. Az, hogy a szilrdsgcskkens milyen mrtk s a

faanyag marad szilrdsga mekkora, azt eddig csak vizulis rtkels utn becsltk.


11/159


A szilrdsg mellett tudnunk kell azt is, hogy a faanyag biolgiai termk, anizotrop felpts

s heterogn a szerkezete. gy a fa tulajdonsgai jelentsen eltrnek a homogn anyagoktl

(acl, beton, stb.). Annak ellenre, hogy a fa jellegzetes tulajdonsgai sok problmt vetnek fel, a

ft mgis rdemes ptkezsekhez felhasznlni, ha ismerjk az adott faanyag tulajdonsgait.Mindezek utn az a krds, hogy van-e lehetsg a felhasznlsra kerl, vagy a mr beptett

faanyag tulajdonsgainak meghatrozsra laboratriumi krlmnyeken kvl. A vlasz IGEN.

A megoldsi lehetsg a roncsolsmentes faanyagvizsglatok alkalmazsa.

A roncsolsmentes anyagvizsglatoknak tbb figyelemre mlt elnye van:

- minden tartszerkezeti elem (oszlop, gerenda) vizsglhat

- a vizsglatok ugyanazon az elemen ismtelhetk akr vltoz krlmnyek kztt is ( pl.

klnbznedvessg s hmrskleti viszonyok )- egy elemen tbbfle tulajdonsg is tesztelhets ezek sszehasonlthatk egymssal

Ezekkel az elnykkel magyarzhatjuk a roncsolsmentes faanyagvizsglatok elterjedst az

egsz vilgon, fleg az USA-ban, Japnban, Nmetorszgban s Svdorszgban

2. A RONCSOLSMENTES FA ANYAGVIZSGLATOK TRTNETI TTEKINTSE

A mszerekkel elvgzett roncsolsmentes vizsglatokat a fmiparban dolgoztk ki. A fm-

iparban mr vtizedek ta hasznljk s elismerik a roncsolsmentes vizsglatokat. A faiparra eznem mondhat el. A XX. szzad risi technikai fejldse tette lehetv j eszkzk, mrsi s

vizsglati mdszerek kialaktst. A kidolgozott eljrsok nmelyike megfelel mdostssal

alkalmazhatv vlt a faipari felhasznlsra is, de gyakorlati elterjedsknek tbb akadlya is

volt. A fokok:

- a fmeket igen szles krben alkalmaztk, a fmbl kszlt pletek, szerkezetek tnkre

menetele igen veszlyes lett volna, fbl nem kszltek ilyen szerkezetek

- a faipari termkek rtke nem volt olyan magas, hogy elbrta volna a klnbzmrsek

finanszrozst

- a faanyag tulajdonsgai, inhomogn s szigeteljellege miatt bizonyos eljrsok eleve ki

szorultak a faiparbl

Az utbbi vekben szleskrben elterjedtek a klnbz fa- s faalap szerkezetek (pl.

rtegelt-ragasztott tartk) felhasznlsa. Ezek rtkk s funkcijuk rvn olyan vizsglati

eljrsok kidolgozst s hasznlatt tettk szksgess, amelyek a faanyag fizikai, kmiai,

mechanikai s egyb tulajdonsgainak megbzhat, pontos mrseire alkalmazhatak.

Ilyenek a roncsolsmentes faanyagvizsglatok.


12/159


Az els faanyagvizsglatokat szak-Amerikban az 1950-es vekben kezdtk meg. A Was-

hington llami Egyetem Faanyag Laboratriuma egy j s nehz szmtgpet kapott. A szm-

tgp tnkremenetelhez az vezetett, hogy sszetrt alatta az asztal. Ez az esemny ksztette az

egyetem professzort, hogy a fa roncsolsmentes vizsglatval kezdjen el foglalkozni. Az elseszkzk oszcilloszkp s klnbz rezgsdetektorok voltak. E kutatsok clja a dinamikus

rugalmassgi modulus s a szilrdsgi paramterek kztti kapcsolat megllaptsa volt.

Mra a legklnbzbb eljrsokat dolgoztk ki, elssorban Amerikban, Japnban, Nme-

torszgban, s Svdorszgban. Az j eljrsok, pl.: a dinamikus rugalmassgi modulus mrse,

ultrahangos sebessgmrs, akusztoultrahangos mrsek, elektromgneses mrsek,

szmtgpes tomogrfia segtsgvel egyre tbb s pontosabb eredmnyekre vezetnek.

1991. szeptemberben Vancower-ben megrendezett VIII. Roncsolsmentes Faanyagvizsglati

Szimpziumon mutattk be a legjabb krlmnyeket. A roncsolsmentes Faanyagvizsglatok

szleskrelterjedst ma mg akadlyozza, hogy a kszlkek drgk.

Magyarorszgon az Erdszeti s Faipari Egyetemen 1991 ta folynak roncsolsmentes fa-

anyagvizsglatok. Kezdetben a dinamikus rugalmassgi modulus mrsn alapul frszru

minstst vgeztk, majd 1992-tl kezdve megkezddtt a beptett faanyagok vizsglata. A

hang terjedsi sebessgnek mrsvel lehetv vlik a fa szilrdsgnak becslse. Klnbz

kisroncsols vizsglatokra is trtntek ksrletek.

3. A RONCSOLSMENTES FAANYAG VIZSGA LATI MDSZEREK

A roncsolsmentes faanyag vizsglatok kzel harminc ves mltra tekintenek vissza. Mr az

elsvizsglatok is a faanyag szilrdsgnak becslsre irnyultak. A roncsolsmentes faanyag-

vizsglatok clja a fa olyan paramtereinek a gyors s pontos mrse, amelyek kapcsolatban ll-

nak a hajltszilrdsggal s segtsgkkel a hajltszilrdsg nagy pontossggal megbecslhet.

A gyakorlatban alkalmazhat eszkzk elterjedse csak az utbbi 10-15 vben kvetkezett be.

A klnbzmdostsok, fejlesztsek folyamatosak. A szilrdsgi tulajdonsgok megllapt-

sra tbb fterleten folynak kutatsok.

1. Vizulis rtkels

2. A statikus rugalmassgi modulus s a trfogatsrsg mrsn alapul /izotpos/ eljr-

sok (gpi szilrdsgi osztlyozs)


13/159


3. A dinamikus rugalmassgi modulus mrsn alapul eljrsok

4. Elektromgneses mdszer

5. Optikai eljrs

6. Hibahely lokalizl mdszerek: - ultrahang- akuszto-ultrahang

- akusztikus emisszi

- mikrohullm

- nukleris mdszerek

Ezek kzl mr j nhny gyakorlati jelentsggel br, mg msok mg csak ksrleti stdi-

umban vannak. Van kztk olyan, ami a beptett faanyagok tesztelsre is alkalmas. Nem tudni,

hogy melyik eljrs jelenti a legjobb megoldst. Lehetsges, hogy tbb eljrs kombincijaszolgltatja a megfelelmdszert.

3.1. Vizulis szilrdsgi osztlyozs

A vizulis szilrdsgi osztlyozs a faanyagok szilrdsgi tulajdonsgai s a klnbz

jellemzk kztt meglvsszefggseken alapszik. A

fontosabb ilyen jellemzk:

- Gcsssg

- Ferdeszlsg- Csavart nvs

- Repedezettsg

- Alaki hibk

- vgyrszlessg

- Fagmbssg

- Keresztmetszeti hinyok

Az MSZ 15025-s faszerkezetmretezsi szabvnnyal sszefggsben kidolgozott MSZ

10144. szabvny szilrdsgi osztlyozsra vonatkoz elrsai a hasonl tmj ECE nemzetkzi

szabvny elrsokbl indulnak ki, illetve azoknak a hazai viszonyokhoz val mdostst jelen-

tik. A vizulis szilrdsgi osztlyozs legfontosabb mvelete - mely a szilrdsgi kategriba

val besorols alapjt kpezi - a gcs terletarny (GTA) meghatrozsa. Ez kln trtnik

1. bra A gcs terletarny (GTA) rtelmezse


14/159


- a teljes keresztmetszet, illetve keresztmetszeti vetlet figyelembevtelvel s

- a hzott, illetve nyomott vet kpez1/4-rsznyi szeglyznban (1. bra)

Az eljrs alkalmazsa meglehetsen bonyolult, fokozott szakmai felkszltsget s nagy

gyakorlatot ignyel. A vele szemben tmasztott megbzhatsgi igny - a szilrdsgi kategriafogalmbl s a faanyag felhasznlsbl addan - lnyegesen magasabb, mint pl.: a frszru

kereskedelmi osztlyozsa esetben. Az osztlyozs a GTA mellett, a mr emltett egyb

tnyezket is figyelembe vesz a kategorizlsnl.

3.2. A statikus rugalmassgi modulust s a trfogatsrsg mrsn alapul /Izotpos mdszer /

eljrsok (gpi szilrdsgi osztlyozs)

A gpi szilrdsgi osztlyozst rintkutatsok napjainkban is rendkvl szles krben foly-

nak. Sokfle megolds ismeretes, melyeknek kifejlesztse s gyakorlati alkalmazhatsga

klnbzstdiumban van. gy a mai napig nem dlt el egyrtelmen, hogy melyik eljrs je-

lentheti a vgsmegoldst. gy tnik azonban, hogy a klnbzeljrsok egyidejalkalmaz-

sval s kombinlsval kell szmolni.

Jelenleg a gyakorlatban kt eljrs, illetve berendezs alkalmazsa fordul el:

- a hajltsra ignybe vett frszru rugalmassgi modulusa (E) s hajltszilrdsga

kztti sszefggs alapjn mkdberendezsek,

- a faanyag trfogati srsge s szilrdsgi tulajdonsgai kztti sszefggsek fegyelem

bevtelvel konstrult berendezsek.

3.2.1. A statikus rugalmassgi modulus: mrsn alaput eljrsok

Ez az eljrs volt az els, ami a gyakorlatban szles krben elterjedt- Alapja a hajlt rugal-

massgi modulus s az anyag hajltszilrdsga kzti sszefggs. Ez a hajlt rugalmassgi

modulus mrt rtkei alapjn szilrdsgi kategrikba val besorolst tesz lehetv. Kt

alapveteljrs van, amely a hajlt rugalmassgi modulus folyamatos mrsn alapul:

- Egy adott, lland erhats kvetkeztben fellplehajlsi adatokat mrik

- Egy adott lehajls elidzshez szksges terhelert mrik

3.2.1.1. A statikus rugalmassgi modulus mrsnek elmleti alapjai

Statikus rugalmassgi modulus:

A statikus rugalmassgi modulust adott, mg a rugalmassgi hatron bell marad, erhat-

sra fellpalakvltozson keresztl definilhatjuk.


15/159


Ha egy rudat F ervel meghzunk vagy sszenyomunk, a rd a keresztmetszete fggvnyben

alakvltozst szenved. Az adott mennyisgek kztti sszefggs alapjn meghatrozhatjuk a

rugalmassgi modulus rtkt a kvetkezkppen:

Ahol:E: a rugalmassgi modulus rtke (N/mm2) [N/mm2] (1)

F: a rdra hater(N )

A: a rd keresztmetszete (mm2) [mm] (2)

e az F erhatsra bekvetkezrelatv hosszvltozs ( mm )

Az (1) egyenlet alapjn elmondhat, hogy a rugalmassgi modulus egyenesen arnyos a rdra

hatervel s fordtottan arnyos a rd keresztmetszetvel s a relatv hosszvltozssal.

Abban az esetben, ha egy rudat a kt vge kzelben altmasztunk s a kzepn adott nagy-

sg F ervel megnyomjuk, a rd lehajlik. A hajlt rugalmassgi modulus meghatrozhat a

kvetkezsszefggsekkel:

Koncentrlt ervel terhelt rudak esetn:

Ahol: (3)

E: a rugalmassgi modulus rtke (N/mm2)

F: a rdra hat er(N)

l: az altmasztsi kz (mm)

f :az F erhatsra a rd lehajlsa a kzppontban (mm)

T: a keresztmetszet msodrendtehetetlensgi nyomatka (mm)

Megoszl terhelssel ignybevett rudak esetn:

Ahol: (4)

p: a megoszl teher nagysga (N/mm)

A: statikus rugalmassgi modulus pontos meghatrozst anyagvizsgl gpen vgezhetjk el.

3.2.1.2. A statikus rugalmassgi modulust mrmszerek

Ma mr a hajlt rugalmassgi modulus meghatrozsra klnbzkonstrukcikat dolgoztak

ki, amelyeknek eltr a pontossga. Az eltolsi sebessg - gptpustl fggen - 50 s 300

m/min kztt vltozik. Az elsberendezseket 1963-ban szak-Amerikban alkalmaztk. Elvi

mkdsket a 2. bra szemllteti. Ezekkel a berendezsekkel kizrlag 38 mm vastag, gyalult

faanyagot osztlyoznak, maximlisan 4 fle elemszlessggel.

EF

A

l1

l0

E1

40

F l3

f I

E5

384

p l3

f I


16/159


Az Eurpban alkalmazott megoldsok

elvi mkdsi vzlatt a 3. bra mutatja. A

COMPUTERMATIC 1969-ben, Anglibankerlt bevezetsre. Ebbl rtkestettk a

legtbbet. A RAU-TE TIMGRADER (4.

bra) - mely Finnorszgban kszl -

kevsb szerencss megolds, ugyanis az

alacsony (510 mm) altmasztst kz

miatt nagy hajltsi eralkalmazsra van

szksg, s ez a faanyag krosodstokozhatja. A tovbbfejleszts

eredmnyeknt kidolgozott COOK

BOLINDERS mr kikszbli ezeket a

hibkat (5. bra). A Dl-Afrikai

Kztrsasgban alaktottk ki a kis- s

kzpkategrij frszzemek szmra a

TRU TIMBERGRADER-t (6. bra), mely

lnyegesen egyszerbb s olcsbb az elz

berendezseknl. Kiszolglsa kzi ervel

trtnik, s a gpkezel vizulisan vlasztja

ki a vizsgland - leggyengbb minsg -

szakaszokat.

Irodalmi adatok szerint a hajlt

rugalmassgi modulus s a hajltszilrdsg

kapcsolatnak szorossgt jellemz

korrelcis kiefficiens (r) rtke 0,5-0,8

kztt vltozik. Ezt a viszonylag alacsony

rtket tbben nem tartjk kielgtnek, s

megfelelbbnek tlik a trfogati srsg s

a hajltszilrdsg nagyobb szorossgot

mutat kapcsolatra alapozott eljrsokat.

3. bra COMPUTERMATIC elvi smja

4. bra RAU-TE-TIMGRADER elvi smja

2. bra CONTINUOUS UJMBER TESTER CLT elvi smja

5. bra COOK BOUNDERS elvi smja


17/159


6. bra TRU TIMBER GRADER elvi smja

Az l.-es kpen egy CLT folyamatos faanyagvizsgl gp (Metrigard Inc, USA) lthat,

amelynl a statikus rugalmassgi modulust mrgrgs terhelrendszert alkalmaztak a hajlt-

szilrdsg mrsre.


18/159


3.2.2. A trfogatsrsg mrsn alapul eljrsok (Izotpos mdszer )

Az eljrs a trfogatsrsg s a hajltszilrdsg kapcsolatn alapszik. A hibamentes fa-

anyagok hajltszilrdsgval egyenes arnyban vltoz srsg meglehetsen pontos

becslst biztost a hajltszilrdsgra. A srsg s a hajltszilrdsg kztt viszonylag j akapcsolat. A srsg nvekedsvel a hajltszilrdsg is n. Mivel a srsg befolysolja a

rugalmassgi modulust s a rugalmassgi modulus sszefgg a hajltszilrdsggal, ebbl

kvetkezik, hogy a srsg s a hajlt szilrdsg kztt is j kapcsolatnak kell lennie. Ez a

gondolatsor termszetesen a msik oldalrl val megkzeltssel is rvnyes.

A trfogatsrsg mrsn alapul eljrsoknl a faanyag a sugrforrs s a sugrdetektor

kztt halad t. A sugrzs thaladsnak mrtkbl szmolhat a srsg, amelybl

kvetkeztetnek a szilrdsgi tulajdonsgokra.3.2.2.1. A trfogatsrsg mrsn alapul eljrsok elmleti alapjai

A faanyag srsge:

A faanyagok szilrdsgi tulajdonsgainak egyik legfontosabb befolysol tnyezje a

srsg. A homogn felptstestek srsgt a test tmege s trfogata hatrozza meg a

kvetkezkplet alapjn:

Ahol: [kg/m3] (5)

p: a srsgi kg/m3)

m: a tmeg (kg)

V: a trfogat (m3)

Inhomogn szerkezetanyagok esetn az sszefggs az tlagsrsget adja meg. Minl

kisebb azonban a minta trfogata, annl inkbb fgg a srsg attl is, hogy a fa mely

rszrl szrmazik. A korai s ksi paszta srsge is jelentsen eltr egymstl. Szintn

befolysol tnyez az anatmiai irny s a fa belsejben kialakul fahibk. A gcs

srsge mindig nagyobb, mint a fa tbbi rsz. A gcsk jelenlte nagyban rontja akorrelcit, hiszen ezek az egybknt sr szveti szerkezet rszek rontjk a

hajltszilrdsgot. A korhads cskkenti, az egszsges lgeszt pedig szintn nveli a

srsget. A faanyag prusos szerkezethigroszkpos anyag. Folyadkramls s gzdiffzi

folyamatosan lejtszdhat benne, ha erre alkalmas krlmnyek kz kerl. A 30 %-os

rostteltettsgi hatr alatt vzfelvtel illetve leads hatsra mind a trfogata mind a tmege

jelentsen vltozik. Rostteltettsgi hatr felett fleg a tmege, de legjabb kutatsok

alapjn, ha nagyon kis mrtkben is, a trfogata is vltozik. A vz teht

m

V


19/159


dntbefolyssal van a srsgre. Faanyagoknl mindig meg kell adni, hogy a mrt srsg

milyen trfogatbzisra vonatkozik.

Elmleti szempontbl az abszolt szraz llapothoz tartoz msz tmeg Vsz. trfogat ltal ki-

szmthat:

srsg a mrvad.

A szakirodalomban hasznlatos a bzissrsg fogalma is mint anyagjellemz:

Ahol:

msz: abszolt szraz tmeg (kg)

Vt: rostteltettsg feletti nedvessgtartalomhoz tartoz trfogat (m3)

Az adott U % nett nedvessgtartalm faanyag srsge:

a

m a

V a

Valamely Uxnedvessgtartalm s px srsg faanyag srsgt elrt U nedvessgtartalomra a

kvetkezmdon lehet szmtani:

u x U x U( )

3.2.2.2. A trfogatsrsg

mrsn alapul eljrsok mrmszereiEz idszerint a gyakorlatban kt tpus mkdik a srsgmrs elve alapjn:

- Finnograder II.,

ISO-Grecomat.

A FINNOGRADER Finnorszgban kerlt kialaktsra, mely az albbi jellemzk egyidejm-

rst s rtkelst vgzi:

- Hmrsklet,

- Gcsarny,

- Trfogati srsg,

- Ferdeszlsg,

- Nedvessg.

A berendezs elvi mkdsi smjt az 7. bra szemllteti.

Az ISO-GRECOMAT a volt NSZK-ban kerlt kialaktsra, s itt pillanatnyilag ez az egyetlen

bevezetsre ajnlott berendezs. Elvi mkdsi smjt a 8. bra szemllteti.

Ezen mszerekkel vgzett srsgmrs elvt a 3.6.5. fejezetben, a ksbbiekben rszletesen

trgyalom.

sz mszVsz

b

msz

Vt


20/159


7. bra F1NNOGRADER elvi smja

A gcsfelletmrs; B trfogati srsg; C rostelhajlss nedvessgmrs; 1. infravrs hrzkel, 2. mik-rohullmforrs, 3. mikrohullm rzkel; 4. gammasugr-rzkel; 6. mikrohullm rezgskelts rzkel

8 bra ISO-GRECOMAT elvi smja

1. automatikus nedvessgmrs; 2. gcs-ssrsgmrs; 3. gamma-sugrforrs;4. ionizcis kamra

A 3.2. pontban emltett osztlyozberendezsek nhny, zemeltetssel kapcsolatos

jellemzjnek sszehasonltst az 1. tblzat tartalmazza.

Osztlyozberendezsek

Gptpus

Maximlisthaladsisebessg[m/min]

tengedhetmaximlis

anyagvastagsgmm

Osztlyozs alapjulszolgl mrt, srtkelt jellemz

CONTINUOSLUMBERTESTER CLT

300 38 Hajlter

STESS-O-MATIC 200 38 Lehajls

COMPUTERMATIC MPC.

MK IV. B.

152 75 Lehajls

RAU-TE TIM-GRADER

135 75 Hajlter

COOKBOLINDERSSG-AF

94* 75 Hajlter

TRU TIMBERGARDER 15** - Lehajls

ISO-GRECOMAT 48 80

NedvessgtartalomGcsarnyTrfogati srsg

FINN-OGRADER II. 300 75

Nedvessgtartalom,Gcsarny, Trfogatisrsg,

Ferdeszlsg* A lamellk ktszeri tszelse szksges.

** A darabonknti kzi kiszolgls miatt csupn becslt adat.

1. tblzat

3.3.A dinamikus rugalmassgi modulus mrsn alapul eljrsok

A rugalmassgi modulus az anyagoknak az a tulajdonsga, amely meghatrozza a terhels

hatsra bekvetkezbehajls mrtkt. Ez a paramter teht nyilvnvalan fontos olyan szerke-

zetek esetben (pl. fdmek), ahol behajlsra mreteznk. A msik ok, amirt ez a paramter

rdekldsre tarthat szmot, az, hogy a rugalmassgi modulus jl korrell a hajltszilrdsggal,

gy felhasznlhat annak becslsre is. Ezt az alapelvet ma mr szles krben alkalmazzk


21/159


frszru gyrts kzbeni minstsre, ahol is a grgs rendszerek segtsgvel becslik a hajl-

tszilrdsgot (3.2.1. pont)

A klnbzanyagok rezgsi karakterisztikjra nzve meghatrozak az elasztikus tulajdon-

sgok. A megfelel sszefggsek ismeretben teht a szerkezetek rezgsi karakterisztikjbl(frekvencia, csillapods, stb.) kvetkeztetni lehet az anyag rugalmassgi modulusra. Az ilyen

mdon meghatrozott rugalmassgi modulust dinamikus rugalmassgi modulusnak hvjuk, s

mrsre tbbfle lehetsg knlkozik.

A dinamikus rugalmassgi modulus megllaptsra napjainkban kt mdszert alkalmaznak:

1.A hangsebessg mrsn alapul eljrs (longitudinlis rezgs)

A hangsebessg szoros kapcsolatban van a hajltszilrdsggal. A hangsebessg mrst a fa-

anyagok hajltszilrdsgi rtkeinek meghatrozsra hasznljuk. Az anyagban a hang mini

longitudinlis hullm terjedsi sebessge sszefggsben van az anyag fizikai, mechanikai s

egyb tulajdonsgaival. A dinamikus rugalmassgi modulus s a hullm terjedsi sebessge,

illetve csillapodsnak mrtke kzti kapcsolat felhasznlhat a dinamikus E szmtsra. Ame-

rikban mr ltalnosan elterjedtek az ezen az elven mkd kszlkek. Ez a mdszer tette

lehetv a beptett faanyagok vizsglatt, de sikerrel alkalmaztk tvvezetk oszlopok tovbbi

megbzhatsgnak megllaptsra is.

2. A haltrezgs frekvencijnak mrsn alapul eljrs

A dinamikus rugalmassgi modulus mrsnek alapja a faanyagban keltett rezgs. Az anyag

rezgse egy olyan jelensg, amelyet a szilrdsgi vizsglatoknl is ki lehet hasznlni. Ha a rez-

gskelts cljbl megtnk egy faanyagot, az rezegni kezd, a rezgs frekvencijt pedig mrni

lehet. A szabadon rezg test sajt frekvencijnak ismeretben szmthat a dinamikus rugal-

massgi modulus rtke, s ebbl a hajltszilrdsgi rtk becslhet. gy a hajltrezgs frek-

vencijnak mrse szilrdsg becslsre hasznlhat.

3.3.1. A dinamikus rugalmassgi modulus mrse longitudinlis rezgsekkel

(A hangsebessg mrsn alapul eljrs)

A dinamikus rugalmassgi modulus mrsre alkalmas mdszerek kzl az egyik

legegyszerbb a longitudinlis rezgsek hasznlata. Ezt a mdszert tbb kutat vizsglta mr, s

megllaptottk, hogy a longitudinlis dinamikus rugalmassgi modulus kivlan korrell a

hajltszilrdsggal.


22/159


3.3.1.1. A hangsebessg mrsn alapul eljrs elmleti alapjai

Rugalmas hullmok terjedse hossz rudakban (a hang: terjedsi sebessge):

A rugalmas hullmok terjedsnl az anyagi kzeg rszecski (trfogatelemei) kztt fellp

rugalmas erk jtszanak szerepet. Szilrd kzegben pldul a V trfogatelem (9. bra) x irny

elmozdulsaknt vagy rezgseknt megnyilvnul zavar a nyomerk folytn az x tengely men-

ti, a nyrerk folytn pedig az y tengely menti szomszdos elemekre is tterjed.

A rugalmas hullmok terjedsi sebessge bizonyos esetekben - gy pldul hossz rudak ese-

tben - egyszer dinamikai megfontolsokkal meghatrozhat. Legyen a 10. brn lthat rd

keresztmetszete A, srsge p, rugalmassgi modulusa pedig E. Ha a rd bal oldali vgre

hosszirnyban igen rvid i ideig F erhat, pl. a rd vgre kalapccsal rtnk, akkor ez a rd

sszenyomdsban megnyilvnul zavar longitudinlis hullmknt halad jobbra bizonyos c

sebessggel, s idalatt 1=C* tvolsgra jut el. Legyen a rd hosszsga ppen ez az l tvol-

sg. Ekkor a zavar terjedst a 10. bra szerint kpzelhetjk el. Az erhats kezdetekor, t=0 pil-lanatban, mg az egsz rd nyugalomban van. A t = idpontban a rd bal oldali vglapja mr

valamilyen l -lel elmozdult, de a jobb oldali vglap mg nyugalomban van. A t=2 idben, az

erhats megsznte utn id mlva a jobb oldali vglap is elmozdult l-lel. Az llandnak

felttelezett F er teht az l hosszsg rudat l -lel megrvidti, azaz a Hooke-trvny szerint

fennll:

Msrszt, a 10. bra szerint az F* erlks hatsra elszr a bal oldali vglap, majd egyms

utn valamennyi keresztmetszet elmozdul v= l / sebessggel, teht vgeredmnyben gy

szmolhatunk, mintha ezzel a sebessggel az egsz tmegrd elmozdult volna.

Ezrt, az impulzusttel szerint:

Az F-et az elzegyenletbl behelyettestve, egyszersts utn a hang terjedsi sebessge:

(1)

A jelen vizsglatnl a lkshullm terjedsi sebessgt a longitudinlis rezgs frekvencijblhatrozzuk meg a kvetkezsszefggs segtsgvel:

(2)

9. bra

9. bra 10.bra

lF l

E AF E A

l

l vagy

F m v A c l

cE

c 2 f L

m A c


23/159


Ahol:

L: a prbatest hossza

F: a rezgsi frekvencia

Ezek utn a hang terjedsi sebessgre vonatkoz sszefggs felhasznlsval:

E c v2 4 L2 f2 A csillapts hatsa a frekvencira:

Vals esetben a longitudinlis lkshullmok ltal keltett rezgs - akrcsak az sszes tbbi

rezgsfajta - nem pontosan harmonikus rezgs, mert az anyag belssrldsa s egyb tnyezk

hatsra a rezgs amplitdja cskken. Ezt a jelensget csillaptsnak nevezzk. A csillaptsnak

tbb fajtja ltezik, ezek kzl matematikailag legegyszerbben lerhat az az eset, amikor az

egymst kvet amplitdk geometriai haladvny szerint cskkennek, azaz a soron kvetkez

amplitd rtk mindig ugyanolyan arnyban cskken az elzhz kpest. Felttelezve, hogy a

vizsglt csillapod rezgs ebbe a rezgsfajtba tartozik, a mozgst a kvetkezegyenlet rja le:

Ahol:

A: az amplitd rtke t=0-ban

e: a termszetes alap

P: csillaptsi tnyez

t: id

: a rezgs krfrekvencija ( 2f)

: kezdfzis

Fontos tudnival, hogy a csillapt erk nem csak a rezgs amplitdjra vannak hatssal, ha-

nem befolysoljk a peridusidt, s ezzel a frekvencit is.

A Rayleigh korrekci:

Az eddig trgyalt sszefggsek csak vgleten hossz anyag esetben szolgltatnak teljesen

pontos eredmnyt. Az anyagok vges hossznak figyelembe vtelre Rayleigh (1945) a

kvetkezkorrekcit vezette be:

Ahol:

f: a korriglt frekvencia

fo: a mrt frekvencia

L: a prbatest hossza

n: rezgsi mdusz

f f0 1n2

2

2 a2 b2+( )

24 L2+

x A e t

sin t +( )


24/159


ltalnos mikrofibrilla szg

H: a Poisson lland rtke (felttelezett rtke 0,3)

a,b: a keresztmetszet oldalhosszai

A: fa inhomogenitsa miatt a fenti sszefggs tovbbi korrekcira szorulna, azonban az eltrs

olyan csekly, hogy ez a kplet biztonsgosan alkalmazhat faanyagok esetben is.

A hangsebessg mrst befolysol tnyezk:

- Nedvessgtartalom

- Hmrsklet

- A faanyag szlirnya

- tlagos mikrofibrilla szg

Meg kell emlteni, hogy a rugalmassgi modulus

rtke bizonyos mrtkben vltozik a hmrsklet s

a nedvessgtartalom hatsra, ami rtelemszeren

befolysolja a hang terjedsi sebessgt is. A

nvekv hmrsklet hatsra a rugalmassgi

modulus linerisan cskken, a nedvessgtartalom

nvelsnek hatsra a rugalmassgi modulus egy

bizonyos pontig cskken, majd enyhn nvekvten-

dencit mutat, vagyis a hmrsklet s a nedvessg-

tartalom nvekedsvel a hangsebessg cskken (11.bra). A hangsebessg rtke szlirnyban a legna-

gyobb (12. bra). A 13. brn az lthat, hogy az tlagos mikrofibrillaszg nvekedsvel a sejt-

fal longitudinlis rugalmassgi modulusa cskken.

12. bra A szlirny s a relatvhangsebessg kapcsolata

13. bra Az ltalnos mikrofibrilla szg s a

sejtfal longitudinlis rugalmassgimodulusnak kapcsolata

Setfallon.ru.mod.

Szlirny (fok)

Relatvhansebess

PCT


25/159


26/159


l-es kplettel meghatrozhat a faanyag rugalmassgi modulusa (E). A rugalmassgi

modulusbl tudunk kvetkeztetni a hajltszilrdsgra,

A fent lert mrsi mdszert laboratriumi krlmnyek kztt hasznljk. A gyakorlatban

egy msik, az elzmrsi mdszer elvvel megegyez, de mrmszerben klnbzeljrsterjedt el. Itt a mrmszerrel nem frekvencit mrnk - melybl a hangsebessgre kvetkezte-

tnk -, hanem a mrmszerrl a terjedsi idt olvashatjuk le. Az t s az idismeretben a se-

bessg szmthat.

3.3.1.3. A hangsebessg mrsn alapul eljrs mrmszerei

A Soproni Faipari Egyetem Roncsolsmentes Laboratriumban tbb, a hangsebessg mr-

sre alkalmas mszert fejlesztettek ki.

Az elsmszer 1992-ben kszlt.A mszer frszei:

- Kalapcs

- Start s stop piezoelektromos gyorsuls detektor

- MHz-es kvarc oszcilltor idmr

- 4 digites folyadk-kristlyos kijelz

- potenciamter a start s a stop csatorna erstsnek belltsra

A kszlk elvi vzlata a 15. brn lthat.

A kalapccsal rkoppintunk a fra, ez rezgst kelt a fban. A start detektor - amely a kalap-

cson van elhelyezve - rzkeli ezt a rezgst, s indtja az idmrt, amikor a stop detektorhoz

rkezik a hullm, az meglltja az rt. A kijelzrl ezt az idklnbsget lehet leolvasni s-ban.

A detektorok tvolsga adott, gy az t s az idismeretben a sebessg szmthat.

Ezt a mszert tovbbfejlesztettk, s elkszlt a FAKOPP nevmszer elsprototpusa, ahol a

detektorokat egy keret segtsgvel a fra lehet szortani. A mszer elvi vzlatt a 16. bra

mutatja. A mszer a kalapcs ltal gerjesztett hang terjedsi idejt mri mikroszekundumban. A

start- s stopdetektorok Columbia tpusak, az egyik a start, a msik a stopjelet mri. A keretet

ersen a mrendfaanyag felletre kell nyomni. A nyomernagysgnak legalbb a 300 N-t

15. bra


27/159


16. bra A FAKOPP elsprototpusa

el kell rnie. A keret ilyen specilis kialaktsnak az oka az, hogy benne, a kalapcs tsre

gerjedimpulzus ksve rjen a detektorhoz, gy a fban s a keretben fut hullmok nem okoz-

nak zavart. A mrs sorn az t-idkplelet hasznlhatjuk a hangsebessg kiszmtsra. Ezzel

kapcsolatosan szksges megemlteni azt, hogy a szmtsnl korrekcis tnyezket is kell al-

kalmazni. A kszlk szisztematikus hibja s a startdetektor kereten val elhelyezkedse miatt a

korriglt hangsebessg kplet a kvetkezkppen nz ki:

[m/s]Ahol:

V a korriglt hangsebessg (m/s)

t a FAKOPP kijelzjrl leolvasott id(s )

A kpletben a szmll a detektorok tvolsgt jelenti s-ban, a 8-as szm pedig a konkrt k-

szlkre s keretre mrssel meghatrozott idkorrekci.

A FAKOPP elsprototpusa a kis hangsebessgmintknl (pl. forgcslapok) is lehetv teszi

a mrst. A laboratriumi ksrletekhez ksz lt mszer szerkezeti kialaktsa olyan, hogy

elssorban a laborban elvgzendvizsglatokhoz nyjt segtsget.

A FAKOPP msodik vltozata, amely sokkal mobilabb s megbzhatbb, mr kikszbli

eldje hibit s emellett brhol alkalmazhat. Elvi vzlata az 17. brn, a mszer pedig a 2. k-

pen lthat

17. bra A FAKOPP msodik vltozata

V360.000

t 8


28/159


A mrs sorn a start- s stopdetektorokat kalapccsal kell a faanyag felletbe tni gy, hogy

azok a fa rostjaival max. 30-os szget zrjanak be, s egyms fel nzzenek. Bets utn kell

bekapcsolni a sebessgkijelzt. A startdetektorra ezutn nem tl nagy, de hatrozott tseket kell

mrni. Az egyes tsek, vagyis mrsek kztt legalbb 3-4 msodpercnek kell eltelnie. Egy

adott helyzetben clszer3-4 mrst vgezni. A kijelzrl a terjedsi idk leolvashatk, amelyek

tlagt kell figyelembe venni. A vizsglat befejezse utn a detektorokat tengelyirnyban kell

kihzni a kpos tske elgrblsnek megakadlyozsa rdekben. A mszer egyik fontos al-

kalmazsi terlete a beptett faszerkezetek fellvizsglata, de elszeretettel hasznljk l fk

blkorhadsnak feltrsakor is. Ha a fa belseje korhadt, akkor a stop rzkelhz megrkez

elshanghullm a hibt kikerlve hosszabb ton halad t a fn, vagyis nagyobb terjedsi idt

mrnk, mint egszsges lfnl.

1. bra. A hang terjedseegszsges fban

2. bra. A hang terjedsekorhadt fban


29/159

Rgi faszerkezetek

(BMEEOHSAAV16)

3. Elads


30/159


3.3.2. A dinamikus rugalmassgi modulus mrse hajltrezgsekkel

(A hajltrezgs frekvencijnak mrsn alapul eljrs)

Amint azt mr a 3.3.1. fejezetben lertam, a ( hajltszilrdsggal is jl korrell ) statikus ru-

galmassgi modulus becslse megoldhat un. dinamikus mdszerekkel ( rezgsmrssel ) is. Adinamikus rugalmassgi modulus mrsnek egyik lehetsge a hajltrezgsek sajtfrekvenci-

jnak mrse. Ez a mdszer szintn j becslst ad mind a statikus rugalmassgi modulus, mind

a hajltszilrdsg esetben. A hajltsi rezgsek frekvencijt szintn az anyagok elasztikus

tulajdonsgai hatrozzk meg, noha ebben az esetben a matematikai sszefggsek nehezebben

hatrozhatak meg, mint a longitudinlis rezgsek esetben.

3.3.2.1. A hajltrezgs frekvencijnak mrsn alapul eljrs elmleti alapjai

Ha egy fadarabot brhol megtnk, rezgsbe jn. Megfelelfrekvenciatartomnyban ez hall-hat is (pl. xilofon).

A rudak rezgseit ler egyenletek mindegyike tartalmazza a faanyag rugalmassgt jellemz

rugalmassgi modulus rtkt. Ahhoz, hogy a dinamikus hatsokat figyelembe vehessk, a rd

geometriai mrete, tmege, s egy adott befogshoz illetve altmasztshoz tartoz sajtrezgsi

frekvencija alapjn dinamikus rugalmassgi modulus rtket hatrozhatunk meg.

A dinamikus rugalmassgi rtk meghatrozsra, annak egyenlettel val lersra a szakiro-

dalomban tbb prblkozs trtntPrizmatikus rudak esetben nagyon j kzeltst ad az un. Timoshenko-elmlet. Ez az elmlet

a hajlt rezgsek mozgsegyenletnek negyedfok sorbafejtsbl indul ki, s a kvetkez

differencilegyenlettel jellemzi a rd rezgst:

Ahol:

p: nyr faktor (1/1,2 prizmatikus rudak esetben)

r: kitrs

x: a futpont koordintja a rd hosszirnyban

t: id

A keresztmetszet

p srsg

I tehetetlensgi nyomatk

E a hajlt rugalmassgi modulus

G nyr rugalmassgi modulus

0 E I

4r

x4

A

2r

t2

+ I 1E

G+

4r

x2

t2

2I

4 r

G t4

+


31/159


A lenti egyenlet htrnya, hogy meglehetsen bonyolult, s legalbb kt rezgsi modulusban

mrt frekvencira van szksg a megoldshoz. A differencilegyenletnek nincsen kzvetlen

megoldkplete, csak itercis mdszerekkel szmthat ki az eredmny. Elnye a mdszernek,

hogy figyelembe veszi a nyr rugalmassgi modulus (G) hatst is, amely klnsen kis t-maszkzk esetn jtszik fontos szerepet. A megoldshoz hasznlhat itercis algoritmus prog-

ram rendelkezsre ll, mely szimultn hatrozza meg a hajlt rugalmassgi modulust s a nyr

rugalmassgi modulust. E program neve DYNEG.

A Timoshenko egyenletnl jval egyszerbb az un Euler egyenlet, amely msodfok kzel-

tst hasznl:

Ahol:

A: a rd keresztmetszete (m2)

: a faanyag srsge (kg/m3)

y: a lehajls nagysga (m)

E: a rugalmassgi modulus (N/mm)

I: a msodrendtehetetlensgi nyomatk (m4)

x: a helykoordinta

t: az id

Az Euler-formulban nem szerepel a nyrerrtke s a nyr rugalmassgi modulus sem, gy

ez az egyenlet csak karcs rudak kis kitrsrezgseinek meghatrozsra alkalmas. A differen-

Az egyenletben szereplmennyisgek:

Edh: a hajlt dinamikus rugalmassgi modulus (N/mm2)

m: a rd tmege egysgnyi hosszsgra vonatkoztatva (kg)

f: a rd sajtrezgs frekvencija ( Hz )

L: a rd hossza (m)

I: a msodrendtehetetlensgi nyomatk (m4)

C: a befogstl s az altmasztstl fggkonstans

A C rtkt a szabad rezgs esetre:

cil egyenlet megoldsa a kvetkez:

Edh f

2m

C2

IL

3

E I

4r

x4

A

2r

t2

+ 0

C n1

2

+

2

2


32/159


egyenlet adja meg, ahol n az altmasztsi vagy befogsi md ( 18. bra )

rtk exponencilisan cskken, s

ezltal egyre pontatlanabb vlik.

Mivel jelen esetben valdi rezg

rendszerrl van sz, itt is csillaptott

rezgsek keletkeznek, akrcsak a

3.3.1. fejezetben ismertetett longitu-

dinlis rezgsek esetben. Ezrt

rtelemszeren itt is rvnyesek a

pontban tett megllaptsok a rezgs

amplitdjra nzve, teht itt is

szksg van a frekvencia korrekci-

jra, ha a csillapts hatsa jelents.

Az Euler egyenlettel elmletileg brmelyik, a 18. brn felvzolt altmasztsi s befogsi

felttel mellett mrhet a dinamikus rugalmassgi modulus rtke. A gyakorlatban mrstech-

nikailag legegyszerbb a 3. sorban tallhat, un. szabad-szabad rezgsi sma hasznlata. A m-

Az Euler egyenlet hibja, hogy a hajlt rezgseknl szerepet jtsz nyr rugalmassgi

modulus hatst figyelmen kvl hagyja. Emiatt bizonyos esetekben a Timoshenko egyenlet

pontosabb eredmnyt szolgltat. A nyr rugalmassgi modulus szerepe annl fontosabb, minl

kisebb az altmasztsok tvolsga (pontosabban, annak a vastagsghoz viszonytott rtke).

Amint az 19. brbl leolvashat, az Euler s a Timoshenko mdszerrel szmtott rugalmassgi

modulus kztti eltrs nem tlzottan jelents, ha a csomponti tvolsg s a vastagsg arnya

nem kisebb mint 15. Ez alatt az Euler egyenlet segtsgvel szmtott rugalmassgi modulusz

18. bra A C rtkei a befogsi ill. az altmasztsi mdok fggvnyben

19. bra Az Euler s a Timoshenko mdszerrel szmtottrugalmassgi modulus kztti klnbsg (E/CH4)


33/159


rs elvgzsekor gyelni kell arra, hogy az altmasztsok megfelelhelyre kerljenek. Az al-

tmasztsok rugalmassgtl fggen, egy kis eltrs komoly torzulsokat okozhat a frekvencia-

kpben.

A longitudinlis rezgsekhez hasonlan itt is meg kell emlteni, hogy ez az elmlet is homo-gn anyagok esetben szolgltat egszen pontos eredmnyt, de a fa esetben itt is olyan csekly

eltrs mutatkozik, hogy a mdszer korrekci nlkl alkalmazhat.

3.3.2.2. A hajllrezgs frekvencijnak mrs mdszere

A longitudinlis mrsekhez hasonlan elszr itt is a vrhat frekvencia rtket kell megha-

trozni az Euler egyenlet megoldkpletnek az trendezsvel. A rezgs gy gerjeszthet, hogy

a prbatestet egy kalapcs segtsgvel a maximlis amplitd helyn (azaz valamelyik tmasz-

kz kzepn) finoman megtjk. gyelni kell arra, hogy a prbatest valamennyi tmaszra felfe-kdjn, valamint, hogy ne ssnk tl nagyot, mert ilyenkor a prbatest rezgs helyett ugrlni"

kezd az altmasztsokon. A mrs elrendezst a 20 bra szemllteti. A mrs elvgzse utn el

kell vgezni az eredmny korrekcijt a csillapts figyelembevtelre a 3.3.1.1. fejezet alapjn.

20. bra A mrs elrendezse

3.3.2.3. A hajltrezgs frekvencijnak mrsn alapul eljrs mrmszerei

A Soproni Faipari Egyetem Roncsolsmentes Laboratriumban, felhasznlva a dinamikus

rugalmassgi modulus mrs terletn elrt eredmnyeket, a kzelmltban megkezddtek a

gerjesztett rezgs frekvencijt meghatroz vizsglatok. A cl az volt, hogy frszru szilrdsgi

osztlyozsra alkalmas berendezst ksztsenek, amellyel a szilrdsgi kategria gyors m-

rssel megllapthat A megalkotott

mszer DIRUMO" nvre kereszteltk

el, amelynek felptsi smjt a

kvetkezbra mutatja.

A A "DIRUMO" elvi felptse


34/159


A mszer frszei:

- IBM PC kompatbilis szmtgp

- A gpbe beptett, erstvel elltott A/D konverter

Stabilizlt egyen feszltsgtpegysggel megtpllt ermrcellaA vizsglt frszrut az bra szerint a kt vgn kell altmasztani. A jobboldali altmasztst

egy ermrcellkbl ll Weastone-hd kapcsolssal ltjk el, amely a rezgsek kvetkeztben

vltoztatja az alakjt. A rezgs frekvencijt a szmtgp mri. Ebbl a szmtgp a megadott

algoritmus alapjn kiszmtja a rugalmassgi modulust, majd kirja a frszru szilrdsgi osz-

tlyt. A berendezs a gyakorlatban is kiprblsra kerlt. A mrsek tapasztalatai azt mutatjk,

hogy a mszer nagyon jl hasznlhat minden krlmny kztt.

3.4. Elektromgneses mdszer

A faipari mrstechnikban mr rgta felhasznljk a fa elektromos tulajdonsgait, pl.; a

nedvessgtartalom meghatrozsnak klnbz mdjai. A dielektromos lland mrsvel

meghatrozhat a rostkifuts mrtke. Ez segtheti a szilrdsgi osztlyozst.

3.5. Optikai eljrs

Mr a kereskedelmi forgalomban is beszerezhetk a frszru vizulis osztlyozst zemi

sebessggel elvgz kpfeldolgoz szmtgpes rendszerek. A faanyagot ngy oldalrl ngy

kamera figyeli s egy nagy teljestmnyszmtgp a kpeket digitalizlja s rtkeli.

3.6. Hibahely lokalizl mdszerek

3.6.1. Ultrahangos mdszer

A 3.3. fejezetben mr szt ejtettnk arrl, hogy az anyagok akusztikus jellemzi kapcsolatban

vannak a mechanikai tulajdonsgokkal. A longitudinlis s transzverzlis vibrcirl szl feje-

zetben lertam, hogyan lehet meghatrozni az elasztikus paramtereket az anyagban keltett rez-

gsek segtsgvel. Ezekben az esetekben a rezgsek frekvencija rendszerint a hallhat tarto-

mnyon bell maradt, mely kb. 10 Hz s 15-20 kHz kz tehet. A 20 kHz-es hatrnl magasabb

hangok emberi fllel mr nem rzkelhetek, ezeket ultrahangoknak nevezzk. Az ultrahang

szmos formban felhasznlhat a faanyagok roncsolsmentes vizsglatra.

3.6.1.1. Az ultrahangos anyagvizsglat elmlete

Az ultrahang hasznlata sok tekintetben megegyezik a hallhat hangval. Szilrd anyagban

ultrahang segtsgvel is kelthetnk longitudinlis s transzverzlis hullmokat. Az ultrahangnak

is van frekvencija, hullmhossza, amplitdja s sebessge. Valdi (bels srldssal

rendelkez) anyagok esetben itt is fellp a megfelelcsillapts.


35/159


Fontos klnbsget jelent a hallhat rezgsekkel szemben az, hogy az ultrahangos vizsgla-

toknl minden esetben un. knyszerrezgseket alkalmaznak. Ez azt jelenti, hogy ebben az esetben

nem hagyjk az anyagot sajt frekvencijval rezegni (mikppen a longitudinlis, vagy transz-

verzlis sajtrezgsek esetben), hanem valamilyen lland, periodikus rezgst fejtenek ki r.Ezt pldul gy lehetne modellezni, mintha az anyag egyik vgt valamilyen, oszcilll mozgst

vgz fellethez (pl. egy hangszr membrnjhoz) ragasztannk. Ha ezek utn ez a fellet

rezgsbe jn, rezgsbe hozza a mereven hozzragasztott anyagrszt. Mivel az anyag nem teljesen

merev, hanem rugalmas, a vibrci nem terjed azonnal tovbb a szomszdos anyagrszekbe, un.

fzisksssel kveti az elz sk rezgst. Ha az oszcillcit fenntartjuk, a rezgs

szinuszhullmok formjban terjed tovbb az anyagban. Ekkor elmondhat, hogy ezeknek a

hullmoknak a frekvencija nem fgg az anyagtl, lland marad brmilyen kzegben. A hul-lmhossz fordtottan arnyos a frekvencival, nagy frekvencihoz kis hullmhossz tartozik, s

viszont. A kettkztti arnyossgi tnyeza hangsebessg, mely nem fgg a frekvencitl, a

kzegre jellemzlland. Ez utbbi llts csak a hangterjeds klasszikus elmlete szerint igaz, a

sebessgnek van egy kis mrtkfrekvenciafggse, amit a diszperzijelensge okoz, s csak a

hallhat hang tartomnynl jval magasabb frekvencikon jelentkezik. A jelensget rendszerint

az anyagban keltett rezgs ltal okozott hmrskletingadozssal magyarzhat.

A knyszerrezgsekkel vgzett anyagvizsglatok sorn ktfle idtartam hullmmal dolgoz-

hatunk: tarts s impulzushangokkal. (21. bra)

21. bra A tarts s impulzus hullm

A hang viselkedse hatrfelleten (detektorfejek akusztikus csatolsa):

A hang ms kzegbe val tvitelhez hatrfelleteket kell lekzdeni. Amikor egy hanghullm

merlegesen rkezik kt klnbz anyag kztt lv hatrfelletre, akkor nem csak reflexi,

hanem a msik kzegbe val behatols is bekvetkezik. Az tbocstn s visszavert energia

nagysga mindkt anyag hanghullm-ellenllstl - az un. akusztikai kemnysgtl - fgg. Az

akusztikai kemnysg a kvetkezkppen szmthat:

Z c


36/159


Ahol:

c: a hullm terjedsi sebessge

: az anyag srsge

A kt klnbzkzeg hatrfelletn visszevert s teresztett hangnyoms rszarnyait akvetkezkpletekkel szmthatjuk ki:

(visszaverds) (tbocsts)

Ha a kt kzeg akusztikai kemnysg-rtke megegyez, akkor reflexi nem kvetkezik be

(R = 0), s az tbocsts maximlis (D = 1).

Az ultrahangos faanyagvizsglatok tekintetben legnagyobb jelentsge a fa-leveghatrrtegen

jelentkezvisszaverdsnek van szerepe. Pldul egy tlagos fenyprbatest esetben

(= 500 kg/m3; c = 5000 m/s) az akusztikai kemnysg:

kg/m2s

Ugyanez levegesetben (= l,3 kg/m3; c = 33O m/s):

kg/m2s

A fenti kplet szerint az tbocsts teht:

Amint lthat, az tbocsts igen kicsi, ezrt faanyagok vizsglata esetben nagyon gondosan

kell gyelni arra, hogy a mrfejek s az anyag kztti kapcsolat (csatols) szoros legyen, azaz nelehessen lgrs a kettkztt. A fmiparba a detektorfejek akusztikus csatolsra vizet, olajokat ill.

zsrokat alkalmaznak. A fa viszont porzus anyag s emiatt a nedvestanyagokat magba szvja,

ezrt nehz kivlasztani a megfelel lehetsget az ilyen jellegvizsglatokhoz. Ennek ellenre az

USA-ban Kent McDonald a Forest Product Laboratoryban vizes csatols ultrahangos frszru

vizsglatokkal foglalkozott.

3.6.1.2. Faanyagok ultrahangos vizsglatnak mdszerei

Az ultrahangos vizsglatok mdszerei kt csoportra oszthatak:1. Hibahely lokalizl mdszerek

2. Hangsebessget mrmdszerek

Hibahely lokalizlshoz a hullmhosszt a lehetlegrvidebbre kell vlasztani, vagyis magas

frekvencit kell hasznlni, hogy a kis hibahelyekrl is lehetsg legyen reflexira.Hangsebessg

mrshez a lehetlegalacsonyabb frekvencit clszerhasznlni, mert a frekvencia cskkent-

svel az tsugrozhat hossz nAz ultrahangos vizsglatok kzl kt fontosabb mdszert

hasznlnak faanyag esetn:

D2 ZLEV

ZTA ZLEV+

2 429

2.5 106

429+3.43 10

4

ZLEV 1.3 330 429

ZFA 500 5000 2.5 106

RZ2 Z1

Z2 Z1+D

2 Z2

Z2 Z1


37/159


1. rnyk eljrs

2. Terjedsi idn alapul eljrs

rnyk eljrs:

Mini mr emltettem, amennyiben a hangok kt klnbzakusztikai kemnysgkzeg ha-trn hatolnak t, visszaverds s szrds trtnik, ami cskkenti az tbocstit mennyisget.

Ez az alapelv jl hasznlhat az anyagban keletkezett regek, zrvnyok feldertsre, hiszen itt

is ilyen hatrfelleteket kell tlpni, alkalmazsa ezrt elterjedt a fmipar terletn. Klnsen

az ultrahang hasznlhat jl ilyen clokra, ahol a hullmhossz kicsi, gy a kisebb mretregek

feldertse is megoldhat.

A mrst olyan mdon szoktk kivitelezni, hogy az

anyag egyik oldalra felerstik az ultrahangos jeladt,mg a msik oldalra egy detektort helyeznek. Ameny-

nyiben a detektor nem jelez nagy mrtk csillaptst,

az anyag tmr. Ha a vizsglt anyagban lgzrvnyok

vannak, az thaladt mennyisg kevesebb, a detektorral

mrt intenzits alacsonyabb lesz (22. bra).

A faiparban az ultrahangos rnyk-eljrs alkalmazsnak hatrt szab, hogy a hullmhossznak

olyan nagynak kell lennie, hogy az anyagban tallhat termszetes regek (ednyek) ne jelent-

kezzenek hibahelyknt. Ebbl kvetkezik, hogy a fban csak az ednyeknl legalbb egy nagy-

sgrenddel nagyobb hibahelyek rzkelhetk. Egy 50 m maximlis ednymret fafaj esetben

teht kb. 0,5 mm-es reg mr rzkelhet. Ebben az esetben a szksges hullmhossz kb. 50 m.

Az ehhez tartoz frekvencia (c=l 500 m/s rostra merleges hangsebessg esetn):

A valsgban a faanyag ers csillaptsa miatt ennl jval kisebb rtket tudunk hasznlni. Emi-

att a kimutathat hiba minimlis mrete is jval nagyobb.

Az rnyk eljrs a faiparban elssorban a kompozitok terletn terjedt el. Itt ennek a md-

szemek klns jelentsge van, tekintve, hogy lehetsgess vlik a gyrts kzben viszonylag

gyakran elfordul hibahelyek azonnali szlelse. Korbban erre a clra grgkbe ptett jelad-

kat s vevket hasznltak, amelyeket kzvetlenl nekinyomtak a vizsglt panelnek (Albright s

McCarthy, 1975). jabban kzvetlen rintkezs nlkli adkat s rzkelket hasznlnak a

gyrtsoron trtn (un. On-line) minsg-ellenrzs cljaira. Ez utbbi nagy energij jeladt

ignyel. Ha nincs a vizsglt forgcslapban vagy farostlemezben reg, a jelnek mintegy 90%-a

verdik vissza vagy szrdik szt az elshatrfelletrl, s 10% rkezik meg az rzkelhz.

22. bra Az rnyk-eljrs elve


38/159


Amennyiben a lapban gyrts kzben reg keletkezett, a maradk jelnek tovbbi 90%-a veszik

el, s csak kb. 1% rkezik meg a tloldalon elhelyezett vevbe. (McCarthy, 1986).

A terjedsi idn alapul eljrs:

Ennl az eljrsnl az tbocstott jel csillaptsa helyett annak terjedsi idejt mrjk. Hasz-nljk hangsebessg- s falvastagsg mrsre, illetve az esetleges hibahelyek tvolsgnak meg-

hatrozsra. A faiparban az ultrahang terjedsi idejt szinte kizrlag hangsebessg mrsre

hasznljk, s mindig impulzushangokkal dolgoznak.

Faanyagok esetben minden esetben longitudinlis lkshullmokkal dolgozunk. Amint azt

mr emltettem, az ultrahangos vizsglatok nem sokban trnek el a hallhat hangos (sajtrezg-

ses) longitudinlis vizsglatoktl, gy az ott lertak jrszt alkalmazhatk az ultrahangos vizs-

glatok esetben is. Az ultrahang alkalmazsval kapcsolatban azonban meg kell emlteni n-

hny sajtossgot:

Amit az ultrahang minimlis hullmhosszval kapcsolatban emltettem, fokozottan rv-

nyes faanyagok esetben, hiszen itt a homogenits tvolrl sem kzelti meg pl. az aclt.

A faanyag terjedsi idn alapul ultrahangos vizsglatnl teht rendszerint meglehetsen

alacsony frekvencit alkalmaznak. J, s H. Krautkramer (1990) 250-500 kHz-es frekven-

cit javasolnak bkk prbatestek tsugrzssal trtnmrshez.

- A faanyag mikrostruktrjnak kvetkeztben a csillapts minden esetben igen jelents,

teht ultrahanggal csak viszonylag kis mretprbatesteket tudunk vizsglni.

- Csillapts tekintetben jelents eltrsek mutatkoznak az egyes anatmiai irnyok eset-

ben. A csillapt hats rostirnyban a legkisebb, gy ebben az irnyban viszonylag hosz-

szabb prbatestek is vizsglhatk.

A sajtrezgsen alapul hangsebessg mrssel szemben az ultrahangnak nagy elnye az, hogy

jval rvidebb tvolsgok mrsre is alkalmas. Pldul a tanszken kifejlesztett FAKOPP

mszer als mrsi hatra rostirnyban 50 cm, rostra merlegesen 15-20 cm, mg ultrahang se-

gtsgvel gyakorlatilag nhny mm-es anyagot mr mrni lehet.

3.6.2. Akusztikus emisszi

Egy tetszleges szerkezetben mechanikai feszltsg ltrehozst kveten, de mg az anyag

tnkremenetele eltt belsmozgsok indulnak meg. A mozgsok kvetkeztben hangkitrsekre

lehet szmtani, amit akusztikus emisszinak (AE) neveznk. Ez a vizsglati mdszer fleg

fmek vizsglatakor lehet hasznos. Plda erre a Paksi Atomermreaktor tartlyain vgzett ilyen

jellegnyomsprba


39/159


Faanyagok esetben l fk vizsglatra prbljk hasznlni. A pusztulflben lv faanyag

vzszllt ednyeiben a szradskor fellpfeszltsgek kvetkeztben AE kibocsts detektl-

hat. A vizsglatok ksrleti stdiumban vannak.

3.6.3. Akuszto-ultrahang

A 1980-as vek kzepn jelent meg elszra szakirodalomban az akuszto-ultrahangos (AU)

technika. A vizsglati mdszer tulajdonkppen az akusztikus emisszis s ultrahangos vizsgla-

tokat tvzi. A faiparban ragasztott ktsek s ragasztott szerkezetek szilrdsgi vizsglataihoz

hasznlhat- Az AU becsl paramter s a szaktszilrdsg kztt lv 0,82-es korrelcis

egytthat nagyon jnak mondhat. Az AU becslparamter a hossztoldson s alapanyagon

keresztl mrt RMS feszltsg hnyadosa. Az RMS feszltsg az akusztikus jel energijval

arnyos. A ragasztott ktsek vizsglatn tl a mdszer alkalmas a faanyagban mg kezdeti st-diumban lvkorhadsok kimutatsra is.

3.6.4. Mikrohullm

A faanyagok vizsglathoz az iparban mr szmos helyen alkalmazott mdszer sorn a hasz-

nlt mikrohullm frekvencia 10 GHz. A legsszetettebb rendszerek alkalmasak nedves-szraz

srsg, nedvessgtartalom s dielektromos llandk mrsre. Mivel a dielektromos llandk

fggnek az anatmiai irnytl, ezrt loklis rostkifutsok s ezzel gcsk helyei s mrtke hat-

rozhat meg ltala. A hrom paramteres rendszer a kvetkezmikrohullm paramtereket mri:

- Abszorpci a fban (nedvessgtartalom fgg)

- Fziskss a fban (a fa szraz tmegtl s nedvessgtartalmtl fgg)

- Depolarizci a fban (a rostkifuts s nedvessgtartalom hatrozza meg)

A gcsk lokalizlshoz kisebb hullmhosszt clszervlasztani. A 10 GHz-hez tartoz hul-

lmhossz 3 cm. A mdszer a gyakorlatban mg nem terjedt el.

3.6.5. Nukleris mdszerek (Srsg mrse gamma-sugrzssal)

Forgcslapok gyrtsa sorn folyamatos minsg-ellenrzs egyik lpse a srsg mrs. A

srsget gy mrik, hogy gamma-sugrzssal tvilgtjk a gyrtsoron levlapot. A rendszer

egy sugrforrsbl s egy detektorbl ll. Leggyakrabban az Am-241-es sugrforrst hasznlnak,

amely sugrzsnak energija 59 keV. Ez a legelterjedtebb sugrforrs, mert amikor a faanyag

vizsglathoz sugrzst alkalmazunk, a fa kis srsge s alacsony tlagrendszma miatt

clszera kisebb energiaszinteket vlasztani.

A gamma-sugrzs s az anyag meghatroz klcsnhatsi formi a kvetkezk:

- Foto-effektus (meghatroz az alacsony energikon)


40/159


- Compton szrs

- Prkelts (1.02MeV gamma energia fltt jn ltre)

A klcsnhatsi formktl fggetlenl igaz a sugrzs gyengtsre vonatkoz

exponencilis formula:

Ahol:

I: a d rtegvastagsg kzegen thatolt gamma-sugrzs intenzitsa (impulzus/s)

I0: az elnyelkzeg nlkl mrhetgamma-sugrzs intenzitsa (impulzus/s)

: tmegabszorpcis koefficiens (cm /g)

: srsg (g/cm2)

Az I0rtke a mrrendszernk egy llandja.

A tmegabszorpcis koefficiens fgg az alkalmazott gamma energitl s a vizsglt minta tla-

gos rendszmtl. Faanyagok esetben az tlagrendszm j kzeltssel lland 59 keV gamma

energira =0,18 cm2/g. A nedvessgtartalom kicsit cskkenti az tlagos rendszmot, ezrt a

nedvessgtartalom nvekedsvel kicsit n a (j. rtke, nedvessgtartalom szzalkonknt 7*10-5

cm2/g-el.

A fenti kpletbl lthat, hogy a vastagsg ismerete szksges az izotpos srsg mrshez.

A fenti formula csak kollimlt (prhuzamosan halad) gamma-sugrzs esetben igaz.Kollimlni lom vagy ms j abszorpcis kpessganyaggal lehet. A pontszerradioaktv for-

rst vastagon krlveszi az elnyelanyag, melybe keskeny rst vgnak. gy keskeny, j kzel-

tssel prhuzamos nyalbot lehet ellltani.

A /sugrzs abszorpcijn (Foto-effektus) alapul mdszer

A gamma sugrzs s az anyag klcsnhatsban legjelentsebbek a foteffektusok. gy hv-

juk azt a jelensget, amely a kvantum s az atomban kttt elektron kztt lp fel. A klcsn-

hats sorn az elektron tveszi a kvantum teljes energijt. Kollimlt sugrzsnak egy adott

vastagsg rtegen val thaladsa sorn az intenzits cskken. Az intenzits cskkensbl sz-

molhat a srsg. A mdszert pl. forgcslap gyrtsa sorn alkalmazzk. ltala a tertk rteg-

vastagsgt s eloszlst ellenrzik. Az IsoGrecomat nev frszru osztlyoz berendezs is e

mdszer alapjn mkdik (3.2.2.2. fejezet, 8. bra).

A sugrzs szrsn (Compton szrs ) alapul mdszer

Abban az esetben, ha a vizsgland anyag mindkt oldala nem kzelthetmeg, alkalmazhat

az n. 90-os Compton szrs. A sugrforrs s a detektor eltt egy-egy kollimtor jelli ki a

I I0 e

d


41/159


szrsi szget, amelyre a berendezs rzkeny. Az eszkz a loklis srsggel arnyos jelel ad

arrl a helyrl, amelyet a kollimtorok kijellnek. A mszert ids faszerkezetek feljtsa sorn

mr kiprbltk.

4. A KIS RONCSOLSOS FAANYAGVIZSGLATI MDSZEREK

Ezek a vizsglatok ahogy a nevk is jelzi nem teljesen roncsolsmentesek, de a krttel olyan

minimlis, hogy lnyegi vltoztatst nem okoz a faanyag minsgben. Kis roncsolsos vizsg-

latok keretben a csavarllsgot, a szgbehatolst, s a RESISTOGRAPH mdszert s ezeknek

a hajlitszilrdsggal val kapcsolatukat szeretnm ismertetni.

4.1. Csavarllsg vizsglata

A faanyagok ktse, egyestse a faiparban s ezen bell elssorban a btor valamint plet-asztalos iparban elssorban szegek s csavarok segtsgvel valsul meg. A btoriparban a fa-

csavarokat szleskren alkalmazzk klnfle vasalatok felerstsre, de szintn kiterjedten

alkalmazzk ms olyan ktelemek helyett, mint a szegek s kldkcsapok, amikor teherbr

ktseket kell ltrehozni. A fa hasthatsgval, kemnysgvel, srldsi ellenllsval s sz-

veti szerkezetvel szorosan sszefgggyakorlati tulajdonsg a faanyag csavartart kpessge.

4.!. !. Csavarllsg vizsglatnak elmleti alapjai

A csavar behajtsakor a behatolssal szemben ellenllst fejt ki, mert a behatol csavar a ros-

tokat szthajltja, st egyeseket el is szakt. A sztvlasztott farostok a csavar felletre sszeszo-

rt ert, nyomst fejtenek ki s ez a nyomerszolgltatja a csavartart kpessghez szksges

srld ert. Fontos teht a csavarnak az ellenllsa, amelyet a kihz ervel szemben kifejt.

Ezzel az ellenllssal fejezhetki a csavars tartssga, tartereje. A csavarktsek jobban tarta-

nak, mint a szegktsek. A facsavarok kihzshoz nagyobb erszksges, mint a szegek eset-

ben, ugyanis kihzs esetn a csavarmenetben fellpnyrfeszltsgek nagyobbak.

Faanyagok szeg- s csavarllsgnak meghatrozsa, MSZ 2364-80 szabvny szerint a szeg

vagy csavar kihzshoz szksges legnagyobb erkifejts nagysgt gy hatrozzuk meg s a

faanyagnak a kihzssal szemben kifejtett fajlagos ellenllst gy szmoljuk ki, mint ezen

erkifejts s a szeg beversi-, illetve a csavar behajtsi mlysgnek viszonyt.

A csavarllsg, mint kis roncsolsos paramter meghatrozsnl kiindulpontknt vegyk

figyelembe a facsavaros kapcsolatok kihzsi teherbrst. A problmt ler alapegyenlettel az

pletek facsavaros ktseinek mretezsnl tallkozhatunk. Az egyenlet a csavartart er

nagysgt adja meg:N

H

h

Hs d


42/159


Ahol:

NHh: a facsavar kihzshoz szksges er(N)

s: a becsavarsi mlysg (mm)

d: a facsavar tmrje (mm)H: a faanyag nyr hatrfcszltscgc (N/mm)

Kztudott, hogy a fa inhomogn anyag, teht a csavartart erfgg:

- A fa srsgtl

- A csavar csavarsi irnya s a rostirny ltal bezrt szgtl

- A fa nedvessgtartalmtl

- Anatmiai tulajdonsgaitl

- A rostirnytl.ltalban ktkedn fogadjk vagy megkrdjelezik a fa btjbe behajtott facsavarok kihzsi

szilrdsgvizsglatnak a gyakorlati jelentsgt. (Amikor a fa a csavar mentn elhasad, akkor a

ktkeds valban beigazoldik.) Bizonyos vzszerkezetek ssze-ptsekor azonban nagyon

gyakran elfordul, hogy olyan ktst kell gyrtani, amelyben a csavart a fa btjbe kell

behajtani. (Fairchild 1926-ban azt tapasztalta, hogy btfelletek esetn a csavarok kihzssal

szemben tanstott szilrdsga a rostokra merlegesen behajtott csavaroknl mrhetrtknek

az 52%-tl 108%-ig terjed s tlagosan annak 83%-a. Cockrell 1933 vizsglatai azt mutattk,

hogy a btnl mrt rtkek a szlirnyra merleges rtkeknek a 44%-tl 88%-ig terjednek

s az tlag rtk 65%. A Faipari kziknyv (Anon, 1955) azt lltja, hogy a bt csavarllsga a

rostra merleges rtknek a 75%-a. A kutatk valamennyien egyetrtenek abban, hogy a bt

repedsei nagyban befolysoljk a bt csavarllsgi rtkt, valamint az is ismert tny,

hogy a bt csavarllsgi rtkeinek nagyon nagy a szrsa.)

A Soproni Faipari Egyetem Roncsolsmentes anyagvizsglat Laboratriumban lineris sz-

szefggst lltottak fel a csavarllsg erben

mrt rtke s a hajltszilrdsg kztt (23.

bra), ami azt jelenti, hogy a csavarllsg

alkalmas szilrdsgi rtkek becslsre

beptett tartszerkezetek vizsglatnl.

23. bra A csavarllsg s hajltszilrdsg kapcsolata


43/159


Ugyancsak a Roncsolsmentes anyagvizsglat laboratriumban megllaptottk, hogy a

nyrmodulus nagysga megbecslheta csavartart ernagysgt ismerve ( 24. bra ).

24. bra Korrelci a nyrmodulus s a csavartart erkztt

4.1.2. Csavarllsg mrs mszere

A Soproni Egyetemen fejlesztettk ki az elfrs utn becsavart facsavar kihzshoz szks-

ges hordozhat kszlket, amelynek elvi vzlata a 25. brn lthat. A kszlk a CS-600 nevet

kapta.

25. bra A CS-600 csavarllsg mrmszer

A mszer frszei:

1. Mszerllvny

2. Csavarors a forgatkarral

3. Csavarfog villa

4. Deformcis gyra nylsmrblyegekkel

5. Feszltsgmrmszer

6. Tpegysg

A mreszkz alapja egy cssatu, amelyet a mrs cljnak megfelelen alaktottak ki. A csa-varfej megfogsra szolgl villa egy, a csavarors vghez rgztett, nylsmrblyegekkel

elltott deformcis gyrhz csatlakozik. A nylsmrblyegeket egy Weastone-hdon ke-


44/159


resztl feszltsgmrhz kapcsoltk. A rendszer energia elltsra 2 db glitelem szolglt. A

forgatkarral a csavarorsn keresztl a csavarfejre kifejtett er kvetkeztben a fmgyr de-

formldik s vele egytt a nylsmrblyegek is. Az ramkrben a Weastone-hd feszltsg-

vltozst mrhetjk a feszltsgmrvel. A kihzshoz szksges ert egy kalibrcis tblzat-bl olvashatjuk le, illetve a kalibrcis konstansokbl szmolhatjuk. (A kalibrls anyagvizsgl

gpen trtnik.) Az alkalmazott ermrcella kalibrcis grbje 6000 N-ig lineris. Ezt tekint-

hetjk a terhelhetsg hatrnak.

A mrs msik fontos eszkze maga a facsavar. Nem hasznlhat fel a vizsglathoz rozsds,

elgrblt, kitompult s a fejrszhez kpest aszimmetrikus csavar. A kivlasztott csavarokat zsr-

talantani kell. Minden csavart egyszer szabad csak felhasznlni.

4.1.3. Csavarllsg mrsi mdszereA mrs menete:

1. A facsavarokatvatosan, a felletre merlegesen becsavarjuk a fba a menet teljes hossz-

sgban. A csavar behajtsi mlysge 20 mm 1 mm kell legyen.

Kiegsztsknt szksges elmondani, hogy a csavaros kts ltrehozsa eltt elfrs

szksges, s a csavart elfrt lyukba helyezzk s hajtjuk be. A furat tmrje az MSZ sze-

rint a facsavar hengeres (sima) rsznl 0,9d, a menetes rsznl pedig 0,6d. A furat

tmrje a faanyag srsgnek fggvnyben a kvetkez:

600 kg/msrsgig 2 mm

600-700 kg/m3-ig 3 mm

700 kg/m3fltt 3,5 mm

Az elfrs hossza 0,9L, ahol L a facsavar hossza. A furat mlysge legalbb 15 mm1 mm

kell hogy legyen.

Ezek a furatok arra szolglnak, hogy kijelljk pontosan a csavar helyt s elsegtsk a me-

netkpzst a fban gy, hogy megakadlyozzk a csavar behajtsakor a fa elrepedst. To-

vbb sr szerkezetkemnyfba gyakran nehz behajtani a csavart, hacsak megfelel

mretfuratot nem frnak ela csavarnak, s mg akkor is a kznsges facsavar megsza-

kadhat, hacsak kenanyagot nem alkalmazunk. (A kznsges csavar esetben add ilyen

problmk miatt elnysebb lemezcsavar tpust (mlymenet) alkalmazni, amely j

minsgaclbl kszl. Rendszerint a lemezcsavarokat minden elfrs nlkl is be lehet

hajtani brmilyen mlysgig a fba.)

2. Remeljk a cssatut.

3. A menetes orsval leeresszk a csavarfej megfog villt s rakasztjuk a csavar fejre.


45/159


4. A menetes ors segtsgvel felemeljk a villt, kzben pozcionljuk a cssatut. A csavar-

nak a furat kzepn kell elhelyezkednie, tovbb gyelni kell arra, hogy a kihzshoz hasz-

nlt erirnya a csavar tengelybe essen. (Ne hzzuk ferdn!)

5. A csavarokat kihzzuk. A kihzs lland sebessggel trtnjen. A kihzs sebessgt gykell megvlasztani, hogy a vizsglati idlegalbb 1 perc, de 2 percnl hosszabb ne legyen.

A kiemels kzben folyamatosan leolvassuk a voltmrn megjelenfeszltsg rtket s

feljegyezzk a maximlist.

6. 1%-os pontossggal meghatrozzuk a legnagyobb terhelst (Fmax).

7. A vizsglat befejezse utn meghatrozzuk a faanyag nedvessgtartalmt a szabvny

elrsai szerint. Azokat a vizsglati eredmnyeket, amelyeknl a faanyag nedvessgtartalma

tbb mint 2%-al eltr az elrt nedvessgtartalomtl, figyelmen kvl hagyjuk.A mrs a 3. kpen lthat.

4.2. Szegbehatols

4.2.1. Szegbehatols vizsglatnak elmleti alapjaiA mrs elve, hogy lland ervel ljk be a szeget a faanyagba, s a behatolst mrjk. Ku-

tatk szerint a behatolsi mlysg s a srsg kztt szoros korrelci van, s ebbl kvetkez-

tethetnk a szilrdsgra. Ha ugyan akkora ervel ljk be a szeget az anyagokba, akkor a na-

gyobb hajltszilrdsg fba kevsb mlyen hatol be a szeg, mint a kisebb hajltszilrdsgba..


46/159


4.2.2. Szegbehatols mrs mszerei

A szegbehatolst a Pilodyn nevmszerrel mrhet. Ezt a kszlket nhny ve fejlesztette

ki a svjci Proceg cg. A kszlk frszei:

- Fmhenger- Rug

- 2 mm tmrjszeg

- szegfelhz rd

- elstszerkezet

Az lland ert az azonos mdon felhzott rug biztostja. Kln e clra tartozik a mszerhez

egy szegfelhz rd. A rugt egy biztost-szeg tartja sszenyomva, ennek elmozdtsval lp

mkdsbe a szerkezet, vagyis a rugerkilki a szeget a fa felletre. A Pilodynnal gyors m-rsre van lehetsg, de hasznlatnl figyelni kell az elstbillentyre, nehogy vletlen elslse

balesetet okozzon.

A Pilodyn-faanyagmrmszer hrom alkalmazsi lehetsgrl szmol be az irodalom:

- ptanyag osztlyozsa

- oszlopok szilrdsg becslse

- llfk minstse

4.2.3. Szegbehatols mrsi mdszere

A szgbelvst a prbatest kt egymsra merleges felletn kell vgrehajtani. A mrs vg-

rehajtsakor elszr a szgfelhz rd segtsgvet alaphelyzetbe kell lltani a mszert, majd

rnyomni a fra s elstni. gy a rug belvi a szeget a fba. A mszeren elhelyezett sklrl

kzvetlenl leolvashatjuk a behatolsi mlysget.

A mszer hasznlhatsgt jelentsen befolysolja az vgyrk helyzete, vastagsga, a fa

szveti szerkezete. A lazbb szerkezettavaszi pasztba mlyebben hatol be a szeg, mint a ke-

mnyebb ksei pasztba. A radilis irnybl trtnvizsglat rszben kikszbli ezt a probl-

mt.

4.3. A RESISTOGRAPH mdszer

A beptett faanyag llapotnak vizsglathoz nagy segtsget nyjt a nmet fejleszts

RESISTOGRAPH nevmszer. Klnsen j szolglatot tehet a faktsek llapotnak meglla-

ptsnl, de hasznlhat lfa, valamint vezetkoszlop vizsglatnl is. A mszer felptse a

26. brn lthat.


47/159


26. bra A mszer felptse s alkalmazsi lehetsgei

A frgp /1/egy kzponti egysghez /2/csatlakozik, melynek rszei:

- Akkumultor, amely a fr mkdshez szksges ramot biztostja

- Vezrlegysg a hozz tartoz vezrlelektronikval

- Nyomtategysg, amelyen frs kzben a profil 1: l-es mretarnyban jelenik meg.A nyomtat egysghez szksg szerint csatlakoztathat egy PC /3/ (Lap Top)

A frszerszm (27. bra) egy 3 mm tmrj tfr, amely az vgyr analzis cljaira is

megfelel A frs maximlis srsgfelbontst biztost, a jellegzetes geometriai kialakts

lehetv teszi az egyenes frst.

27. bra A frszerszm

A rendszer mkdsi elve a kvetkez:

A megfeleleltolsi sebessg belltsa s a frgp rgztse utn a kvnt helyen elkezd-

jk a frst. A rgzts azrt fontos, mert a hibs, bizonytalan befogs a frtbeszorulshoz,

trshez vezethet. A kszlk a grafikont a frshoz hasznlt teljestmny s a faanyag

srsgnek kapcsolata alapjn veszi fel. Abban az esetben, ha a fr egy nagyobb srsganyagban halad, nagyobb teljestmny szksges az elrehaladshoz, mint kisebb srsg


48/159


anyag esetben. Jl tudjuk, hogy a srsg egy anyagon bell sem lland (pl. a korai s ksi

paszta srsgklnbsge), de a korhads s gcs kzelben is jelents eltrs tapasztalhat az

egszsges faanyaghoz kpest. A rajzolt grafikonok alapjn teht kvetkeztetni lehet a beptett

faanyag, valamint a kialaktott faktsek belsszerkezetre.Ha szigoran vesszk a roncsolsmentes vizsglat fogalmt, akkor a RESISTOGRAPH m-

rst egy kisroncsolsos vizsglatnak tekinthetjk. Figyelembe vve azonban a frszerszm m-

rett s azt a 3 mm tmrjfuratot amit csinl, belthat, hogy a faanyag szerkezete gyakorla-

tilag nem megy tnkre. A vizsglat teht a roncsolsmentes mrsek kz sorolhat.

A tovbbiakban nhny RESISTOGRAPH mszer ltal ksztett brt kvnok elemezni. A

28. bra a fenyvgyrszerkezett mutatja. Folytonos vastag vonallal a rntgennel ksztett

grafikon, vkony szaggatott vonallal a RESTSTOGRAPH ltal ksztett grafikon lthat. Ha sz-szehasonltjuk a kt grbt, szrevehetjk milyen kicsi a klnbsg a kettkztt. A mdszer

teht j kzeltst ad a faanyag belsszerkezetrl.

28. bra Fenyvgyrs szerkezete RESISTOGRAPH mrs alapjn


49/159


A 29. brn egy egszsges fenyfrszrut lthatunk. Megfigyelheta korai s ksei paszta

srsgklnbsge, s hogy az tlagos rtk csak minimlis rtkben vltozik.

29. bra Az egszsges fenyfrszru kpe RESISTOGRAPH mrs alapjn

A 30. brn kezddgombabonts jellegzetessgei figyelhetk meg fenyfrszrun. A pasztk

kztti dinamika lecskken, klnsen a gombabonts helyn.

30. bra Kezddgombabonts jelei fenyfaanyagon


50/159


A 31. brn tmeneti gombakrostsi stdium jelei lthatak. Tovbb cskkent a dinamika s

ntt a rontott keresztmetszet. A krosts helye folytonos vonallal van jellve.

31. bra Gombakrostott fenyfaanyag

A 32. bra elrehaladott gombakrostst mutat. A frs sorn gyakorlatilag nincs ellenlls.

32. bra Elrehaladott gombakrosts feny


51/159

Rgi faszerkezetek

(BMEEOHSAAV16)

4. Elads


52/159

Npi pletszerkezetek 2/2

Vegyes falak:

A- llsvny

B- fekvsvny

C- fldbe ltetett ndfalD- tblzatos svnyfal

E- tblzatos ndfal

F- clpgasos vztapasztott svny- vagytapasztott ndfalvzkitltssel

G-clpgasos szerkezetllsvnyvzkitltssel.

H- rejtett kkelyhesoszlopvz vlyogtglafalban

I- talpas keretvzasszerkezet tapasztottsvny vzkitltssel

J-talpas keretvzasszerkezet tornccal,vlyogtgla, tgla, illetvelcek kzttivlyogtmssel.


53/159


Fafalak:

A- keresztvges rnkborona sekly fszkelssel

B- keresztvges rnkborona mly fszkelssel

C- keresztvges pallborona

D- csapolt borona

E- faragott keresztvges borona szerkezete

F -talpas, keretvzas zsilipek pall.

csktsek npitetszerkezetekben.


54/159

Npi pletszerkezetek4/4

Kertsek, kapuk:

A- rok, svny

B- karmkorlt

C-fekvsvny

D- ndkerts

E- vlyogfal

F- lc-kerts

G- lldeszka-kerts

H - fekvdeszka-kerts

I- deszkakapu

J- tkskapu

K-L - ketts nagy- skiskapu, ltalnos,

M - cinterem fedeles

kapuja. Sajkeresztr

N- fedeles kiskapu

O - rgi tpusszkely kapu (rszei:lb, nagykapu,kiskapu, rcs,hnaljkts, agy fa,lda, tet)


55/159

Npi pletszerkezetek5/5

Fdmek:

A- gerendafdmdorongtertssel

B- gerendafdmtapasztott ndtertssel

C- prfdm egyszerdeszkatertssel

D-prfdm tfedettdeszkatertssel

E- prfdmpalltertssel

F-plys, tapasztottgerendafdm

G- bortott,stukaturozott gerenda-fdm

H- poroszsveg

boltozat fagerendrailletve aclgerendra

I -mestergerendsprfdm

J- ua. merevtvel stmasztoszloppal(Boldoganya)

K- konyha

dongaboltozata rptettszabadkmnnyel.


56/159


Ndfeds:

A- ereszdeszka tmasztka

B- ereszver

C- nd vereszkzk

D- ndktfk

E- gerinc fonssal

F- kalodafkkal

G-korccal

H- cserepezve

Szalma- szspfeds:

A- laposon szalmafeds,

1. eresz lccel

2.ereszdeszkval

B - tereget vagy felvert zspktztt zsp

D- lpcss zsp

3. fejes bbu

4. sima bbu

5. bbu

6. gerinckpzs-vltozatok

7. cscsdszek.


57/159


Tetformk:

A- bogrht

B- flnyereg

C- stor

D- kpos

E - nyeregtetteleoromzattal,osztprknnyal

F- res oromzat

G-csapott, osztprknnyal

H- res vzvezetvelI- dlt, res oromzat

J- res elll (tmasztott vagykonzolos)

K- kontyolt

L- fstlikas (kontyolt)

M- stks

N- sapks

O- csonkakonty teleoromzattal

P- csonkakonty res oromzattal

Q- dlt csonkakonty

R- hossz csonkakonty

S- kontyolt kuklsT- kontyolt lmanzrd

U- manzrd teleoromzattal.


58/159


Tetszerkezetek:

A- bogrht

B- boronatetC- nagy olllbas

D - gasfs-szelemenesD1. oromzatosD2. kontyoltD3. stksD4. sapks

E- flgas

F- olllbasF1. oromzatosF2. dlt csonka-kontyos

G- aszimmetrikus oll-lbas

H- szarufsH1. fstlikas kontyolsH2. csonkakonty

F- teleoromzat

I- szarufs klnll n.tzmentes fdmmel

J- oromfal-szelemenes

K- oromzat, llvnyosfachwerk"

L-M- llvnyos tetk

N- jrmos csrszerkezetN1. ua. kontyolva

O- szles jrmos csr

P- llvnyos pajta

Q - olllbas pajtatettorokgerendval sanlkl


59/159

Rgi faszerkezetek

(BMEEOHSAAV16)

5. Elads


60/159


Alfldi gabonatrolk:

A- fld alatti vermek

B- fld feletti boglya alakgabonsok

C-D- szntalpas hombrokMartonos, Sztapr

E- csolt gabons

F-G- falazott magtrak.


61/159


ltalnos pldk:.A- kzp-nyugat-dunntli

B- Balaton-felvidki

C- felfldi

D- srrti

E- alfldi,

F- fels-Tisza-vidki, szamosi,

G-H- szkelyfldi.

Hztpusok a XVIII-XIX. szzadbl:

A megklnbztets lehet-sgei:

1. alaprajz

2. falszerkezet

3. bejrat,

4. tetforma

5. fdm

6. eresz, tornc

7. tzelk

8. fstelvezets

9. homlokzatok stb.


62/159


D- Nagypatak

E- Bikkfalva

F- Bogdnfalva

Szkelyfldi s csng hzak

A- Gyimes

B- Cskmenasg

C- nlaka


63/159


tmeneti vagy ritkahzformk:

A- Iklad

B- Tard

C- Noszvaj, barlanglaks

D- Paszab, fldhz


64/159


Fatornyok:

F - Ndjfalu

G- Szabolcsbka

H - Tiszacscse

Haranglbak:

A - CsdeB - Lukcshza

C- Nbrdfa

D - Brszentmihlyfa

E- Nemesnp


65/159


Malmok:

A- szrazmalom

B- taposmalom

C- tiprmalom

D- szlmalom

E- szldarl


66/159

Rgi faszerkezetek

(BMEEOHSAAV16)

6. Elads


67/159

A XVI.-XIX. szzadi csolt tetszerkezetekMagyarorszgon


68/159

Kzpkori magyar csolt tetszerkezetek 1/24

16-19. SZZADI CSOLT TETSZERKEZETEK MAGYARORSZGON

A rgi csolt tetszerkezetekkel az ismert szak-irodalom alig-alig foglalkozik annak ellenre,hogy azok az pletek megjelensnek meg-hatroz elemei. Egy-egy lerson tl csak n-hny 18-19. szzadi mintaknyv nyjt nmitjkoztatst errl a fontos, de anyagban

pusztulkony szerkezetrl. Lassan harminc ves tervez s memlk-helyrellt munkm sorn, mely kiterjedt amai Magyarorszg egszre, mind tbbszr ta-llkoztam rdekes, csolt tetszerkezetekkel. Alassan bvlismeretanyag rendszerezse egy-re indokoltabbnak ltszott s fokozatosan nl-klzhetetlenn vlt.1 A rendszerezst ertaniszempontok szerint hajtottam vgre, ezt indo-kolta, hogy a megismers clja majd mindenesetben a tetszerkezet megrzse, helyrell-tsa volt s gy a szerkezetekkel val elmleti

foglalkozsom igen kzel kerlt a gyakorlatifelhasznlhatsghoz. A feldolgozs sorn el-klntettem a kzpkori, illetve a kzpkori

jellegs a barokk szerkezeti rendszert, meg-figyeltem egy, mindkt rendszer elemeit fel-hasznl, n. kevert csoportot is.

Kzpkori szerkezeti rendszer

A kzpkori szerkezeti rendszer kt f alkoteleme kt egymsra merleges, tbbszrsenhatrozatlan skbeli merev szerkezet, melyek

nmagukban nem brnak stabilitssal. ssze-kapcsolsukkal alakult ki az a trbelileg me-rev szerkezeti rendszer, amely biztosan tmasz-kodva a teherhord falakra, hossz idn t k-pes alakvltozs nlkl hordani a kls hja-lst. A kt sszekapcsold szerkezetet az p-let tengelyhez kpest elfoglalt helyk szerintharnt, illetve hossz szerkezetnek nevezem.

A harnt-szerkezet az plet hossztengelyremerleges, ltalban 45 foknl nagyobb d-lsszg oldalakkal, nmagban merev, fg-gleges tengelyre szimmetrikus skhromszg,

amely az thidal gerendn nyugszik. Ezek-bl a merev skhromszgekbl egy tetszer-kezeten bell ltalban kt megolds tallha-t, melyek kzl azt, amely a hossztart fg-gleges oszlophoz ktdik fszarullsnak (a),mg a tbbi mellkszarullsnak (b) nevezhet.

Mindkt fajta szarullsban megtallhat azals ktoldali ktgerenda, amely az thidalgerendt s a szaruzatot kapcsolja ssze, vala-mint a vzszintes torokgerenda (vagy torokge-rendk) a kt oldals szarufa kztt A fszaru-llsok tovbbi ktgerenda prjai vagy az t-hidal gerendbl, vagy a hosszrcs oszlopai-bl indulva emelkednek a torokgerendig vagya szaruzatig, gy biztostva annak jabb meg-tmasztsi pontokat. A mellkszarulls kt-

35. kp- Ktgerendk keresztezdse s fl fecskefarkos kts

gerendaprjai az thidal gerendrl - vagy

nagyobb mretek esetn a torokgerendrl isindulva - emelkednek a szaruzatig, hogy aztmegtmasszk.

A ktfajta szarulls ltalban egymst vl-togatva (a-b-a-b) vagy a mellkllsok meg-ismtlsvel (a-b-b-a) ritmusban kerl elhe-lyezsre, de az azonos llsok ismtlse isltezik (a-a-a).

A hossz-szerkezet az plet hossztengely-vel prhuzamosan elhelyezked hosszrcs -vagy, nagy mretek esetn hosszrcsok - a haj-


69/159


36. kp. Forr, r. k. templom, fszarulls 37. kp. Forr, r. k. templom, mellkszarulls

ltsra ignybevett thidal gerendkra tmasz-

kodva pl meg s a szerkezet hosszirny me-revsgt biztostja.A hosszrcs mindig talpgerendn nyugszik,

melyrl oszlopok s merevtk indulnak a fej-gerendig. Nagyobb mrtek esetn a rcs tbb-szintes olymdon, hogy a fejgerenda a kvetke-zszint talpgerendjnak a szerept isbetlti.

A tbbszintes rcsok oszlopai minden eset-ben egy darabbl kszlnek, mg a merevtkvagy szintenknt, vagy tfut elemknt kerl-nek kialaktsra. A hosszrcs oszlopai a fl-lsokban helyezkednek el s a harnt irny

kt

k az oszlopba metszenek bele, vagy arrlindulnak. A mellkszarulls kt elemei ahosszrccsal sohasem tallkoznak. A hosszrcsfejgerendira lnek fel ltalban a szintenkntelhelyezett torokgerendk, de ettl fggetlenelhelyezkedsre is van plda.

A kzpkorinak nevezett szerkezeti rend-szerben a szerkezet egyes elemei ertanilag istbb fajta ignybevtelnek vannak kitve. Azthidal gerenda sszefogja a falakat s hord-

ja a hosszrcsot (hajlts). A torokgerendksszefogjk a szaruzatot s kitmasztjk ahosszrcs fejgerendjt (hzs s nyoms).

Az ertani elemzs arra mutat, hogy a k-sztk a szaruzat skjt kvntk a sok megt-masztssal alakvltozs mentess tenni, s k-lnleges jelentsget tulajdontottak a szerke-zet hosszmerevsgnek. A funkciknak azilyen mdon trtn elvlasztsa s a teljesszerkezet egysges kezelse az, amely ezt arendszert lnyegesen megklnbzteti a barokktetszerkezeti rendszertl.

A kzpkorinak nevezett tetszerkezetek jel-lemz anyaga a brdolt tlgyfa. Az elemeketfeles lapolssal, fecskefarkos ktssel s ke-

mnyfa vendgcsappal, illetve variciikkal k-

tik egymshoz. (35. kp) Ez a ktsmd, a be-ptett gerendra hzst s nyomst egyarntt tud adni s a vendgcsap az elhelyezs sk-

jra merleges mozgst is kpes felvenni. Egy-egy ilyen csompont vagy a ktsek rengete-gvel szabdalt oszlop a mestersgbeli tuds-nak klnleges tanja. Az csok teljestmny-nek rtkt tovbb emeli, ha figyelembevesszk, hogy csak a ferdeszg csszekerce,brd s vs, valamint a fr llott rendelke-zskre az anyag erdei kitermelstl a bep-tsig.

Az ptsi technolgia menett sajnos nemismerjk. Valszn, hogy az plet mretei-nek ismeretben zsinrpadot ksztettek az p-tk s itt szabtk, illesztettk az egyes eleme-ket keresztmetszetekre, illetve a hosszrcsostartra bontva a szerkezetet. Az gy elkszltteljes szerkezetet aztn a falak megplte utna helysznen lltottk ssze. Ezt ltszik alt-masztani, hogy az elemeket szmoztk s be-tjelzssel lttk el, mely jelzsek egyrtelmfeloldsa mindezideig nekem nem sikerlt. Afelttelezettnek azonban nagymrtkben ellent-mond, hogy a megismert szerkezetek preczek,

pontosak, holott az l anyag (a tlgyfa kl-nsen) a leszabs s a bepts kztti idben

jelents mrtkben vltoztathatja alakjt. Ahossz- s keresztirny elemek tallkozst pe-dig csak a teljes szerkezet szrazon" valsszelltsakor lehet pontostani. A msik le-hetsges megolds teherhord falak elkszl-te utn az thidalgerendkon kialakul szin-ten trtn azonnali megmunkls s sszel-lts. Ezt tmasztja al pldul az avasi temp-lom fedlszerkezetnek klnleges nagy m-rete, s az, hogy a szerkezetet a gyakorta alkal-


70/159


mazott grbe, elcsavarodott fkhoz igaztottk.Nehz elkpzelnnk azonban, hogy ilyen ide-iglenes llvnyokon ilyen pontos munkt v-geztek volna. gy teht a munkamenet krd-seit ma sem ltom megoldottnak.

Az elzekben fbb vonalaiban krlhat-rolt tetszerkezeti rendszert, azrt neveztemkzpkorinak, mert a legkorbbi ismert ma-gyarorszgi ilyen tetszerkezet a 15. szzad v-grl val2, mert hasonl szerkezeteket ptet-tek a 16. szzadban is, s vgl azrt, mert jel-legzetesen klnbzik a 18. szzadi ksbbtrgyalt barokk tetszerkezetektl. A mai Ma-gyarorszg terletn a kutats az egy soproni-tl eltekintve, a trktl meg nem szllt kele-ti, szak-keleti vidkeken tallt kzpkori te-tszerkezetekt. A fellelhetemlkek a kzp-

kori pts templomok fltt tallhatk s n-melyikrl felttelezhetjk, hogy az a kszer-kezetekkel egyids (Korlt ref. tpl.).

A tovbbiakban rszletesen ismertetem h-rom templom tetszerkezett, majd rviden atbbi ltalam ismert, kzpkori jelleg fedl-szerkezetet.

Forr, rmai katolikus templom (Borsod-Aba-j-Zempln megye)

A falu kzepn emelked

, a nyolcszg

h-rom oldalval zrd szently, keletelt gti-kus templom, 14-es szmjelzs szarulls-nak thidalgerendjn a kvetkezket kzli azcsmester, latin nyelvvsett feliratban: (be-tszerint)IAC ROS.MO.FA.PRI SECUNDO.MICHA GOMBOSPASTORIS MO AL VA.KE. QUIREPAR.TEMP.HOC.ANO DO. 1591.TEMPORE.IVDEX PR.IA.SEL.GR.PA COLE IOKO.IVR.VABOR.ST.SI NI V TO CEAzaz:a templomot 1591-ben lltottk hely-re,

Alattyni Mzes lelkipsztorsga idejn, s amsodik mester Gombos Mihly volt. gyvljk, vshette fel ezt a szveget3, mely-nek tovbbi rszei mg feloldsra vrnak.

A kzlt felirat ugyan helyrelltsrl be-szl, azonban fel kell tteleznnk, hogy nemegy korbbi fedlszerkezet javtsrl, hanema meglv templom falainak rendbehozatal-rl s egy j fedlszerkezet ksztsrl rte-st bennnket a mester. Ezt ltszik bizonytania szerkezet egysges volta s a szaruzat folya-matos szmozsa is. A tetszerkezet teht

1591-ben kszlt.

38. kp. Forr, r. k. templom, hosszmetszet

A tet kt keresztmetszetnek szerkezeti el-rendezsben, illetve erjtkban alapvet k-lnbsg nem szlelhet: az oszlop a hosszme-revt rendszer rsze. Ennek ellenre a kny-nyebb trgyalhatsg rdekben (mint korb-ban jeleztem) - fszarullsknt (a) s mel-lkszarullsknt (b) fogom a klnbz ke-resztmetszeteket rtelmezni, itt s a kvetke-zkben is. (36-38. kp)

A minden szarullsban lvthidal (tar-t) gerenda a teherhord falakon nyugv sr-gerendra tmaszkodik s olyan mrtkig ny-lik a falak kls oldaln tl, hogy a fpr-

kny kialaktshoz helyet biztostson a flt-te lv vzcsendestket f

Documents

Régi faszerkezetek