Monolit vasbetonnal együttdolgozó előregyártott kerámia gerendaelemes födémek fejlődése TDK dolgozat Egyed Mónika Szentiványi Mátyás
Konzulens: Sajtos István
Budapesti Műszaki- és Gazdaságtudományi Egyetem Építészmérnöki Kar Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék 2010. október 22.
Tartalomjegyzék 1.
A FÖDÉMEKRŐL ÁLTALÁBAN ........................................................................................................... 3
1.1 A födémek rendeltetése és fajtái .................................................................................................... 3 1.2 Általános tervezési szempontok ...................................................................................................... 3 1.2.1
Statikai szempontok ............................................................................................................ 3
1.2.2
Épületszerkezeti szempontok .............................................................................................. 4
1.2.3
Tűzvédelmi szempontok ...................................................................................................... 4
1.2.4
Épületgépészeti szempontok............................................................................................... 4
1.2.5
Kiviteli szempontok ............................................................................................................. 4
1.2.6
Alaprajzi szempontok .......................................................................................................... 4
1.3 Födémek tervezésének menete ...................................................................................................... 4 1.4 A födémek értékelési szempontjai .................................................................................................. 5 1.5 Rövid fejlődéstörténet..................................................................................................................... 5 2.
3.
A KERÁMIA MINT ÉPÍTŐANYAG....................................................................................................... 6 2.1
Az agyag ................................................................................................................................... 6
2.2
A kerámia................................................................................................................................. 6
FÖDÉMSZERKEZETEK CSOPORTOSÍTÁSA ......................................................................................... 7 3.1
3.1.2
Fafödémek ....................................................................................................................... 7
3.1.3
Acélgerendás födémek .................................................................................................... 8
3.1.4
Vasbeton födémek .......................................................................................................... 9
3.2
4.
Kerámiát nem tartalmazó födémek ........................................................................................ 7
Kerámiát tartalmazó födémek .............................................................................................. 13
3.2.1
Acélgerendás födémek .................................................................................................. 13
3.2.2
Vasbeton födémek ......................................................................................................... 14
3.2.3
Külföldi megoldások ....................................................................................................... 18
FEJLESZTÉSI IRÁNYOK .................................................................................................................... 19 4.1 A geoSOL födémrendszer ............................................................................................................ 20
5.
ÖSSZEFOGLALÁS ............................................................................................................................ 24
6.
FORRÁSOK ..................................................................................................................................... 27
2
1. A FÖDÉMEKRŐL ÁLTALÁBAN 1.1 A födémek rendeltetése és fajtái A födémek olyan teherhordó szerkezetek, amelyek az épületek és építmények tereinek vízszintes elhatárolására szolgálnak. A saját súlyukon kívül úgy kell viselniük a helyiségek használatából származó terheket, hogy közben a következő követelményeknek is megfelelnek: • tartószerkezeti követelmények, • tűzvédelmi követelmények, • épületszerkezeti követelmények, • esztétikai követelmények, • technológiai és gazdaságossági követelmények, • egyéb különleges követelmények). A térlefedések egyik fajtája elhanyagolható húzószilárdságú anyagokból (kő, kerámia) készült, így a terheket úgy kellett viselniük, hogy csak nyomófeszültségek alakuljanak ki az anyagban. Ezeket hívjuk boltozatoknak. A síkfödémek pedig hajlításra méretezett szerkezetek, melyek készülhetnek fából, acélból, vasbetonból, ezek egymással és más anyagokkal kialakított kombinációiból. A boltozatok és síkfödémek előnyeit ötvözve alakult ki a poroszsüveges födém, ezekről később lesz még szó. A födémek feladatai a térelhatárolás, térlefedés, teherhordás, és vízszintes irányú merevítés (tárcsa). A manapság leggyakrabban alkalmazott födémek három fő rétegre oszthatók: teherhordó szerkezet, hő- és hangszigetelés majd a padozat. Ez bizonyos különleges igényű, funkciójú helyiségek esetén kiegészülhet például vízszigeteléssel.
1.2 Általános tervezési szempontok 1.2.1
Statikai szempontok
A síkfödémek legfőbb igénybevétele tehát a hajlítás, ezen felül külön kötöttséget jelent, hogy lehajlásuk használhatósági, épületpszichológiai és esztétikai okokból korlátozva van. A méretezés során figyelembe veendő terhek: az önsúly és a hasznos teher, mely lehet: állandó és változó. További szempont a rezgések, lengések vizsgálata. A födémek falakra, gerendákra, különleges esetben oszlopokra támaszkodnak. A felfekvések mértéke függ a használt anyag szilárdsági jellemzőitől és az igénybevételektől, melyet befolyásol a statikai modell is (kéttámaszú, többtámaszú). A födémnek a tárcsamerevséget biztosítani kell, mely az épület merevítésében játszik szerepet a koszorúkkal együtt. Fontos továbbá az együttdolgozást biztosítani több elemből készülő vagy előregyártott és monolitikus részeket is tartalmazó födém esetén. 3
1.2.2
Épületszerkezeti szempontok
A födémekkel szemben – a határolt terek igényeitől függően – bizonyos épületszerkezeti követelményeket is támasztunk, ilyen lehet a hangvédelem (lépéshang, test- és léghang), a hővédelem (pincefödémek, zárófödémek), csapadék, üzemi vagy használati víz elleni védelem. Ezeket az igényeket külön szerkezeti rétegben tudjuk kielégíteni, ezen rétegek szükséges vastagsága befolyásolja a födém tényleges szerkezeti magasságát.
1.2.3
Tűzvédelmi szempontok
A födémekkel szemben támasztott tűzvédelmi elvárások mértéke jogszabályban rögzített, függ az épület funkciójától, magasságától és/vagy a szintszámtól. A födémszerkezetek aszerint vannak osztályozva, hogy mennyi ideig képesek ellenállni a tűznek. Legjobbak ebből a szempontból a nem előfeszített, monolit vasbeton, aztán az előregyártott vasbeton, az idomtestes és az acélgerendás födémek. A leggyengébbek a hagyományos faszerkezetű és az előfeszítet vasbeton födémek
1.2.4
Épületgépészeti szempontok
Gyakran van szükség a födém vastagságában gépészeti eszközök elhelyezésére (vezetékek, padlófűtés, egyéb), ez tovább növelheti a szerkezeti magasságot.
1.2.5
Kiviteli szempontok
Gondolnunk kell a szállíthatóság kérdésére, az építés- és gyártástechnológiai megkötésekre, mely befolyásolja az kivitelezés időtartamát és költségeit.
1.2.6
Alaprajzi szempontok
A födémáttöréseket, a konzolosíthatóság lehetőségét és a méretlépcsőkből származó kötöttségeket is figyelembe kell vennünk a födémszerkezet tervezése során. Ezek egyes födémtípusoknál korlátot szabhatnak a tervezésben.
1.3 Födémek tervezésének menete A födémek tervezése a teherhordási irány meghatározásával kezdődik. Ezzel kell összehangolni a teherhordó és merevítő falak helyzetét. Mindezek ismeretében megállapíthatóak a fesztávok, amelyre az választott födémkonstrukciónak statikailag működnie kell, miközben eleget tesz a vele szemben támasztott egyéb követelményeknek (hőtechnika, hanggátlás, lehajlás-korlátozás, stb.). Ki kell választani a szerkezet anyagát, a technológiát, és összevetni az esetleges kötöttségekkel (például fesztáv méretlépcsői). A félig vagy teljesen előregyártott gerendás födémek tervezésénél a födémgerendák kiosztását rendszerint érdemes a kritikus pontoknál kezdeni (például födémáttörések, rejtett bordák a plusz terhek alatt, stb.). 4
A szerkesztés közben igyekezni kell a hőhidak minimalizálására, meg kell oldani a nyílásáthidalásokat, illetve egyeztetni kell a padlóvonal felső síkját (különösen ügyelve a vizes helyiségek rétegrendjére, illetve az erkélyek loggiák kialakítására).
1.4 A födémek értékelési szempontjai • teherviselés, együttdolgozás, többtámaszúsíthatóság, • konzolos kialakíthatóság, • alakváltozási jellemzők: o lehajlás, o rezgésérzékenység, • tűzállóság, • léghanggátlás, • kialakítási lehetőségek rugalmassága: pl további erkélyek, konzolok, vizes helyiségek, födémáttörések, stb. kialakítási lehetőségei
1.5 Rövid fejlődéstörténet Ahhoz, hogy a manapság elterjedt födémek kialakuljanak, hosszú fejlődési folyamatra volt szükség, mely gyakran futott zsákutcákba, de ezek a zsákutcák is adhatnak ötletet a jelenlegi szerkezeteink továbbfejlesztésére. Sokáig a fafödémek és a boltozatok voltak a kizárólagos vízszintes térelhatároló szerkezetek. 1850 körül jelentek meg az úgynevezett poroszsüveg-födémek, melyek hajlított acél gerendákkal támaszkodtak a falakra, közüket pedig boltozatokkal hidalták át. Ezután az acélgerendás födémek különböző változatai terjedtek el. Körülbelül 1870-től beszélhetünk a vasalt beton födémek használatáról, 1880-tól az acél gerendák közé fektetett betonelemek jelentették az újítást. Aztán megjelenik a Mátrai-födém salakbetonnal (1893-1909). 1910-re fejlődött ki a vasalt betonból az az anyag amit ma vasbetonnak hívunk. Alkalmazása is tovább fejlődött, kialakult a koszorú (addig falkötő vas töltötte be a szerepét), majd a monolit födémek kikönnyítése lett egy újabb fejlesztési szempont (bordás, idomtestes kialakítás). 1930-as évektől indultak próbálkozások az előregyártás útján, ami a II világháború után terjedt el igazán tömeges méretekben, ezek már előfeszített födémek voltak. Ezután pedig a zsaluzóelemek fejlődésével lehetővé vált a monolit és az előregyártott födémek előnyeinek ötvözetéből a félig előregyártott rendszerek elterjedése.
5
2. A KERÁMIA MINT ÉPÍTŐANYAG 2.1
Az agyag
A Föld kérgének körülbelül egynegyed része szilíciumból áll, amely soha nem fordul elő szabad állapotban. Egyszerű vegyületei közül elterjedt a szilícium-dioxid. Az agyag törmelékes üledék, amely legtöbbször vizes közegben képződik, de szárazföldön is keletkezhet. Összetételében 0,002 mm-nél kisebb méretű szemcséket tartalmaz. Olyan ásványok alkotják, mint például a kvarc, a földpát, illetve az úgynevezett agyagásványok (illit, montmorillonit, kaolinit, bentonit). Az agyag a legfelsőbb rétegekben képződő üledékes kőzet, amely földpáttartalmú vulkanikus kőzetek mállása útján keletkezik (Földpát + víz + széndioxid -> agyagásvány + kálisó + kovasav). Az agyagásványok mennyisége fajtától függően 15-50% közötti. Az agyagok jellegzetes barnás-vöröses színét a vasoxid szennyezés adja. A téglaagyag homokkal, vasvegyülettel szennyezett, vörösre égő anyag. Vastag falú, nem tűzálló kerámiatermékekhez célszerű használni, olvadáspontja „alacsony”. Érdekesség, hogy az agyagtéglát már Kr. e. 10000 évvel ismerték, a sajtolt téglát viszont később, az ókori Mezopotámiában kezdték el alkalmazni. A legjelentősebb mérföldkő az égetett tégla megjelenése volt Kr. e. 3000 körül. Az égetett tégla ellenálló, ez tette lehetővé a tartós szerkezetek megépítését, amire korábban nem volt mód.
2.2
A kerámia
A kerámia termékek szövetszerkezete lyukacsos vagy pórusos, zsugorított. Az építési kerámia gyártmányokat a zsugorodási hőmérséklet körüli hőmérsékleten égetik. Amennyiben a zsugorodási hőmérséklet alatt égetik, a tégla lyukacsos, porózus lesz, a nedvességet jobban felszívja, törésfelülete tompa, érdes (falazótégla, tetőcserép; kb. 1000 ⁰C). Zsugorodási hőmérséklet feletti égetés esetében a tégla tömör lesz, nedvességet kevésbé szívja fel, kagylós törésű (kőanyag burkolólap; kb. 1300 ⁰C). A XIII. században a tetőket zsindely fedte, ez magyarázza meg a sorozatos tűzvészeket, melyek során órák alatt lakóépületek százai, templomok, középületek égtek le. 1837-ben városi rendelettel rendelték el, hogy a szalmatetős házakat cseréppel fedjék le, ennek következtében a városban elkezdődhetett a tömegesebb téglagyártás. Ma a téglák formázásához szükséges plasztikus állapotot finomőrléssel, valamint a szemcsék felületén adszorbeált vízhártya1 segítségével érik el. A keverék formázhatósága annál jobb, minél jobban kötődik a vízhártya a részecskék felületén.
1
Adszorbeált (erősen kötött) víz: a felületaktív kőzetszemcsékhez kötődik, vékony felszíni hártya formájában, vastagsága néhányszor 10 vízmolekula-átmérő, sűrűsége a kőzethez hasonló, belső nyomása meghaladja a légkör nyomásának negyvenszeresét.
6
A kerámiatermékek vasoxid tartalmuk miatt piros színűek. A szín kialakulása az égetési hőmérséklettől is függ. A 900 ⁰C-on égetett téglák pirosak, a magasabb hőmérsékleten égetettek sötétebbek. Minél jobban van kiégetve tehát a tégla, annál vörösebb a színe, annál tömörebb és ennek következtében nagyobb a szilárdsága. Az égetési hőmérséklet növekedésével a következő folyamatok játszódnak le a téglában: 100-150 ⁰C-ig távozik a maradék szabad víz, megszűnik a képlékenysége. 400-650 ⁰C között a kémiailag kötött vizek is távoznak, az agyag tovább zsugorodik. 900 ⁰C hőmérsékleten a kristályvizet is elvesztett agyagásványok felbomlanak és átalakulnak, a termék kiég. 1200 ⁰Con a közönséges agyag megolvad. A túlégetett téglák pórustartalma kisebb, üvegszerűek és ridegek. Felületükhöz a habarcs rosszul tapad. A tégla égetése után fontos megvizsgálni bizonyos tulajdonságokat. Ilyen a vízfelvevő képesség (porózusság), ami befolyásolja például a habarcs tapadását a felülethez. A fagyállóság vizsgálata (25 ciklus -20 ⁰C és +20 ⁰C között) során szemrevételezéssel meg lehet állapítani az elváltozásokat. A kipattogzás mértékét is megmérik, 2 órás forralás után az összesített kipattogzást cm2-ben számolják. Ezen kívül alak- és méretvizsgálatot kell végezni.
3. FÖDÉMSZERKEZETEK CSOPORTOSÍTÁSA A síkfödémek nagyon sok szempont szerint csoportosíthatók (pl. alkalmazott anyagok, előregyártás mértéke, fesztáv, stb.). A TDK dolgozat témája alapján azonban most egy kevésbé megszokott szempont szerint csoportosítunk: a szerkezet tartalmaz-e kerámiát vagy sem.
3.1
Kerámiát nem tartalmazó födémek
3.1.2 Fafödémek A fafödémek előnyei közé tartozik, hogy önsúlyuk csekély, könnyen előregyárthatóak, száraz anyagúak és emellett szerelő jelleggel építhetők. Mindezek mellett jó a hőszigetelésük és kis súlyukhoz viszonyítva a léghanggátlásuk is megfelelő. A fa födémek hátránya, hogy korlátozott a lépéshangszigetelő képességük és léghangszigetelő képességük is csekély. Szükséges a rendszeres és körültekintő gomba- és rovarvédelem, valamint alkalmazásának a tűzvédelmi előírások is korlátot szabnak. Történelmi szerkezetek • csapos gerenda-födémek • pórfödém (60-80 cm tengelytáv) • pólyásfödém 7
• borított gerenda-födém (~ a pórfödém alsó gerendasíkon deszkázott változata, 60100 cm tengelytáv • béléses borított gerendás födém • vakgerendás borított gerendás födém (kétrétegű szerkezet, ez a szerkezet jelenti az álmennyezet ősét) • pallófödémek • mestergerendás fafödém (7-8 m-es fesztáv) Korszerű fafödémek Napjainkban fafödémekkel leginkább a készházak szerkezeteként találkozhatunk. A gerendákat fűrészelt pallók alkotják (esetleg több darabból összeszegezve). A gerendák közötti mezők készíthetők a deszkázatra fektetett szigetelőlemezre készített könnyűbeton kitöltéssel, előregyártott könnyűbeton, vagy vázkerámia béléselemekkel valamint réteges, szerelt konstrukcióként, szálas hőszigetelő anyagú kitöltéssel, faforgácslemezes kéreggel, vagy úsztatott cement-estrich aljzatú padlóval. A fafödémek értékelése A födémelemek együttdolgozása és többtámaszúsága általában csak nehezen oldható meg (például keményfa csapokkal), emellett a szerkezetek nagyon rezgés-érzékenyek. Lehajlásukban fontos figyelembe venni a kúszást is. Tűzállóságuk is gyenge és csak kicsit javítható, viszont kis önsúlyuk ellenére jó a léghanggátlásuk, ami réteges felépítésüknek köszönhető. A nedves üzemű helyiségek padlóit vízszigeteléssel kell ellátni.
3.1.3 Acélgerendás födémek A vasbeton födémek őse az acélgerendás födémek salakbeton-lemezes változata, a Mátraifödém. Az alul sík födémre az acélgerendák irányában növekvő lemezvastagság és az íves (belógatott) vasalás a jellemző. A lemezben átlósan vezetett, köteges vasalás az acélgerenda támasz-közeli negyedeiben adta át a terheket, ami a nyomaték és az acél-keresztmetszet csökkentését egyaránt szolgálta. A gerendákkal párhuzamos, szélső mezőkben a vasalást a falakhoz horgonyozták ki. Gyakran előfordult régebben acélgerenda és monolit vasbeton lemezfödém kombinációja. Ennek egyik megoldása a vasbeton lemez acélgerendával való alátámasztása, de találkozhatunk merev acélgerenda-betétes bordás vasbeton lemezfödémmel is. Acélvázas épületek esetén lehetséges az acélgerendákra
8
előregyártott vasbeton födémszerkezeteket ráhelyezni. Ezek lehetnek üreges palló jellegű, ill. teknőpanel jellegű előregyártott vasbeton födémelemek. Nedvesség-károsodások következtében e szellemesen, szépen szerkesztett födémek nagy hányada ment tönkre (nedvesség hatására a salak kéntartalma aktivizálódott, és a kénsav megtámadta a vasalást).
3.1.4 Vasbeton födémek Monolit vasbeton födémek A monolit vasbeton födémek jellemzése A monolit vasbeton födémek szilárd, tartós, a legkevésbé rezgés-érzékeny szerkezetek, és a geometria és a vasalás változtatásával a legkülönbözőbb igénybevételekre alkalmazhatóak. Az együttdolgozás problémája megoldott, a többtámaszúsítása is könnyen kialakítható. A koszorú és a kiváltó a szerkezetbe rejthető. A monolit vasbeton födém tűzálló (a monolit vb. födém fokozottan tűzálló: Th > 1,5 óra; az idomtestes födém tűzálló: Th = 1 óra), nagy m2-súlyú, így léghanggátlása is kifejezetten jó. Rugalmas padlókialakítást biztosít. A síklemez födémek Egy irányban vagy két irányban teherhordó szerkezetek, amelyek vonalmenti (fal, gerenda), vagy pontszerű megtámasztással rendelkeznek. Esetükben előnyös a többtámaszú kialakítás, pillérekkel alátámasztva, látszó fejezetes gombafödémként vagy a támasz rejtett megerősítésével, fej nélküli gombafödémként építhetők meg. Panelos födémek A panelos födémek előregyártott nagyfesztávú, vékonyfalú teherhordó és térelhatároló szerkezetek. Leggyakoribb változataik teknős vagy alulbordás kialakításúak. Alkalmazásukra elsősorban nagyteres ipari- vagy középületek födémeként kerül sor. A monolit vasbeton gerendás födémek Az alulbordás lemez erőjátéka kedvező, a gerenda a lemezzel együttdolgozó fejlemezes gerendaként számolható. A bordák tengelytávolsága 1.50 - 2,50 m között alakul. A szerkesztéskor a fesztáv (l) függvényében a következő ökölszabályok segítenek a szerkezet magasságának becslésében: kéttámaszú gerenda: l/20 többtámaszú gerenda: l/25 kéttámaszú lemez: l/30 (min. 7 cm) többtámaszú lemez: l/40 (min. 7 cm) 9
Előnyös tulajdonságuk, hogy a födém teherbírása növelhető a gerenda magasságának növelésével, ám ezzel a födém önsúlya csak kevéssé nő. A födém alsó síkján futó gerendák esztétikai és geometriai (csatlakozó szerkezetek) problémákat okozhatnak, zsaluzása is nehézkes. Az alsó felületén sík, felül-bordás lemez viszont statikailag kevéssé kedvező. (a gerendák közötti feltöltés nehíti a szerkezetet, a gerendamagasság csökkentése viszont gazdaságtalan). A sűrűbordás födém Megoldja a fent leírt problémát. A (többnyire korlátozottan terhelhető) födémet t ≤ 70 cm tengelytávú vasbeton bordák és a fölső síkjukon csatlakozó, v ≥ t/10 vastagságú lemez alkotja. A bordák közötti könnyű, a vasbetonnal statikailag nem együttdolgozó béléstestek alsó felülete jól vakolható. Az alul-felül sík födémet erőjátéka alapvetően megkülönbözteti az idomtestesekétől. Félig előregyártott vasbeton födémek Zsaluzólemezes "MESTERFÖDÉM" és IVS födém Nagyfelületű, vékony (4 cm-nél vastagabb), előregyártott vasbeton lemezeket bennmaradó zsaluzatként alkalmazva alul-felül sík födémek építhetők. A zsaluzóelemekből (75 cm-nél kisebb tengelytávra) kiálló betonacél rácsbordákat a helyszínen kiegészítő - az elemcsatlakozások fölé kerülő, koszorú, bekötő, valamint hálós - vasalással ellátva bebetonozzák. A gazdaságosan építhető födémvastagság 10-40 cm közötti, a 25 cm-nél nagyobb lemezvastagság esetén a rácsbordák közé polisztirolhab betétek helyezhetők, az így könnyített (a tömörnél gyengébb léghanggátlású) födémmel 10,00 m-es fesztáv is áthidalható. Az YTONG építési rendszer födém-kéregpallója hasonló elvek alapján működik. A pallók alsó felületére gyártott pórusbeton réteg vakolható. Előregyártott vasbeton födémek Az előregyártott vasbeton födémek a II. világháborút követően a nagy építési igényekhez kötődően terjedtek el. A statikai számításoknak és az építőanyagok minőségének fejlődése megbízhatóbb, az igénybevételekre pontosan méretezhető szerkezetekhez vezetett. A tervezésben valamelyest korlátot jelentett a méretkoordináció, viszont segített a szabványosított minőség. A száraz technológiával történő beépítés (elemeket csak össze kell szerelni) szintén egyszerűsödést jelentett, és így gyorsaságot is. További előnye, hogy azonnal teherbíró szerkezeteket eredményez. Az előregyártás lehetővé tette a megbízhatóan nagyszilárdságú beton használatát, - az előfeszített elemek önsúlya kisebb, míg teherbírásuk nagyobb lett.
10
Eleinte I-, ┴-, és ┬-elemek sorolásából készítették a födémeket, ám ezek gyakran rossz erőjátékuk miatt gazdaságtalannak bizonyultak. Ezekből fejlődött ki a gerendás-béléstestes, illetve a pallós jellegű födémkialakítás. Előregyártott vasbeton gerendás födémek Az előregyártott vasbeton gerendás födémek széleskörű elterjedését több fontos tényező is indokolta. • méretkoordinálás, tipizálás és szabványosítás, • egyszerű, gyors, "száraz" építési technológia, • az előregyártás fejlődése következtében nagyobb szilárdságú, kisebb keresztmetszetű és önsúlyú elemek gyártásának lehetősége, • kisebb helyszíni élőmunkaigény, • faanyag takarékosság, • a feszített vasbeton alkalmazási lehetősége, • gépesítés, • azonnali terhelhetőség. Az előregyártott vasbeton gerendás födémek szilárd, közepesen tűzálló szerkezetek. A nagy sorozatban gyártott, gazdaságos födémszerkezetek lakó- és középületekben általában megfelelnek. Szerkezeti kialakítás A gerendák normál és feszített módon is készültek, 60 cm-es méretlépcsőkben gyártották, az áthidalható fesztáv 2,40 m és 7,80 m között mozgott. Ez csak az egyik irányban szab határt, a másik irányban a sorolás bármeddig folytatható. A gerendák közé béléstesteket vagy előregyártott betontálcákat helyeztek, ezek szabták meg a gerendák lehetséges tengelytávolságait: 60 cm-re vagy 1,00 m-re. A gerendaelemeket a teherhordó falakra 12-15 cm-es felfekvéssel helyezték, fogadásukra habarcsterítés szolgált, és bevasalták őket a koszorúba. Hátkiöntő habarccsal vagy felbetonnal érték el az elemek együttdolgozását. A vizes használatú terek alatti födémben a gerendák között monolit részek készültek. Válaszfalak alatt a födém megerősítését a gerendák megkettőzésével vagy monolit vasbeton födémrész kialakításával értek el.
11
A gerendák általánosan kéttámaszú működésűek, konzolosításukra ritkán van példa. Így a konzolos épületrészek kialakítása monolit gerendákkal, lemezzel oldható meg a teherhordási irány figyelembevételével. Rugalmas alkalmazási lehetőségeket biztosított a BVM-PPB födém. A rendszerben vázkerámia, könnyűbeton, polisztirolhab anyagú béléstesteket; 13, 15 és 17 cm magas feszített vasbeton gerendákkal, l = 2,40 - 7,80 m fesztávon lehetett variálni A helyszíni felbeton hálós vasalású. A födémet kis önsúlya, sokféle teherbírási változata, jó együttdolgozása miatt értékelhetjük figyelemre méltónak. Az előregyártott vasbeton gerendás födémek legelterjedtebb hazai változata az "E" jelű feszített vasbeton gerendás födém (magassága h=19 cm, fesztávja l=2,40-6,60 m, 60 cm-es méretlépcsőkön). A béléstestek méretválasztéka (EB 60/19, EB 30/19, EB 60/24), a gerendakiosztás (pl. kettőzés) és a felbeton (+5 cm) az igénybevételek viszonylag rugalmas követését teszi lehetővé. Előregyártott vasbeton pallós födémek A keresztmetszet üregességének növelése leginkább a nagy fesztávú szerkezetekben jelent számottevő előnyt. A növekvő fesztávoknál ugyanis egyre érzékenyebb a szerkezet teherbírása a z önsúlyra. Előnyük, hogy alul-felül sík szerkezetek, beépítésük kevés helyszíni munkát igényel, alkalmazásuk az építést gyorsítja. Hátránya, hogy a tervezési méretek kötöttebbek, a kiváltó gerendák a födémsík alatt helyezhető csak el. Ezen kívül daruzást igényel. Szerkezeti kialakítás A 0,60, (1,00), 1,20 m széles üreges pallókból szilárd, tartós, közepesen tűzálló födém építhető. A pallók támaszkodhatnak falakra (12-15 cm), gerendákra (8-10 cm), és bekötnek a koszorúba. Az illesztési hézagokat az együttdolgozás elősegítésére ki kell betonozni, a szerkezet nem többtámaszúsítható. A vizes helyiségek alatt szerelőpallókat, vagy monolit szakaszokat iktatnak be, a csapadéknak kitett erkélyek monolit vasbeton szerkezettel készülnek. Ilyen rendszerek: UNIVÁZ, BVM-TIP, YTONG
12
3.2
Kerámiát tartalmazó födémek 3.2.1 Acélgerendás födémek
A 19. század második felében élték egyik fénykorukat az acélgerendás födémek. Ma leginkább a magasházak és nagyfesztávú csarnokok szerkezeteként alkalmazzák. Poroszsüveg-födém A boltozatok és a síkfödémek egyfajta keresztezése, ahol 100-140 cm-es tengelytávval sorolták az acélgerendákat, melyek hajlított tartóként viselkedtek, a közöttük lévő mezőket pedig kis ívmagassággal (2-4 cm) kiboltozták (ekkor még nagyméretű tömör téglákat gyártottak: 29x14x6,5), ami így akár síkra kivakolható szerkezetet eredményezett. A gerendák többnyire „I”-, a széleken „U” keresztmetszetűek voltak, melyekhez eleinte hozzáfaragták az induló téglasort, később kialakult úgynevezett orrtégla, ami a gerendák alsó övére ült, erre tudott támaszkodni a boltozat, és ez biztosította alulról a vakolhatóságot a gerenda sávjában. A fallal párhuzamos gerendákat (hármat összefogva) laposvasakkal a falkötő vasakhoz rögzítették, a gerendavégeket a falba áttoló vasakkal lehorgonyozták, később a vasbeton koszorúba bajuszvasakkal bekötötték. A gerendát a falra habarcságyba fektették, a kifalazást a gerendák alsó övére fűzött orrtéglák segítették. A szélső mezők oldalnyomását vonórúddal, vagy a koszorúba bekötött vasbeton lemezzel oldották meg, az oldalnyomás kiegyenlítésére az összes mezőt egyszerre építették. Az együttdolgozást híg cementhabarcs hátkiöntéssel valósították meg, a konzolos erkélyeket, függőfolyosókat eleinte acélgerendákra fektetett kőlemezekkel, később boltozottan, majd vasbetonból (ez utóbbi két esetben csapadék-szigeteléssel kiegészített padlóburkolattal) építették. A födémrendszer 1880 után terjedt el, és egészen az első világháborúig elterjedten alkalmazták. A téglasorokat enyhén megdöntve, általában mintaív segítségével, kézből falazták. A boltozatok fölött salakfeltöltés után készült a padozat. Ennek egyik fejlesztési kísérletei közé tartozik a Sándor-féle födém, amely ¼ tégla vastag boltozást jelentett, ahol is a merevség biztosítására minden 45. sort ½ tégla magasra építettek, de ez sajnos még az álló téglasorokkal sem volt elég merev és teherbíró szerkezet, ezért a rossz tapasztalatok miatt alkalmazásával hamar felhagytak. 13
Sikeresebben próbálkoztak helyette a különböző üreges téglákkal, aztán pedig az acélgerendák közti béléstestes födémekkel. A poroszsüveg-födémek legfőbb hátránya ezen fejlesztések után is a viszonylag magas acélfelhasználás, amely az szerkezet árának meghatározó tényezője volt. A gerendák fesztávjait ugyanis nem lehetett 150-200 cm fölé vinni. Horcsik-födém Kialakulása után a vasbeton építőanyag hamar kiszorította a boltozatos téglafödémeket. Helyettük elterjedt az ún. Horcsikamelynél az acél födém, gerendákhoz kiékelve kötötték fel a zsaluzatot lágyvasak segítségével, erre fektették az acélgerendák tengelyére merőleges irányban a téglákat 3-4 cm-es hézagokat hagyva. Ezekbe a hézagokba szerelték a monolit vasbeton bordák vasalását, általában 8-as vasakat alkalmazva, míg ezekre merőlegesen kerültek az általában 6mm-es átmérőjű elosztó vasak. A betonozás előtt az egészet vízzel át kellett itatni. A szerelővasak betontakarása miatt szükség volt felbetonra, mert a vasak felhajtására és lekötésére általában nem volt elég az acélgerenda szerkezeti magassága. Nagyobb gerendatávolság esetén felbetonnal látták el. 1930 körül több fejlesztési szabadalom is készült, amelyek ebből a szerkezetből származtathatók, a téglák fektetési irányának variálásától egészen az üreges kerámiaelemek alkalmazásáig. Az acélgerendás födémek értékelése Az acélgerendás födémek szilárd, közepesen tartós, rezgés-érzékeny szerkezetek. Elemeinek együttdolgozása külön megoldással (pl. hátkiöntő habarccsal) biztosítható, a többtámaszúság két traktuson átérő gerendákkal oldható meg. Legalább 8 cm éghetetlen feltöltéssel, burkolattal és vakolt felülettel mérsékelten tűzállók. Nedvesség- és korrózióérzékenyek, védelmükről gondoskodni kell.
3.2.2 Vasbeton födémek Az idomtestes födémek Olyan alul-felül sík, egy irányban teherhordó szerkezetek, amelyek működése a nagyszilárdságú idomtestek, a beton és a betonacél együttdolgozásán alapul. Működésük elve, hogy az úgynevezett idomtestek - melyek kerámiából készültek, üreges kialakítással (kikönnyítve ezáltal a szerkezetet) – bennmaradó zsaluzatként tudtak szolgálni egy alulbordás vasbetonlemez kialakításában.
14
Önsúlyuk kisebb, mint az idomtest nélküli síklemezeké, szerkezeti magasságuk nagyobb, de kedvezőbb az erőjátékuk. A födémtéglák rovátkolt oldalfelülete a betontapadást, lesarkítása a nyomófeszültségek átadásának elősegítését szolgálja. A támasznál az oldalüregek kitörésével megnövelt betonkeresztmetszet a negatív nyomatékok felvételét segíti. Felbeton nélkül is készíthetők. Idomtestes födémek előnyei: • méretbeli rugalmasság (bárhol készíthető volt monolit vasbeton szakasz); • rejtett födémáttörések lehetősége (a kiváltás könnyen megoldható) • nagy pluszterhek alatt bárhol kialakítható bordák, • acél-és cementtakarékos szerkezet • tűzállósága nagyon jó Bohn-födém Az idomtestes födémek egyik legelterjedtebb változata az úgynevezett Bohn-födém. A kialakuló bordák tengelytávolsága 25 cm, míg a kerámia elemek magassága 24 cm volt, minimum 3 cm felbetonnal készült. Az elemeket ritkított zsaluzaton építették. A födémet egy, 5m-es fesztáv felett két keresztbordával tették merevvé. Félig előregyártott födémek (gerenda + béléstest) A félig előregyártott födémek az előregyártás technológiai és a monolitikus építés statikai előnyeit egyesítik. Üzemben vagy helyszínen vázkerámia idomokból, köracél rácsozattal összeállított, kis önsúlyú - tehát emelőgép nélkül elhelyezhető - gerendákból és vékonyfalú, nagy üregtérfogatú béléselemekből készül un. félmonolit technológiával. A gerendák és béléselemek között helyszíni kibetonozás biztosítja az együttdolgozást. A túlemelt alátámasztásokon, szárazon összerakott födém elemei helyszíni kibetonozással (és hálós vasalású felbetonnal) nyerik el végleges formájukat.
15
Kerámia béléstestes PPB födém 60 cm tengelytávra elhelyezett előfeszített betongerendákból, kerámia béléstestekből felépülő szerkezet, helyszíni kibetonozással, illetve szükség esetén helyszíni vasalt felbetonnal. A gerendák a teherbírás és a fesztáv függvényében többféle huzalszámú változatban készülnek, 2,40-7,80 m-es fesztávra, 60 cm-es méretlépcsőkben. Ehhez a födémszerkezethez többféle anyagú béléstest alkalmazható: salakbeton, polisztirolbeton és vázkerámia. A béléstestek fölötti 4-5 cm-es helyszíni vasbeton réteg biztosítja a megfelelő teherbírást és együttdolgozást. A felfekvés hossza 10-10 cm, építés közben ideiglenesen alá kell támasztani a gerendákat, ez biztosítja a födém végleges teherbírásának elérését. FERT födém A kerámia papucsgerendák a lágy vasalást már behelyezéskor tartalmazzák, kengyelekkel együtt. Ezek azonban csak a vázkerámia béléstestek elhelyezése utáni kibetonozással válnak monolit vasbeton gerendaként működő szerkezetekké. A kerámia a kisebb önsúlyt és a könnyű vakolhatóságot biztosítja. Ez a fajta szerkezet nagyobb szabadságot biztosít, mint a teljes egészében előregyártott födémek, megjelenik a gerendák fűrészelhetősége, konzolosíthatósága, többtámaszúsíthatósága, a kereszt- és konzolos bordák kialakításának lehetősége, a rejtett kiváltások alkalmazása, valamint a kiegészítő vasalás beépítésének lehetősége. Ezen előnyök ára a nagyobb élőmunkaigény a szerkezet kivitelezésében. További előnyt jelent a kis önsúly (16,3 kg/folyó m), amely megkönnyíti a kézi mozgatást. Anyagtakarékos, véshető szerkezet, jól vakolható. A falköz 20 cm-es lépcsőkben növekedő mérettel 3,00-6,60 változtatható. Szerkezeti magassága 23 cm (ebből 4 cm felbeton), tengelytáv: 50 vagy 60 cm, 20 cm-es méretlépcsőkkel. A gerendák 4 cm-t fekszenek fel a falra és túlnyúló vasalatukkal pótvasakkal megerősítve - kapcsolódnak a koszorúba. Amennyiben a falköz nagyobb, mint 4,0 m, a főirányra merőlegesen, 2,0 m-enként keresztbordát kell beiktatni.
16
Balatontéglás mesterfödém A gerendák alapváltozata 15 cm magas betonacél gerendaráccsal készül, 3 és 7 m közötti falköz méretre, 20 cm-es méretlépcsővel. A gerendák tengelytávolságát a 20 cm magas béléstest határozza meg, 62,5 cm-re. Minden fesztávnál folyóméterenként 5 betonacélt tartalmazó keresztbordát kell kialakítani, ez helyettesíthető a felbetonban elhelyezett hegesztett hálóval, mely ugyancsak legalább 4db 5mm átmérőjű betonvasat tartalmaz folyóméterenként (keresztirányban). 6 m-t meghaladó fesztáv esetén keresztgerenda beépítésére van szükség. A nyers födém önsúlya: 3,18 kN/m (4 cm felbetonnal). A gerendák felfekvésének minimális mértéke 12 cm. Kivitelezéskor kézi és gépi erővel egyaránt beemelhető, alátámasztási igénye: 5 m falközig egy, míg 5 és 7 m között is csak kettő ideiglenes alátámasztás szükséges. "POROTHERM" építési rendszer födémje: Magyarországon napjainkban talán a legelterjedtebb kerámiaelemes födémrendszer a Wienerberger gyártmánya, a Porotherm födémrendszer. A födémrendszer a Porotherm Építési Rendszer része, de alkalmazható más építési rendszerekhez is. A födémrendszer a következő elemekből áll: • Előfeszített, kerámia kérgű vasbeton födémgerenda, kerámia burkolattal • Kerámia béléstest • Kiegészítő vasalás és helyszíni felbeton • Hőszigetelt nútféderes koszorútégla Porotherm kerámia burkolatú vasbeton födémgerenda Egységes alsó kerámia felülettel rendelkező födémgerenda. Az elemek kis súlya miatt a gerendák daru nélkül is mozgathatóak. A gerendák hosszúsága 250 cm-től 725 cm-ig 25 cm-enként növekszik. Porotherm kerámia béléstest Porotherm 45-ös és Porotherm 60-as kerámia béléstest kerámia alapú feszített födém építéséhez, ill. kiegészítő termékként a Porotherm FB60-as, vasbeton gerendákhoz alkalmas béléstest.
17
3.2.3 Külföldi megoldások Wienerberger A Wienerberger szerte a világon sok országban jelen van. Ezek többségében saját födémrendszert is forgalmaz., ezért érdemes magán a Wienerbergeren belül is kitekinteni a külföldi példákra, a cseh, a horvát, a lengyel, a német, az olasz, az osztrák a szlovák valamint a szlovén megoldások néhol elég szembetűnő különbségeket mutatnak. Szlovénia kivételével minden országban két különböző szélességű béléstest kapható az egyszerűbb tervezés érdekében. Minél vékonyabb egy béléstest, annál közelebb vannak egymáshoz a gerendák, tehát nagyobb lesz a szerkezet teherbírása. Emellett több helyen a béléstestek magassága is változik, így magasabb béléstest esetén több beton kerül a rendszerbe, ami nagyobb teherbírást enged meg. Természetesen egy bizonyos béléstestmagasság fölé különböző vastagságú felbeton tehető, ezzel is javíthatunk a teherbírásán. Ez esetben jobb hangszigetelést eredményez a megnövekedett önsúly, ami egyben hátrány a földrengés esetén történő viselkedés, másrészt a lehajlás szempontjából. Így tehát a nagyobb tengelytáv (60cm) megtartásával is növelhetjük a teherbírást a felbeton növelésével, vagy például nagy koncentrált terhek (például válaszfalak) alatt a gerendák kettőzésével. Ebből látszik, hogy nagyon sok tényező befolyásolja a födémek tulajdonságait és teherbírását. Érdekesség, hogy annak ellenére, hogy Lengyelországban a Wienerberger már saját béléstesteket forgalmaz, pontosan ugyanakkora az önsúlyuk, mint az adott födém cseh megfelelőjének, a teherbírási adatai a legtöbb fesztávnál viszont a lengyel födémnek jobbak. Ausztriában teljesen más kialakítású béléstesteket alkalmaznak, mint bárhol máshol, vékonyabbak a rácsok falai benne, azonban összességében több kerámiát tartalmaz, így az önsúlya is nagyobb, aminek következtében gyengébbek a teherbírási adatai. Fontos tulajdonság ezeknél a hasonló födémeknél a bajuszvasak helyzete. Természetesen szállítás szempontjából jöbb, ha a bajuszvasakat a helyszínen hajtják fel, ilyen például a magyar, az osztrák, a szlovén, a szlovák gerenda, azonban például az olasz, a cseh vagy a lengyel födémek esetében már gyárilag fel vannak hajtva a vasak, aminek előnye a nagyobb teherbírás. Németország az egyetlen ország, ahol több fajta födémgerendát gyárt ez a cég, itt a vasak felhajtása történhet gyárban és a helyszínen is. Ezeken belül is többféle szerkezeti kialakítással (vasalással). Magyarországon és Szlovákiában 45 és 60 cm tengelytávú gerendakiosztás lehetséges a 17 cm magas béléstestek szélességi méretéből adódóan. A szlovákoknál ezen felül forgalmaznak 10 cm magas béléstesteket is a nagyobb felbeton-magasság érdekében. 18
Olaszországban érdekesség, hogy előregyártott gerenda nélküli rendszert is forgalmaznak, amelynek rendszere az idomtestes födémek elvén működik. Szlovénia az egyetlen ország, ahol csak egy fajta tengelytávolság alakítható ki, azonban itt két különböző magasságú béléstestet gyártanak (10 cm és 16 cm). A béléstestek kialakítása nagyon hasonlít a horvátra, valamint a magyarra és a szlovákra, amelyek típusaiban is megegyeznek. A Wienerberger tehát azokban az országokban, ahol jelen van, különböző megoldásokat nyújt a födémek kialakítására, változó magasságú és kialakítású béléstestekkel, felbeton vastagsággal, gerendákkal. Közös tulajdonságuk a kerámia anyag használata. Heluz Csehországban a Wienerberger födémrendszeréhez azt a ’Miako’ béléstestet használják, amit a cseh Dolní Bukovsko központú Heluz gyárt. A cég jelen van Magyarországon is, külföldön számos országban forgalmazza teljes födémrendszerét: Ausztriában, Csehországban, Németországban, Oroszországban és Szlovákiában. Födémrendszerük nagyon hasonlít a Wienerbergeréhez, legfőbb eltérés a béléstest kialakításában, és annak variálható magasságában van. Két különböző tengelytávolság alakítható ki a béléstestek szélességi méreteiből adódóan (50 cm és 62,5 cm), mindkét szélességhez három különböző béléstest magasság tartozik (15 cm, 19 cm, 23 cm). Ez hat különböző lehetőséget nyújt, emellett 4- és 6 cm felbeton magasságot ajánl a gyártó, így már 12-re növelik a lehetséges megoldások számát. Természetesen itt is lehet két gerendát tenni egymás mellé, ami szintén új szélesíti a választékot a szerkezeti megoldások terén. Érdekes adat, hogy a Heluz födémek ha minimálisan is, de egy kicsivel mindig nagyobb önsúlyúak, mint az ugyanazt a béléstestet alkalmazó Wienerberger födémek. Természetesen az összes Miako béléstest alkalmazható a Wienerberger födémrendszerhez is, így mivel van konkurencia, Csehországban a legnagyobb a választék a Porotherm födémrendszer tervezésekor. Ez nem csak a tervezők, hanem a megrendelők számára is kedvezőbb, mivel kisebbek a méretlépcsők, nem lesz fölöslegesen „túl jó”, ez segít a költségek optimalizálásában.
4. FEJLESZTÉSI IRÁNYOK Egyéb külföldi példák is vannak az előregyártott, kerámiaelemes födémekre, de ezek végső soron csak az egyes elemek kialakításában különböznek. Ilyen például az olasz Irontral födémgyártó cég is, amelynek a béléstestjei egyedien vannak kialakítva. Sorolhatnánk még több gyártót, akik egy-egy elemet különböző, akár másnál nem látott módon fejlesztettek. Az 19
Irontral födémrendszer fő előnye a kis önsúlya, körülbelül 10-15 %-kal jobb adatokat mutat, mint az azonos vastagságú Wienerberger födémrendszer. Ebből is látszik, hogy ezeknek a kisebb mértékű változtatásoknak nyilvánvalóan megvan a maguk oka, de az alapelv minden kerámiaelemes előregyártott födémnél ugyanaz. Jogosan merül fel a kérdés, hogy miben lehetne fejleszteni ezeket a kerámia elemes födémeket, melyek azok a tulajdonságai, amelyek fejlesztésébe érdemes energiát fektetni. Az ilyen kialakítású födémek egyik legnagyobb gondja a födém önsúlya, valamint az ebből fakadó lehajlási érték. A kikönnyítés várhatóan a béléstest anyagában mutatkozhat meg, mivel ezek töltik ki a keresztmetszet nagy részét, tehát egy esetleges könnyítés az egész szerkezet önsúlyára valamint lehajlására nagy hatással lenne. Kerestünk olyan példákat, amelyek ezekre a problémákra nyújtanak megoldást, sajnos azonban Magyarországon nem volt ilyen. Többségében elmondható, hogy az építési technológiákat tekintve minden nemzet nagyon konzervatív, nehezen vesznek át megoldási módszereket más országokból. Érdekesség, hogy még ugyanazon gyártók esetében is nagy eltérések vannak a különböző országokban levő termékeik között. Olaszországban található több érdekes megoldás, bára legtöbb esetben itt is a béléstestek kialakításával variálnak a gyártók. Ilyen például a Sila nevű cég terméke, vagy a fent említett Irontral födém. Elvben ugyanúgy működik mindkettő, mint a Wienerberger födémei, annyi különbséggel, hogy a béléstesteket máshogy alakítják ki.
4.1 A geoSOL födémrendszer Az Asso Unisol névre hallgató, szintén olasz cég több, különböző technológiát is alkalmaz. Legfőbb különlegessége, hogy a födémgerendák nem 16-, hanem 40 cm szélesek, magasságuk ugyanúgy 7 cm (az így kialakult rendeltetésükből adódóan már nem is nevezhetőek egyszerűen födémgerendáknak). Ezeket az elemeket szorosan egymás mellé helyezik, mindegyik felületének közepén vannak az előzetesen szerelt, felálló vasak, és ezek közé helyezik be a béléstesteket. Ezzel tehát a béléstestek nem csak a peremük mentén fekszenek fel a gerendára, hanem teljes felületükön rajta vannak. Ez a megoldás azt eredményezi, hogy olyan anyagokat is fel lehet használni a béléstestek kialakításához, amelyek teherbírása kisebb, mint a kerámiáé, mivel a beton súlyától nem törik be a két gerenda közé a kedvező keresztmetszetből adódóan. Természetesen lehet ezekre a széles „födémgerendákra” is kerámia béléstesteket tervezni, azonban erre a szerkezetre ma már sokkal könnyebb anyagokból is gyártanak béléstesteket. Emellett nagyobb teherbírás esetén 20
a „födémgerendák” fölé teljes keretmetszetben lehet betont is önteni, azonban ennek sokkal nagyobb az önsúlya. A geoSOL-Födém legkülönlegesebb megoldása a geoSOL technológiájú födémrendszer, amiben a béléstestek gyakorlatilag hajlított újrahasznosított műanyag lemezekből vannak kialakítva. Ezek a műanyag lemezek nagyon könnyűek, súlyuk a kerámia béléstestekével nem mérhető össze. Emellett ugyanúgy bentmaradó zsaluzatként funkcionálnak, és a beton kiöntés után alulbordás födémként működik a szerkezet, pont úgy, mint az itthon is alkalmazott félig előregyártott kerámiaelemes födémek esetében. A teherbírás pedig látható, hogy nem csökken, mert a terhet viselő része a szerkezetnek az eddigiekhez hasonlóan van kialakítva.
A geoSOL-Födém a szokásos kerámiaelemes födémek egy minőségi továbbfejlesztését mutatja, amit a következő tulajdonságok kiválóan szemléltetnek. • Egyrészt az újrahasznosított, műanyag béléstestek építésbiológiailag jó minőségű, káros anyagoktól mentes szerkezetek, • Alacsony önsúly – a 28 cm vastagságú, 40 cm tengelytávú uniSOL födém önsúlya körülbelül a 21 cm vastagságú, 60 cm tengelytávú Wienerberger födémekével mérhető össze. •
Kiegyensúlyozott klímájú helyiségeket eredményez – A kiégetett kerámia pufferként viselkedik a levegő páratartalma szempontjából.
• Jó hőszabályozó- és hőszigetelő képesség: Jó hőszigetelési és hőtárolási képesség az alsó síkon végigfutó üregrendszer következtében. •
Egyszerű vakolhatóság,
•
Biztonságos összeszerelhetőség,
•
Egyszerűbb szállítás és helytakarékos tárolás nagy mennyiségű béléselem esetén is,
•
Gyors és egyszerű elhelyezés,
•
Különböző béléselem hosszok könnyű kivitelezése,
•
Elemek pontossága, egyenletes összeilleszthetőség,
•
Rejtett keresztbordák egyszerű kialakítása, 21
•
A kibetonozás előtti esetleges szél hatására is stabil kialakításúak a béléstestek,
•
Építés közben a béléselem nem vesz fel vizet, így a felbeton tovább megőrzi minőségét.
•
Egyszerű kivitelezés a különleges felületi kialakításnak,
•
Tisztaság: a födém felszíne és polisztirolmaradványoktól mentes,
•
Az elosztó vasak egyszerűen elhelyezhetők a béléselemen kialakított bordáknak köszönhetően, melyek biztosítják az elegendő betontakarást a béléselem és a betonacél között (ennek megfelelő kialakítása a többi béléstest típusnál plusz munkát igényel),
•
Nagy biztonságot eredményez a kibetonozás közben, hogy a béléselemek egymáshoz vannak kapcsolva.
•
a gerendák alsó övének kialakítása lehetővé teszi az alsó húzott vasak nagyobb betonfedéssel való ellátását, ami a kerámia papucselemes födémek többségében nem volt megoldható A felület különleges alakításának köszönhetően biztosított az elemek bejárhatósága.
az
építési
helyszín
tiszta
marad
és
Bordák biztosítják az elosztó vasak legalább másfél cm-es betonfedését a béléselem felülete és a betonacél között.
geoSOL® Blokkok Szélesség: 32 - Magasság: 9, 13, 17, 21 cm
a béléstestek újrahasznosított, biokompatibilis* műanyagból készülnek.
Az elemek végeinek részletkialakítása segíti a szomszédos elemek biztonságos összeilleszthetőséget.
geoSOL® fektetése
elemek
Lépéshangszigetelési tesztek Az ASSOuniSOL® megbízásából a lépéshanggátlás meghatározására folytatott vizsgálatsorozatot a Paduai Egyetem műszaki fizika tanszékének laboratóriuma végezte az UNI EN ISO 140-7 szerint. A szerkezet leírása: Egy 6 lakásos lakóház (4 a földszinten, kettő az első emeleten) födémét vizsgálták Preganziolban. Az első emeleti lakások ugyanakkorák voltak, és pontosan ugyanúgy rendezték be őket 22
cm
a két földszinti északi lakás fölött, ezzel biztosítva az ideális feltételeket a megfelelő mérésekhez, és kiértékelésekhez. A lakások majdnem teljesen készen voltak. A külső ajtókat és ablakokat már betették a helyükre, a belsők még hiányoztak. Azáltal, hogy a külön lakóegységekhez tartozó bejárati ajtók kész voltak, biztosítani tudták a védelmet a vizsgált lakások között áterjedő hangok ellen. Födém az első és második lakásban: • uniSOL® födém: 7 cm+13 cm+4 cm=24 cm • gerendák tengelytávolsága: 40 cm • geoSOL® béléstest Padlórétegrend az 1. lakásban: • Isocal 8 cm • REXWARM – Paneel: 3 cm • Estrich: 5 cm Padlóburkolat az 1. lakásban: • Nappali: kerámiacsempe •
Hálószoba: még burkolat nélkül
• Padlórétegrend a 2. lakásban: • URSA ISOLON FLOOR lépéshanggátló rendszer • 5cm estrich Padlóburkolat a 2. lakásban: • Nappali: kerámiacsempe • Hálószoba: parketta A mérési pontokat a mellékelt ábra szerint vették fel. Az eredmények mindkét födémnél messze meghaladják az előírások által megkövetelt étékeket 1. lakás: Lépéshanggátlás - L'nw = 58 dB 2. lakás: Lépéshanggátlás - L'nw = 50 dB A legmagasabb lépéshangszigetelési érték 63 dB volt.
23
5. ÖSSZEFOGLALÁS Nagyon érdekes képet kapunk a különböző födémek rendelkezésre álló teherbírási és önsúly adatainak összehasonlításakor. A nemzeteken konzervatívságát támasztja alá a tény, hogy a több országban jelenlevő cégek annak ellenére alkalmaznak kialakításukban különböző béléstesteket, valamint adott esetben födémgerendákat is, hogy a födémek teherbírása ettől nem feltétlenül javul. Ugyanez elmondható az önsúly esetében is, nagyon eltérő adatokat kapunk ezek összehasonlításakor. Álljon itt végezetül néhány grafikon a különböző födémek teherbírásáról, önsúlyáról és maximális fesztávolságáról, hogy ezekkel is szemléltessük az eddig leírtakat.
24
Különböző födémek maximális teherbírása
1. qd (max) (kN/m) - 60-62,5 cm tengelytáv esetén
2. qd (max) (kN/m) – 45-50 cm tengelytáv
25
Különböző födémek önsúlya
1. Önsúly (kN/m2) - 60-62,5 cm fesztáv
2. Önsúly (kN/m2) - 40-45-50 cm fesztáv
26
6. FORRÁSOK Könyvek: Dr. GÁBOR László, Épületszerkezettan 1., Budapest, Nemzeti Tankönyvkiadó, 2001. Dr. ARATÓ Anna, Régi épületek vízszintes teherhordó szerkezetei, Budapest, Tervező, Tanácsadó és Információs Rt., 1993. Kiadványok: POROTHERM alkalmazási és tervezési útmutató, szerkesztette: Wienerberger Téglaipari ZRt., Budapest, 2010. Tervezési útmutató I-IV. a Profipanel Födémrendszerhez, készítette: BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti tanszék, Wienerberger Profipanel Üzletág, Budapest, 20032005. Internet: http://www.szt.bme.hu http://www.epszerk.bme.hu http://www.epito.bme.hu/eat http://www.wienerberger.com http://www.assounisol.it http://www.heluz.com http://www.barakk.hu http://www.silam.net http://www.silasrl.it http://www.gazdasagosepitkezes.hu http://www.unideb.hu http://www.schoenthaler.com
27
