185041. lajstromszámú szabadalom • Térlefedő tartószerkezet
185 041 2 A találmány térlefedő tartószerkezet építmények tetőhéjalásának alátámasztására, a héjalás terheinek átvételére és az építmény függőleges teherhordó tagjainak, pl. oszlopainak útján a talajra való továbbítására. A tartószerkezet gerendák sokaságát tartalmazza, és azok a héjalással, valamint az építmény függőleges teherhordó tagjaival való kapcsolatot szolgáló részekkel rendelkeznek. A gerendák alaprajzi értelemben egymásra megközelítőleg merőleges tengelyű, ún. ortogonális hálózatot alkotnak. A hálózat minden csomópontjában a gerendaelemek közül az egyik a csomóponton átmenő gerendaelemet képez, az átmenő gerendaelemhez pedig annak megközelítőleg a hosszanti felezőpontjában az átmenő gerendaelem hossztengelyére megközelítőleg merőleges hossztengellyel bíró egy vagy két, a csomóponton megszakadó gerendaelem kapcsolódik. Az építőiparnak az utóbbi évtizedekben végbement nagymértékű fejlődése kapcsán számos olyan épületszerkezet megvalósítása vált lehetségessé, amelyek megépítésére korábban — az erre alkalmas anyagok hiánya miatt — nem is lehetett gondolni. A fejlődés különösen a nagy belső tereket befogadó építmények területén volt szembeszökő. A világ számos táján készültek a legkülönbözőbb és általában feszítéssel kombinált vasbeton szerkezetek, héjak, hártyaszerkezetek, továbbá könnyűfémből készült héjszerkezetek, lamellákból összeállított térlefedő szerkezetek, „geodéziai kupolák” stb. Különösen nagy terek lefedésére sok olyan szerkezet készült, amelyeknél a teherhordó tartót nagy szilárdságú kábelek alkotják. Az ismert ilyen jellegű szerkezeteknek közös tulajdonságuk, hogy szerkezetileg bonyolultak, létesítési költségük pedig a hagyományos térlefedésekkel összehasonlítva azok sokszorosára rúg. Ezért ezeket a sajátságos megoldásokat csak olyan esetekben — pl. kiállítási csarnokoknál, sportlétesítményeknél, kongresszusi épületeknél stb. — alkalmazzák, ahol az építmény rendeltetése és igényessége miatt nem a gazdaságosság az elsőrendű szempont. A köznapibb funkciókra szánt építményeknél szükség mutatkozott szerkezetileg egyszerűbb és így olcsóbban megvalósítható térlefedések kifejlesztésére. Ezeknek egy sajátságos családját alkotják az ún. térrácsok, amelyek egyszerű rudakból állnak, és azok térbeli csomópontokban találkoznak egymással. Az ilyen szerkezetek előnye, ho'gy elemeik rövidek, kis súlyúak, a rácsszerkezet többnyire szabadon szerelhető, és gyakorlatilag tetszés szerinti alaprajz esetében alkalmazható. Az ismert térrácsok közé tartozik az ún. MERŐ típusú, továbbá a Magyarországon kifejlesztett KIPSZER és az NDK-ban kifejlesztett LEIPZIG típusú - nagy terek lefedésére alkalmas - rácsszerkezetek. Kétségtelen előnyeik mellett azonban vannak ezeknek a szerkezeteknek fogyatékosságaik is. Pl. az, hogy a térbeli csomópontokban összefutó rúdelemek egymással való összeerősítéséhez speciális csomóponti idomokra van szükség. A kapcsolatoknál általában több kötőelemet kell alkalmazni, a csomópontok pedig többnyire olyanok, hogy a találkozó tartóelemek között relatív elmozdulások nem vagy csak igen korlátozott mértékben tudnak kialakulni, ami a Hídelemekben másodrendű igénybevételek kialakulását eredményezi. Ugyancsak Magyarországon fejlesztették ki azt a vázszerkezetet, amelyet a 162.270 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás tartalmaz. Az ebben ismertetett szerkezet ún. gerendarács, amelynél a teherhordó tartórendszert egymást keresztező és ezáltal négyzet alakú hálózatot eredményező gerendák sokasága alkotja. Az elgondolás szellemessége ellenére a szerkezet nem terjedt el, mert szállítása és szerelése nehézkes. Az elemeknek egy jelentős részét ugyanis különleges szállítóeszközökkel lehet csak mozgatni, és így a szerkezet felhasználhatósági köre is erősen korlátozottá válik. Mind ennek a tartószerkezetnek, mind a korábban ismertetett KIPSZER, LEIPZIG és MERŐ típusú térrácsoknak közös kedvezőtlen tulajdonsága, hogy összeállításuk sok élőmunkát és ezért hosszú szerelési időt kíván, ami a létesítési költségeket növeli. Egymásra merőleges gerendahálózat egyes tagjainak a kereszteződési pontokban való nem szokványos megoldására találhatunk példát az 1,424.800 lajstromszámú angol szabadalmi leírásban. A gerendák gerinclemezes tömör tartók, amelyek közül a kereszteződési pontokban az egyik megszakad, míg a rá merőleges másik gerenda folytatólagosan továbbhalad. A megszakadó gerendaelemnek olyan nyúlványa van, amely az átmenő gerendaelem erre a célra szolgáló hasítékába dugható be. A nyúlvány njgóval és bütyökkel rendelkezik. Az előbbi ezek közül a becsúsztatás utáni visszacsúszást gátolja meg, míg az utóbbi a becsúsztatás mélységét határolja. A megoldás jó gondolatot testesít meg, jellegéből adódóan azonban inkább „szerkezeti”, mintsem „erőtani” kapcsolat. Fölhaszriálási területe is meglehetősen szűkkörű. Maga a leírás is csak álmennyezetek fölfüggesztésére javasolja. A találmány célja olyan tartószerkezet kifejlesztése, amely az ismert megoldások fogyatékosságait kiküszöböli, de egyben megtartja azok előnyös tulajdonságait, így cél az, hogy a tartószerkezet a térrácsokhoz és gerendarácsokhoz hasonlóan egyszerű elemekből legyen összeállítható, de megszűnjék a térrácsok közismert szerelési munkaigényessége, és kiküszöbölődjék a gerendarácsok szállítási nehézsége. Feladata a találmánynak annak megvalósítása is, hogy a tartószerkezet, teljes egészében és egyszerű módon „szabadon” legyen szerelhető. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy az ismert tartószerkezetek közül a gerendarácsnak az egyszerűségét és az ezzel párosuló áttekinthető tiszta erőjátékát mint előny megőrizhető egy olyan sajátságosán kialakított gerendaráccsal, amelynek csomópontjaiban egymásra merőlegesen úgy találkoznak a gerendák, hogy közülük az egyik megszakad, a másik megszakítás nélkül áthalad, a megszakadó gerendák pedig egymással és a megszakítatlanul átmenő gerendával egyaránt csuklósán kapcsolódik. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti térlefedő tartószerkezet főleg építmények tetőhéjalásának alátámasztására, a héjalás terheinek átvételére és az építmény függőleges teherhordó tagjainak., pl. oszlopainak útján a talajra való továbbítására, — amely tartószerkezet gerendák sokaságát tartalmazza, és azok a héjalással, valamint az építmény függőleges teherhordó tagjaival való kapcsolatot szolgáló részekkel rendelkeznek, a gerendák alaprajzi értelemben egymásra megközelítőleg merőleges tengelyű, ún. ortogonális hálózatot alkotnak, a hálózat minden csomópontjában a gerendaelemek közül az egyik a csomóponton átmenő gerendaelemet képez, az átmenő gerendaelemhez pedig annak megközelítőleg a hosszanti felező pontjában az átmenő gerendaelem hossztengelyére megközelítőleg merőleges hossz5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 80 65 2
