181313. lajstromszámú szabadalom • Függesztett, feszített tartószerkezet
3 181313 4 hatók meg, építésük pedig hosszadalmas állványozást és bonyolult zsaluzási munkákat kíván. Ezért ezek alkalmazása ma már egyre ritkább. Kis önsúlyú, kis méretű elemekből könnyen összeszerelhető szerkezetek a fémrudakból összeállított kupolák. Ezek kör vagy sokszög alaprajzúak, ami azzal a hátránnyal jár, hogy az ilyen építmények aránylag kevés funkció kielégítésére alkalmasak. Még a rudakból összeállított kupoláknál is kisebb fajlagos súlyúak a feszített kötélhálók. Ezek számos szempontból kedvező és korszerű szerkezetek, gyártási és szerelési szempontból azonban többnyire bonyolultak és költségesek. A geometriai kötöttségek ugyancsak hátrányokkal járnak. A sok szempontból legfejlettebbnek tartott ilyen kötélszerkezetek körébe tartozik az a megoldás is, amelyet a 3 768 216 lajstromszámú USA szabadalmi leírás ismertet. A tartószerkezet pillérekből és feszítő elemekből áll, amelyekhez a pillérek között elhelyezett vasbeton födém van társítva. A szabadalmi leírás számos jó gondolatot vet föl. A szerkezetet célszerűen derékszögű paralelogramma alaprajzú épületek esetében lehet alkalmazni. Sajátossága, hogy minden pillérhez 8 db függesztő elem tartozik, amelyek a belső tér kihasználhatóságát többé-kevésbé korlátozzák. A szerkezeti megoldás kétségtelenül lehetővé teszi igen nagy oszlopközök kialakítását, sajnálatos módon azonban az oszlopok közötti födémet a függesztő elemekkel együtt kell szerelni, mert különben a födém nem bírja ki a saját önsúlyát. A függesztő elemek a szabadban helyezkednek el, ezért korrózió elleni védelmük csak a kábelhidaknál szokásos bonyolult módszerekkel valósítható meg. Ennek hiányában a függesztő elemek élettartama nem lehet hosszú, kicserélésük pedig szinte megoldhatatlan feladatot jelent. A találmány célja olyan függesztett, feszített tartószerkezet megvalósítása, amely nagy terek lefedésére úgy alkalmas, hogy megtartja a kötélszerkezetek összes előnyét, kiküszöböli azonban az ismert kötélszerkezetek fogyatékosságait. Feladata a találmánynak ezen belül olyan megoldás kifejlesztése, amely az 50 m fölötti mérettartományban - vagyis ahol a szállítási és építési nehézségek miatt a hagyományos tartószerkezetek már csak körülményesen vagy egyáltalán nem alkalmazhatók — a nagy terek lefedésére gazdaságos csarnokszerkezetet eredményez. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy az adott célra főtartókból és fióktartókból kialakított és könnyű héjalással ellátott sík födémet, valamint a födém síkja fölé nyúló pilléreket és a pillérek csúcsa közeléből künduló függesztő köteleket célszerű alkalmazni, mely utóbbiak segítségével a födémet egy vagy több ponton föl lehet függeszteni. A kitűzött feladatnak megfelelően a találmány szerinti függesztett, feszített tetőszerkezet, főleg nagy nyílású terek lefedésére — amely tartószerkezet alátámasztó egységből, áthidaló egységből és függesztő egységből van összeállítva, az alátámasztó egység legalább egy pillért, az áthidaló egység általában főtartóból és fióktartóból levő átviteles gerendarácsot, míg a függesztő egység nagy szilárdságú köteleket tartalmaz, a gerendarács pedig adott eset2 ben a tartószerkezet rendeltetéséhez igazodó héjalással rendelkezik — oly módon van kialakítva, hogy a pillérek közül legalább egy a főtartókból és fióktartókból alkotott gerendarács fölé nyúlik, a függesztő egységnek a pillérhez, annak fölső vége közelében kapcsolódó legalább egy függesztő kötele van, a függesztő kötél a tartószerkezet önsúlyával, valamint mesterségesen létrehozott mozgás bevitelével meg van feszítve, és legalább egy ponton a feszítő erő átadására alkalmas kapcsolattal a gerendarácshoz hozzá van erősítve. A találmány szerinti tartószerkezet további ismérve lehet, hogy a függesztő egység az egy vagy több függesztő kötélen kívül legalább egy lehorgonyzó kötéllel is rendelkezik. A gerendarács a szélerő esetleges kedvezőtlen hatásának kiküszöbölésére szolgáló és járulékos feszítő erő bevitelére alkalmas legalább egy kiegészítő lefeszítő kötéllel van ellátva. Az egyik lehetséges kiviteli alaknál a pilléren a függesztő kötél csatlakozási pontját a gerendarács magassági helyzetéhez képest attól eltávolító emelő szerv, pl. egy vagy több hidraulikus sajtó van elhelyezve. Egy másik lehetséges kiviteli alaknál a pillér és a gerendarács közé a függesztő kötélnek a gerendarácshoz kapcsolódó csatlakozási ponijának időlegesen meghatározott helyzetbe való juttatására alkalmas feszítő eszköz, pl. csigasor van elhelyezve. Egy harmadik lehetséges kiviteli alak esetében a gerendarács a pillérhez magassági értelmű relatív elmozdulást, pl. a gerendarácsnak végleges helyzeténél magasabb pozícióból terv szerinti végleges helyzetébe való lesüllyesztését megengedő vezető pálya útján kapcsolódik. Ez utóbbi megoldásnál a pillér a magasabb pozícióból terv szerinti végleges helyzetében lesüllyesztett gerendarácsot ezen végleges Helyzetében megtartó rögzítő szervvel van ellátva. A találmány szerinti tartószerkezet legfőbb előnye, hogy a nagy nyilast sík födémmel lehet áthidalni. Ezért a födém és annak héjalása egyszerű elemekből állítható össze, a szükséges hő- és vízszigetelés pedig ugyancsak egyszerűen valósítható meg. Az alapjában véve derékszögű négyszög alaprajz különösebb geometriai kötöttségeket nem rejt magában. Kedvező az is, hogy egyszerű hossz- és keresztmetszettel lehet a szerkezetet kialakítani, és a nagy nyílásméretek ellenére is aránylag kicsi elemsúlyokat kell csak mozgatni. Emiatt nagy gémkinyúlású szerelő darut lehet használni, és azt jól ki lehet használni. A szerkezet egészének jellegzetessége és az ismert megoldásoktól eltérő módon számottevő előnye, hogy az önsúly és a hasznos teher arányának megfelelő megválasztása esetén egyrészt a födém összeszerelhető állványzat nélkül is (és ezt követően lehet a függesztő köteleket beépíteni, majd megfeszíteni), másrészt hogy a függesztő köteleket a szerkezet üzemelése közben utólagosan egyenként ki tudjuk cserélni, ha arra korrózió vagy egyéb ok miatt szükség van. Ehhez az üzem közbeni kötélcseréhez nincs szükség a gerendarácsból alkotott födém ideiglenes alátámasztására sem. A födém sík kialakításából következik, hogy a nagy nyílású terek lefedésére szolgáló ismert szerkezetekkel szemben jelentősen kisebb a vízszintes és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
