199924. lajstromszámú szabadalom • Faanyagú kötőelemekkel kialakított vázszerkezet, különösen mezőgazdasági épületek létesítéséhez
1 HU 199924 B 2 A találmány faanyagú kötőelemekkel kialakított vázszerkezetre vonatkozik, amely különösen mezőgazdasági épületek létesítéséhez alkalmazható. A mezőgazdaságban gyakran van szükség 9 — 15 m fesztávú épületszerkezetekre, amelyekben a hosszirányú oszlopállások - következésképpen a főtartók - oldalirányú távolsága kb. 3 — 4 méter. Az oszlopok és a gerendák által alkotott keretállásokra a tető és az oldalfalak térelhatárolását tartó szelemenek kerülnek. Korábban a keretállásokat alkotó elemek általában acélból vagy vasbetonból készültek, az utóbbi időben azonban egyre inkább a faanyag kerül előtérbe. A faanyagú vázszerkezetnek számos előnye van (kis önsúly, gyors kivitelezhetőség stb.); problémát okoz azonban, hogy a kereskedelmi forgalomban kapható faanyagok kis választéktartományt reprezentáló hossz- és keresztmetszeti méretei meglehetősen nagymértékben korlátozzák egyszerű, ács-jellegű vázszerkezetek létesítését. Gerendás rendszerű födémek gyakorlatilag csak 6-8 méteres fesztávolságig alkalmazhatók, és ebben kell elhelyezni. Az oszlopok ritkítása csak kiváltógerendákkal lehetséges, vagyis ily módon max. 4x8 m-es oszlopállású vázszerkezet készíthető. Nagyobb fesztávolság esetében a gerendás szerkezetű födém helyett csak bonyolultabb ácsszerkezetek, például függesztőműves fedélszékek jöhetnének szóba, ezek azonban meglehetősen munkaigényesek, így alkalmazásukra viszonylag ritkán kerül sor. Nagy, 15,0 métert elérő fesztávolságú, 3,0-4,0 méteres oszlopállású szerkezeteket — amilyeneket a mezőgazdaságban gyakran igényelnek — csak olyan megoldásokkal lehet kivitelezni, amelyek telepített gyárat, illetve üzemet tételeznek fel, és a kereskedelmi szelvény-választékból igényes és költséges technológiával alakítható ki a nagyobb fesztávolságú tartószerkezet (ragasztott fenyőfa szerkezetek, valamint hossztoldott lombos fából álló szerkezetek). E megoldásoknál azonban a kész szerkezet faanyag-ára a nyersanyag árának a többszöröse. Ezen túlmenően ilyen vázak megépítéséhez komoly szakmunka-ráfordítás szükséges. Ismeretes, hogy hosszirányban egymáson elhelyezett farudak párhuzamos felületeikkel egymáson elhelyzeve, és megfelelő helyeken egymáshoz rögzítve összetetett szelvényű, megnövelt inerciájú tartókat alkotnak, amelyek nemcsak nagyobb fesztávú, gerendás szerkezetű lefedésekre használhatók, hanem arra is alkalmasak, hogy vonórúd, vagy lekötőrúd, illetve támaszrúd segítségével gerendákból álló rúdszerkezet elemeit képezzék. A gyakorlatban alkalmazott megoldások szerint az érintkező felületek tartományában olyan faanyagú elemeket (betéteket) alkalmaznak, amelyek a farudak elmozdulását megakadályozzák, és az így megnövelt inerciájú tarló működéséhez szükséges nyíróerők felvételét biztosítják. A betétek hasáb- vagy hengeralakúak. E kapcsolási módok közös hátránya, hogy az összekapcsolt farudak egymáshoz illeszkedő síkjai könnyen elválnak egymástól, mert az ellenálló erők nem pontosan az illeszkedés síkjában lépnek fel. A szétválás meggátlására a szakterületen érvényes szabályok menetes végű acélrudak (csavarok) alkalmazását írják elő (1. pl. a "Mérnöki Kézikönyv" 1145-1146, illetve 1147-1148. oldalait, valamint a dr. Rónai-Somfalvi "Fa tartószerkezetek" c. könyv 191-192. oldalait). A találmány feladata, hogy olyan vázszerkezetet szolgáltasson, amelynek hosszirányban egymáson elhelyezkedő farudak által alkotott tartói viszonylag olcsó faanyagból egyszerű eszközökkel és technológiával állíthatók elő és szerelhetők össze olyan vázszerkezetté, amelyek költsége a jelenleg ismert hasonló célú szerkezetek költségének lényegesen alatta marad. A találmány feladata továbbá olyan vázszerkezet szolgáltatása, amelyben az összetett szelvényű tartóelemek farúdjai oly módon vannak összekapcsolva, hogy szétválásuk veszélye nagy biztonsággal ki van küszöbölve. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy jelentős gyártástechnológiai és erőtani előnyökkel jár, ha az egymáson fekvő farudak egyesítéséhez olyan kötőelemei alkalmazunk, amelyek egyidejűleg képesek biztosítani a csatlakozási síkban a szükséges ellenállásokat, valamint meggátolni az érintkező felületek szátválását. Ilyen elemekként pedig igen eredményesen használhatók olyan facsapok, amelyek mindkét végükön menettel vannak ellátva, és e menetes végekre belső menettel ellátott rögzítő fa-lapok illeszkednek. (A költséges acél kötőelemek ugyanis — különösen a mezőgazdasági alkalmazás sajátos körülményei között - gyorsan tönkremennek.) A hengeres csapok jelentős vastagságúak lehetnek, ami a szükséges ellenállás fellépésének a biztosítéka, míg a menetes kapcsolatok a húzóerő felvételét teszi lehetővé. A kettős feladata ellátásán kívül e kapcsolat statikai szempontból még azzal az előnnyel jár a szokásos csapokkal és menet nélküli hengeres betétekkel összehasonlítva, hogy a csap végeit a rögzítő falapok az összekapcsolt felületekre merőleges helyzetben igyekeznek megtartani, így a csap nem tud olyan nagy mértékben elhajolni, mint a menetes rögzítő falapok alkalmazása nélkül. Ennek köszönhetően a csapban kisebb hajlítások lépnek fel, így ellenállása megnövekszik. A menetes végű csapok mellett, illetve azokkal együtt hagyományos csapok és hengeres betétek is alkalmazhatók fűzőelemekként, de a nyíróerőket a találmány értelmében teljes egészében a menetes végű, fa-lapokkal rögzített helyzetű csapokkal kell felvenni, mivel ezek jóval nagyobb elmozdulást engednek meg, mint a hagyományos csapok és hengeres betétek, amely utóbbiak ellenállása együttdolgozó kötésekben csak lényegesen kisebb mértékben jelentkezik. A menetes végű csapok alkalmazásának a jelentőségét az is növeli, hogy a vázszerkezet térbeli merevítéséhez ugyanazok a menetes végű csapok alkalmazhatók, amelyekkel a rudak tartószerkezetté egyesítése történik. A fenti felismerések alapján a kitűzött felada-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
