183626. lajstromszámú szabadalom • Szerkezet épületek teherbírásának növelésére
1 183 626 2 csavarrugót tartalmaz. A menetes orsó a rugós támasz útján a födém számára átadott erő állandósítására alkalmas szervvel, rögzítő anyával és előnyösen a menetes orsó, valamint a rögzítő anya beállított helyzetének megtartását szolgáló szervvel, pl. biztosító anyával van ellátva. A találmány szerinti szerkezet az eddig ismert elgondolásokkal összehasonlítva egy sor előnyös tulajdonsággal rendelkezik. Ezek között a legfontosabb az, hogy nem csupán magában foglalja a hagyományos megoldásoknak az egyes szerkezeti elemek teherbírásának fokozását eredményező előnyeit, de ezzel együtt kiküszöböli azok említett hátrányait is. A legfontosabb előny az, hogy a rugós támaszoknál a reakcióerő módosítható, és így a szabályozás lehetőséget nyújt a terhek későbbi megnövekedésekor az azokhoz való alkalmazkodásra. A rugalmas támasz egyben azt is jelenti, hogy az ott fellépő erők a teher változásakor szinte „önmagukat szabályozzák”, és ennek következtében a mértékadó igénybevételek - tehát a födémek nyomatékai, az ezek befogásából származó nyomatékok és a függőleges teherhordó szerkezetekre jutó erők — nem hoznak létre egyetlen szerkezeti részben sem valamely nem kívánt határállapotot. A találmány szerinti szerkezet nem csökkenti, hanem inkább növeli az épületek használati értékét. Például azáltal, hogy a külön alapokra ráállított oszlopok maguk képeznek olyan középfolyosót, amely az épület kisebb terekre való felosztását segíti elő. Nem csökken a használati érték akkor sem, ha nagyobb teret kell üzemi vagy raktározási célokra használni. Mód van arra is, hogy szükség esetén az épületszerkezet lokális teherbírását valamilyen egyedi teher, pl. nehéz gép, páncélszekrény stb. elhelyezésekor külön a szükségletnek megfelelően beállíthassuk. A rugós támaszok helyes megválasztásával elérhető, hogy a megerősített szerkezet statikailag ugyanúgy működik, mintha azt már eredetileg is nagyobb teherbírásúra méretezték volna. Rendkívül kedvező, hogy a találmány szerinti szerkezettel az épületek megerősítése azok kiürítése nélkül igen gyorsan és egyszerűen, emiatt pedig gazdaságosan hajtható végre. A rugós támaszoknak köszönhetően az épület teherbírása reális határokon belül igen nagy mértékben megnövelhető. A gazdasági előnyöket domborítja ki az is, hogy ez a fajta megerősítés minden más hasonló célú módszernek költség szempontjából csupán a töredékét teszi ki. A találmányt kiviteli példa kapcsán, rajz alapján mutatjuk be közelebbről. A mellékelt rajzon az 1. ábra a megerősítendő épületszerkezet vázlatos keresztmetszete, a 2. ábra az 1. ábrán bejelölt csomópontnál bejelölt II—II vonal mentén vett metszet. Az 1. ábrán látható 1 eredeti épületszerkezet fő részeit a 11 alapozás, a 12 pillérek, a 13 födémek és az azokat alátámasztó 14 födémgerenda alkotják. Az 1 eredeti épületszerkezet egészének teherbírását azáltal kívánjuk fokozni, hogy megnöveljük a 13 födémek teherbírását, csökkentjük az ezek befogásából származó nyomatékokat, valamint a 12 pillérekre jutó igénybevételeket. A hármas cél elérése érdekében az 1 eredeti épületszerkezet alatt — gyakorlatilag az épület pincéjében, alagsorában vagy legalsó szintjén — a meglevő 11 alapozástól független 2 külön alapokat készítünk. A 2 külön alapokról indítjuk el a 3 oszlopok sorát. Ezek a 13 födémeket közvetlenül nem támasztják alá, hanem azokban áttöréseket készítünk, hogy a 3 oszlopok áthaladhassanak rajtuk. A 2. ábra mutatja, hogy a 13 födém 14 födémgerendáit a 4 rugós támasz támasztja alá, amely a 3 oszlop 32 támasztó tagjához kapcsolódik, és így közvetve adja át a 13 födém terheit a 3 oszlopoknak. A 4 rugós támasz legfőbb szerkezeti elemei a 43 csavarrugó és a 44 menetes orsó. Az utóbbi előnyösen a 3 oszlop 31 tengelyvonalában helyezkedik el, és a 32 támasztó taghoz csatlakozik. A 44 menetes orsónak a 32 támasztó taghoz viszonyított relatív helyzete módosítható, aminek következtében a 43 csavarrugó ereje, ennek útján pedig a 14 födémgerendáról átadódó reakcióerők nagysága is változtatható. A 43 csavarrugó célszerűen a 14 födémgerenda felé néző 41 felső tányérral és a 44 menetes orsó felé néző 42 alsó tányérral van közrefogva, a 44 menetes orsónak a 32 támasztó taghoz viszonyított - az említett rugóerőt meghatározó — helyzetét pedig a 45 rögzítő anya szabja meg. A 44 menetes orsó előnyösen el van látva a 46 biztosító anyával is, amely a beállított helyzet fenntartását szolgálja. A 44 menetes orsó helyzetének és ezáltal a reakcióerő kívánt nagyságának beállítására számos lehetőség van. Megvalósítható hidraulikus vagy mechanikus úton, pl. dinamométerrel, erőmérő cellával, nyomatékmérő kulccsal, a legegyszerűbb esetben pedig a 43 csavarrugó rugóállandójának ismeretében pusztán az összenyomódás nagyságának megmérésével. A tapasztalat szerint egy-egy födémgerenda teherbírása „primér módon” az őt alátámasztó 43 csavarrugók erőfeszítési értékével növekszik meg. Valójában további „szekundér teherbírás növekedés” is fellép, mivel a 14 födémgerenda lehajlásakor a rugóerő is tovább növekszik. Ugyanekkor a 12 pillérek igénybevétele ugyancsak a hozzátartozó rugók előfeszítési értékével csökken. Többszintes épület esetén az egymás alatti 13 födémek ily módon való megtámasztása következtében a 12 pillér végső mértékadó igénybevétele az egymás alatt levő 43 csavarrugók előfeszítési értékének összegével lesz kisebb. A felfelé ható rugóerők ugyanekkor a 13 födémek merev befogásából eredő sarokponti nyomatékokat lecsökkentik. A vasbetonból készült 14 födémgerendák ín. „túlemelése” azokban negatív nyomatékot ébreszt, és ez azok felső szélső szálai mentén repedést, esetleg törést okozhat. Ezért az ilyen gerendákat mereven nem célszerű alátámasztani. A találmányi gondolat értelmében a 44 menetes orsók beszabályozásával elérhető, hogy a káros negatív nyomatékokat okozó felfelé ható erők ne jöhessenek létre semmiféle terhelési esetben sem. Ha például olyan terhelési eset áll elő, hogy a 14 fódémgerenda csak a 12 pillér és a 14 födémgerenda megtámasztása között van megterhelve, a 4 rugós támasz ilyenkor is lehetővé teszi, hogy a 14 födémgerenda törés nélkül teljes hosszában képes legyen az alakváltozásra. Eddigi tapasztalataink szerint 100 kN terhelőerőig csavarrugót vagy laprugót, nagyobb terheknél, de szükség esetén már 50 kN fölött is tányérrugót vagy gumirugót c élszerű alkalmazni. A találmány szerinti szerkezet elvileg bármilyen épületnél használható, legfontosabb alkalmazhatósági területe azonban elsősorban az ipari és a raktározási feladatokat ellátó vasbeton vázas szerkezetek területére esik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
