171274. lajstromszámú szabadalom • Rácsos szerkezet, rácsszerkezetű toronyvázak, csarnokvázak, keretes csarnoktetők és hasonlók építéséra

9 171274 10 tározatlan rúdszerkezetet kapunk, ahol a rúderőket csak szilárdsági (elmozdulási) egyenletek segítségével tudjuk kiszámolni. Ebbe a csoportba tartoznak a térrácsszerű kétsíkú rácsos alakzatok is. A héj szerkezeteknél a hajlított héj-tartótípus áll rokonságban az ilyen rácsos szerkezetekkel. Az összetett rudakból készült felületszerkezetek tulajdonképpen sokszorosan határozatlan (túlmerevített) rácsalakzatok: két párhuzamos felületrács sűrűn Összerácsozva. A biztonság javára elhanyagolva az összetett rudat, és a tengelyvonalban koncentrált egyszerű rúdnak tekintve közönséges felületrácsként végezhetjük a számítást. A nagy felületű egysíkú rácsos szerkezeteknél a csomópontokban lapos, kis szögű rúdmetsződések miatt két problémával találkozunk: az egyik a héjstabilitási veszély, amely azt eredményezi, hogy a terhelések hatására a csomópontokban átpattanás áll be, vagyis behorpadás révén a görbület ellenkező irányúra vált át. Az átpattanás felléphet nemcsak kis, hanem nagy területen is, ez esetben nem helyi, hanem a teljes héj stabilitási veszélye következik be. A másik statikai probléma, hogy a csomóponti erő egyensúlyozása, a lapos rúdmetsződések következtében, nagy rúderők jelentkeznek, amiből gazdaságtalan szerkezet adódik. Mindkét kedvezőtlen jelenség ellen, adott felületnagyság esetén a görbület növelésével védekezhetünk, vagyis nagyobb ívmagasságú, esetleg hullámvonal alakú héjfelület kialakításával, ezt azonban esztétikai és szerkezeti szempontok lehatárolják. A találmány a fentiek kiküszöbölésére a felület két főirányában arra merőlegesen héj stabilizáló rácsos szerkezetet épít be, a szükséges, de viszonylag nagy osztásban. Ez a szerkezet, amely a felületrácscsal szervesen össze van építve, teljesen megváltoztatja a felületrács erőjátékát, a statikailag határozott (membrán) állapot megszűnik, és statikailag határozatlan (hajlított héj) állapot következik be. A rácsos szerkezet merevítő hatása megakadályozza a lapos rúdszerkezetek olyan mozgását, ami stabilizációs veszélyt eredményezne akár helyileg, akár a teljes felületen. Ezenkívül a felületstabilizáló tartó előnyösen szétosztja és kiegyenlíti a helyi rúderőket, amit a lapos metszések idéznek elő, így a felületrács gazdaságossága előnyösen változik. A héj stabilizáló rácsos szerkezet olyan nagy héjfelületek építését is lehetővé teszi egysíkú (tehát egyszerű) felületszerkezetekből, amely addig csak több síkú rácsos szerkezetként volt elkészíthető (pl. labdarúgópálya lefedése). Ugyancsak előnye a szerkezetnek, hogy a kettős görbület, tehát szerkezetileg nehezebben kivitelezhető felületek helyett egyszerűbb görbületi viszonyokkal rendelkező, hengeres, kúpos, illetve tört vonalozású felületeket lehet alkalmazni, ami a héj stabilizáló elemek következtében biztonságosan megépíthető. Végül építészetileg előnyös lapos héjak is készíthetők, ami eddig a stabilitási veszély miatt nem volt lehetséges. Megemlítjük végül, hogy jelen szerkezetek racionális gyakorlati alkalmazására csak az utóbbi néhány évben van lehetőség, a nagy kapacitású elektronikus számítógépek elterjedése következtében. A gyakorlati számítás tudvalevő, hogy csak elektronikus számítógépekkel lehetséges, enélkül csak közelítő számításokat végezhetünk a rendkívül nagy számítási munka miatt. A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen, amelyek annak néhány előnyös kiviteli példáját és szerkezeti részletét tartalmazzák. A rajzokon az 1. ábra a különböző síkú rudak csomópontkiképzésének általános változatát és az összekapcsolás elvét ábrázolja; a 2. ábra a rúdelem általános változata, egyszerű fémprofilszelvényből, a csomóponti lemezekkel együtt, két nézetben; a 3. ábra háromszögelemet mutat, három rúdból gyárilag összehegesztve, a csúcsokon a csomóponti résszel együtt, szállítható nagyságú, közel egyenlő oldalú háromszög alakú rúdalakzat; ia 4. ábra összetett rúdelemet mutat, amely négy profilszelvényből, rácsozással vagy hevederezéssel merevített hosszú rúd, a csomóponttal együtt; az 5. ábra görbe felületű felületrácsot mutat, amely háromszögelemből vagy összetett rúdélemből van felépítve, ahol szükség szerint a felületet a két főirányban héj stabilizáló rácsos szerkezet támasztja meg; a 6. ábra felületrács metszete egyik főirányban, bemutatva a héj stabilizáló rács elvét; a 7. ábra a görbe felületen elhelyezett három háromszögrács csomóponti kapcsolata, felülnézetben; a 8. ábra a 7. ábra szerinti szerkezet csomópontjának hosszmetszete; a 9. ábra háromszögrács-vázas felületpanelt mutat, amelynél összetett rúdelemekből előszerelt háromszög-rácsvázra szelemennel alátámasztott héjalás kerül, amelyekből egy görbe felületű torony egy lépésben felépíthető; a 10. ábra a 9. ábrán bemutatott felületpanel függőleges metszete; a 11. ábra a hat térbeli rúd, vagy Összetett rácsos rúd csomópontját, egyúttal a 9. ábra szerinti felületpanel kapcsolási módját szemlélteti; a 12. ábra négyszög-gúla hálózatú térrácsot mutat, amely a találmány szerinti rúdelemekből és háromszögelemekből van összeállítva; a 13. ábra a négyszög-térrács hosszmetszete; a 14. ábra a négyszög-térrács keresztmetszete; a 15. ábra a négyszög-térrács csomóponti kapcsolata keresztmetszetben; a 16. ábra a négyszög-térrács csomópontjainak felülnézete ; a 17. ábra csarnoktetőt mutat, amely négyszögtérrácsokból van összeszerelve; a 18. ábra konzolos tetőt mutat, amely négyszög térrácsokból van összeszerelve; a 19. ábra négyszög-térrácsból képzett falvázat, és a falvázzal mereven összeépített térrács-tetőt mutat; a 20. ábra a tört felületű térrács-csomópont elvi kialakítását, egyúttal a 19. ábra szerinti térrács-fal és tető összekapcsolását; a 21. ábra a háromszögelemekből gyárilag összehegesztett lineáris térrács-tartóelem csomópontját mutatja; a 22. ábra a találmány szerinti rúdelem átvezetését mutatja a csomóponton, egyúttal a 21. ábra szerinti szerkezet csomópontjának keresztmetszetét szemlélteti ; 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5