192505. lajstromszámú szabadalom • Körszimetrikus megtámasztású és terhelésű üvegszálas poliészter forgáshéj kupolaszerkezet
1 192 5U5 A találmány tárgya körszimmetrikus megtámasztású és terhelésű üvegszálas poliészter forgáshéj kupolaszerkezet, amely előregyártott elemekből vázszerkezet és zsaluzás nélkül összeszerelhető, homogén, izotóp, lineárisan rugalmas, ezért kevés anyag felhasználása mellett is igen nagy, több száz négyzetméteres felület csapadékvíz elleni védelmére alkalmas és előnyösen használható uszodák, csarnokok, raktárak, gabonatárolók és egyéb mezőgazdasági vagy ipari létesítmények lefedésére. A műanyagok megjelenése, előállítási költségeinek csökkenése, különösen a petrolkémia robbanásszerű fejlődése óta a szakemberek mind nagyobb számban foglalkoznak az építőipar területén történő alkalmazás gondolatával. Az utóbbi egy-két évtizedben kidolgozott műanyaígokból olyan csöveket, ragasztóanyagokat, burkolóanyagokat, síkés hullámlemezeket, szendvicsszerkezeteket, nyílászárókat stb. állítottak elő, amelyek a modern építőipari létesítményekhez előnyösen felhasználhatók. A [műanyagok tulajdonságait, felhasználási területét és kifejlesztésének lépcsőfokait részletesen ismerteti Chistofried Hildebrand szerző 1976-ban megjelent „Der Baustoff Plast” c. könyve (VEB Verlag für Bauveresen, Berlin). A műanyagokból, különösen az üvegszálas poliészterekből kialakított tartószerkezetekre vonatkozóan a technika állása megismerhető Gert Hintersdorf szerző 1977-ben megjelent „Műanyag tartószerkezetek” c. könyvéből (Műszaki Könyvkiadó, Budapest). Amint az ismertetésekből látható, az üvegszálas poliészter tartó- és héjszerkezeteket úgy állítják elő, hogy a poliészter folyékony gyantakeverékkel üvegszövetet vagy üvegpaplant impregnálnak, majd azt formába alakítják, és az így nyert kis súlyú szerkezet szilárdsága megközelíti az acél szilárdságát. Így készülnek az ismert hullámlemezek, tárcsák, lemezművek, kupolák, sikba kifejleszthető felületek (dongák), és hiperbolikus paraboloid héjak is. Ugyanezek a könyvek ismertetést tartalmaznak a kör alapú építmények — pavilonok — kupolahéjainak rögzítésével, fémbordákhoz csatlakoztatásával, általában körterületből szerkesztett szabályos sokszögterület lefedésével kapcsolatban is. Ilyen megoldásra vonatkozik a 3,665,380 lsz. USA szabadalmi leírás, amely szerint lakásokhoz használható előregyártott sátortetők hajlított műanyag síklapokból vannak kialakítva. Az ismertetés szerinti kupolaszerű szerkezet nem forgáshéj felület, nem biztosítja a homogenitást, izotropitást és lineáris rugalmasságot, méretezése nem végezhető el a membrán elmélet alapján, és használata nem eredményez sem számottevő súlycsökkenést, sem kedvezőbb szilárdsági tulajdonságokat. Hasonló hátrányai vannak a 3,768,218 lsz. USA szabadalmi leírás>sal ismertetett kupolaszerű építménynek is, amely felfelé szűkülő, befelé hajlított vályúszerű, oldalaikkal egymáshoz rögzített panelekből, tehát ugyancsak nem forgáshéjfelületből áll. Ismeretesek forgáshéj-szakaszoknak tekinthető elemekből kialakított kupolaszerkezetek is, amelyek kisebb épületek — lakóházak — lefedésére alkalmasak. Ilyen többek között a 3,763,608 lsz. USA szabadalmi leírásból meg_ ismerhető sátortető, amely előregyártott szférikus szegmensekből van kialakítva. Az -egyes szegmenseket a domború oldalukon kiálló bordákkal úgy fogják össze, hogy a bordákra rugós szorítókat (klipszeket), vagy hasított 'fémcsöveket erősítenek. A Szférikus szegmensek szendvics típusú szerkezetből állnak, és konvex oldalukon poliuretán hab hőszigetelő anyag van rögzítve. Ennek a megoldásnak legfőbb hiányossága, hogy a külső bordák összeszorításával nem alakul ki olyan egységes héjszerkezet, amely a membránfeszültségeket megbízhatóan követné, így az a külső erőket és terhelést nem forgáshéjként viseli el. A szegmensek csak gyakorlati tapasztalatok alapján kicsiny, néhány méteres átmérőjű körfelületek lefedésére alkalmasak. A íkupolaszerkezetnek az ismertetésben deklarált szétszedhetősége, valamint újra összeszerelhetősége egyértelműen azt igazolja, hogy az összeszerelt kupola a terhelés szempontjából sem tekinthető egységes homogén héj szerkezetnek. További hátránya a kupolaszerkezetnek, hogy a csapadékvíz ellen nem nyújt megfelelő biztonságot, mivel a szegmenseket összefogó szorítok idővel meglazulnak, és a szegmensek a terhelés (hóteher, szélnyomás stb.) hatására eltávolodhatnak egymástól. Elvileg ideális gömbhéjnak tekinthető a 4,270,320 lsz. USA szabadalmi leírással ismertetett tetőszerkezet, amely lényegében előregyártott gömbsüvegekből álló félgömb alakú építmény. Az egyes gömbsüvegek geometriáját a félgömbszerkezet sugara szabja meg. Ä gömbsüveg panelek részleges átfedéssel kapcsolódnak egymáshoz, és általában szabályos sokszög, pl. hatszög mentén furatokkal vannak ellátva, amely furatokban rögzítő csavarok helyezkednek el. Az összeszerelt félgömbfelület paneljeinek találkozási helyén, pl. ahol négy panel — egy alsó, két oldalsó és egy felső panel — találkozik, az alsó és felső panel közötti szakaszon óhatatlanul az oldalsó panelek falvastagságával megegyező nagyságú rés alakul ki, amely résen át a csapadékvíz az épületbe juthat. Az összeszerelt kupolaszerkezet további hátránya egyrészt az, hogy az átfedések miatt a felhasznált anyagmennyiség közel kétszerese az ideális héj szerkezet anyagszükségletének, másrészt pedig az, hogy terhelés hatására a furatokban és a korróziónak is ki2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
