197378. lajstromszámú szabadalom • Előfeszített tartószerkezet, főleg keretszerkezet
3 197378 4 A találmány előfeszített tartószerkezet, főleg keretszerkezet, amely két vagy több elemet, pl. oszlopot, gerendát és sarut tartalmaz. Az oszlop és a gerenda egymással találkozó részei homloklemezzel vannak ellátva, és homloklemezeiken átfűzött és megfeszített nagy szilárdságú feszitett csavarok segítségével vannak egymáshoz erősítve. A tartószerkezetek tervezésének és építésének területén az utóbbi évtizedekben óriási fejlődés volt tapasztalható. A fejlődés egyik irányzatát képviselték azok a tartószerkezetek, amelyeknél az építőanyag, valamint a szerkezeti rendszer megválasztásával és összehangolásával igyekeztek minél kevesebb anyag beépítéséval minél nagyobb teherbírású építményeket előállítani. Ez a törekvés vezetett az anyag belső tartalékainak kihasználására, így a képlékenység alapján álló méretezési elvek kifejlesztésére és alkalmazására. A másik - és nem kevésbé korszerűnek tekinthető - elmélet és gyakorlat az anyagtakarékosság helyett a költségek minimalizálását tűzte ki elérendő célként. Ennek egyik megnyilvánulása a szerkezetek minél egyszerűbb kialakítására, tömeggyárthatóságéra, gyors beépítésére irányuló törekvés, ami adott esetben csak a beépített anyagmennyiség "elvileg indokolatlan" megnövelése árán juttatható érvényre. A gazdaságosságra irányultság hozta létre azokat a statikai és tervezési irányelveket, amelyek az igénybevételek csökkentésére törekedtek, és általában a rugalmasságtan elvein épültek. Az ilyen szerkezeteknél az elgondolás alapvetően az volt, hogy a fölhasznált anyagmennyiséget csak addig érdemes csökkenteni, hogy az ne növelje a gyártás termelékenységét, mindenekelőtt a ráfordítandó élő munkát. A gazdaságosságra való törekvés eredményezte azt a megfontolást, hogy akkor lehet minimális igénybevételű tartószerkezeteket létrehozni, ha az igénybevételek kialakulását - és így azok nagyságát - mesterséges beavatkozással befolyásoljuk. Régóta ismeretes, hogy az igénybevételek nagyságát eredményesen lehet befolyásolni, a tartók vagy azok egyes részeinek megfeszítésével. Az alapelv azt a törvényszerűséget használja ki, hogy a tartóban kívülről bevitt (általában feszitő) erő segítségével olyan igénybevételeket lehet ébreszteni, amelyek a rendeltetésszerű terhekből származó igénybevételekkel ellentett előjelűek. így a kétféle igénybevétel szuperponálódása egymás hatását .lerontva" végső soron minimális tartókeresztmetszeteket, és ezáltal jó kihasználtságot, gazdaságos szerkezetet eredményezhet. Az utóbbi elgondolás jegyében születtek olyan módszerek, amelyek során a tartókat pl. támaszaik elmozdításával, majd utólagos rögzítésével olyan helyzetbe hozták, hogy az a rendeltetésszerű terheket csökkentő igénybevételeket ébresztett. Egy másik elgondolás azon alapul, hogy a tartóba külön feszitő elemeket építenek be, és ezek megfeszítése hoz létre hasznos terhekkel ellentett értelmű belső erőket. A tartószerkezetek építése területén ugyancsak ősrégi tapasztalat, hogy igénybevétel mindig csak ott és olyan mértékben jön létre, ahol és amekkora mértékben valamilyen mozgást megakadályozunk. Köztudott pl, hogy ha valahol egytartóban csuklót helyezünk el, ott relativ szögelfordulás tud létrejönni, tehát nyomaték nem ébred. A csuklók .nyomatékmentesító" hatását használják ki azoknál a keretszerkezeteknél, amelyeket csuklós megtámasztással ültetnek rá valamilyen alaptestre. így kedvezően alapozható építményeket lehet előállítani. Előny az is, hogy a támaszoknál létrejövő esetleges elmozdulások visszahatása a felszerkezetre többnyire nem számottevő. Hátrány viszont az, hogy .tökéletes" csuklót a valóságban nem egyszerű kialakítani. Az elméletileg tökéletes csuklós helyett a valóságban többnyire imitált csuklókat alkalmaznak, amelyek bizonyos mértékig korlátozottan engedik meg a kapcsolati helyeken kialakulni akaró mozgások létrejöttét. Az acélszerkezetű tartóknál az ilyen imitált csuklók aránylag vaskos acélelemek alkalmazását kívánják. Ezek működése során képlékeny alakváltozások és másodlagos igénybevételek keletkezhetnek, amelyek az alapozásra és a felépítményre egyaránt visszahatnak. A tartószerkezetek optimalizált erőjátékának és működésének elérése érdekében számos újszerű elgondolás látott napvilágot. A fentiekben vázolt általános alapelveken túllépő sajátságos szerkezeti elgondolás ismerhető meg pl. a 2,475.094 lajstromszámú francia szabadalmi leirásból. Ennek lényege, hogy ívelt alakú tartógerendákat tudnak kiképezni egyenes szakaszokból álló, és így az ívet poligonnal helyettesítő U,-V vagy kalap keresztmetszetű tartóegységekből, amelyek közé speciális kapcsolati helyeket iktatnak be. A nem kívánt kapcsolati mozgásokat befeszüló ékek és rögzítő csapok kombinációjával gátolják meg. Az elgondolás önmagában jó és szellemes, hátránya azonban, hogy az ívelt tartó belső erőinek leépítésére nem - vagy csak igen korlátozott mértékben - alkalmas. Más alapelvből indul ki a 2,238.824 lajstromszámú francia szabadalmi leírás. Jelentős felismerése abban van, hogy a maximális igénybevételek helyein, elsősorban a nyomatéki csúcsoknál átvágások segítségével megszüntetik a tartók folyamatosságát, és ott feszitési célzattal ékeket, csapos csomóletnezeket, öntvényeket helyeznek el. A korábban ismeretlen módszer kifejezetten korszakalkotónak minősíthető. Különösen is jelentősek azok az elgondolások, amelyek segítségével a feszítést az összeszerelés során végrehajtott 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 G0 65 3
