2018. MÁRCIUS 22. A TARTÓSZERKEZETEK REHABILITÁCIÓINAK LEHETŐSÉGEI SZERKEZETÉPÍTÉS III. KÉSZÍTETTE: TUKORA ERNA SZABÓ BETTINA HUSZÁR BLANKA SZAKÁLY DÁNIEL
Tartalom Faanyag az építőiparban... 2 Favédelem... 3 Gombakárok mérséklése... 3 Aktív rovarfertőzések elhárítása... 3 Magastetők szerkezeti megerősítése... 4 1
Faanyag az építőiparban A fa a legősibb építőanyagok közé tartozik köszönhetően gyakori előfordulásának, kiváló mechanikai és épületfizikai tulajdonságainak, könnyű megmunkálhatóságának, megfelelő beépítés esetén hosszú élettartamának. Korunkban nem mellékes tulajdonsága, hogy környezetbarát, és fontos megjegyezni azt is, hogy a modern, ipari építőanyagokkal ellentétben a fafelületek öregedése sok esetben növeli az épület esztétikai értékét, meghatározza annak korát. A fa ezen kiváló tulajdonságai révén szinte minden épületszerkezetben megjelenik, melyeket az alábbi táblázat mutatja: Összességében fa elemek károsodásáról elmondható, hogy rendszeres karbantartás esetén megelőzhetők, vagy legalábbis jelentősen késleltethetők. Egy épület folyamatos gondozása hosszú távon egyrészt sokkal olcsóbb, mint a nagyfelújítás; másrészt a műemléki értékek megmaradásának is jobban kedvez. 2
Favédelem Gombakárok mérséklése A gombakárok kialakulásának veszélye nagymértékben csökkenthető, megelőzhető a favédelem biológiai eszközeinek felhasználásával: A megfelelő fafaj kiválasztásával, egészséges (parazita gombáktól is) fertőződés-mentes egyedek felhasználásával, a rönkvédelem hatékony eszközeivel (helyes, optimális idejű tárolás, kíméletes szárítás, szakszerű kérgelés), illetve a megfelelő fűrészáru védelemmel. A fa fedélszerkezeti elemek már a szerkezettervezés során preventív védelemre szorulnak. A jó konstruálás alapvető eszköz a faanyag átnedvesedési lehetőségeinek kizárásában: A megfelelő vízelvezetéssel, a beázások elleni szigeteléssel, a páraterhelés kiszellőztetéses csökkentésével a kiszáradás lehetősége biztosítható. Még jól tervezett megoldások mellett is a tetőtérbeépítések összetett rétegrendjeiben, csomópontjaiban előállhat fertőzésnek kitett állapot (akár rejtve), amelyre számítva a megfelelő védőszert és védelmi technológiát faanyagvédelmi szakértővel együttműködve kell megválasztani. A megelőző védelem tervezése a faanyag várható fertőzési kitettségének és az elvárt faanyagvédettség ismeretétében végezhető el. A német Din 68800 szabvány alapján a padlásterekben lévő fa fedélszékek az a, esetleg b (70% relatív páratartalom feletti), míg a beépített tetőterek szerkezeti elemei egyértelműen a b környezeti hatásoknak megfelelő kitettségi csoportba sorolandók, ami a 2 jelű veszélyességi fokozathoz tartozó védettséget, azaz rovarok és gombák ellen is megelőző védelmet vár el az alkalmazott kezeléstől. Épületekbe védelem nélküli faanyag a magyar erdőtörvény előírásai szerint sem építhető be! A preventív védelem általában vegyszerekkel, mázolással felhordott fedőréteg kialakításával, bemártásos, bemerítéses (30-90 perc), fürösztéses (1,5-8 óra) felületkezeléssel, áztatással (36-48 óra) kialakított határréteg védelemmel vagy ipari módszerekkel végzett mélyvédelemmel történik. Az ácsszerkezet kémiai megelőző védelmére szolgáló faanyagvédőszerek, vegyi kezelések általában kombinatív hasznosításúak, így nem csak gomba-, hanem rovarölő; égéskésleltető, -(gátló), víztaszító hatásuk is lehet. A vegyszerek hatóanyagai között a természetben előforduló anyagok, a fa-, kőszénlepárlási termékek, rézgálic, arzén mellett egyre inkább a szintetikus vegyületek használata terjedt el, melyek jelentős környezetterhelést okoznak. Kiváltásukra a kis dózisokban is hatásos szerves vegyületek alkalmazásának bevezetése szerencsésebb országokban folyik. Aktív rovarfertőzések elhárítása Háromféle alapmegoldás lehetséges: táplálékelvonás, mérgezés, hőhalállal járó elpusztítás. A gőzölési eljárás során egyes rovarok fő táplálékául szolgáló keményítő kioldódik. Nehézség, hogy a mérgeket a fa belsejében rágó rovarálcákhoz kell eljuttatni. Gázzal is meg lehet mérgezni a fában rágó rovarokat, ám ezt az eljárást ez ideig ritkán alkalmazták. Ma már az egyik leghatásosabb módszer, mellyel biztosítható a faanyag egyenletes vegyszerterhelése. Külföldi gyakorlat az épület teljes gázosítása mellyel a kártevő rovarok minden fejlődési alakja elpusztítható. A gázosítás és a hőkezelés a károsítás megszüntetésére szolgál, de nem biztosít megelőző védelmet a későbbi károsodások ellen. Fennáll az újrafertőződés veszélye, ha a biológiai kitettségtől mentesített fa megelőző védelmére ismételten nem kerül sor. 3
Magastetők szerkezeti megerősítése A fából készült tetőszerkezetek, fedélszékek feltárt hibajelenségei és azok okai, valamint a javítás, helyreállítás szükség esetén megerősítés lehetőségei közötti kapcsolatrendszer meglehetősen bonyolult mátrixot képez. A lehetséges megoldások néhány esete rámutathat a gyakorlati megoldások helyes kiválasztásának és alkalmazásának fontos szempontjaira. A teherviselő ácsszerkezeti elemek lehajlásának, törésének, repedésének okai: o a szerkezeti elemek gomba- vagy rovarfertőzöttek o a faszerkezeti elemnek belső rejtett hibája van o a szerkezeti elem mérete, vagy anyaga nem felel meg az igénybevételeknek o az ácsszerkezeti elem számára túlságosan nehéz a héjazat o váratlan, hirtelen erőhatás A meghibásodott elemek teljes cseréje: Az elterjedt, műszaki szempontból "legegyszerűbb" megoldás a legkevesebb statikai számítási, tervezési munkát igényli. Gyakorlati megvalósítása azonban számos problémát vethet fel: o az ácsszerkezeti elem cseréje, annak teljes tehermentesítését igényli, ami a héjazat és gyakran az ácsszerkezet egy részének elbontásával járhat o a cserélendő fa eltávolítása után a helyére kerülő új szerkezeti elem ált. hagyományos fakötésű csomópontokhoz csatlakozik o meghibásodott elem teljes cseréje esetén annak működőképes, érintetlen szakaszai is kibontásra kerülnek, ami kevéssé faanyag-takarékos lehetőség A teherbíró teljesítőképesség helyreállítása, növelése elemek és kapcsolatok megerősítésével: Nagyobb mértékű károsodás esetén a szerkezeti elemet meg lehet/ kell erősíteni: o hevederként rászegezett, vagy csavarozott erősítő, kiváltó elemekkel o dúcokkal, ferde támaszokkal való aláfogással, acél kiváltó szerkezetek beépítésével o műgyanta betonos kiegészítéssel Az ilyen típusú szerkezeti megoldások előnye, hogy a javítás a zárt padlástérben, általában a csapadékszigetelő héjazat megbontása nélkül, tehát minimális beázási veszéllyel elvégezhető. A teljes tetőszerkezeti alrendszert érintő, a statikai erőjáték megváltoztatásával alkalmazott javítások, megerősítések: A statikai modellváltás lehet ideiglenes, vagy végleges. Előbbi a helyreállítás, megerősítés biztonságát szavatolja átmenetileg. A végleges átalakítások általában egyes elemek, szerkezetrészek, kapcsolódó alegységek tehermentesítését célozzák. Gyakorta kreatív tervezés, újszerű megoldások kivitelezése segíthet csak a feladatok megoldása során. A felújítási beavatkozás célja, és ezzel együtt anyaga, módszere eltérő lehet, attól függően, hogy a fedélszerkezeti elem általános tartószerkezeti, teherviselési tulajdonságaival, vagy csupán a csomóponti erőátadásával van probléma. 4
Károsodott elemvégek, szerkezetrészek cseréje, pótlása: Nagymértékű lokáliskárosodás esetén általában a teherviselő elem minősége megfelelő, csupán egy kisebb károsodott, de egésze működésképtelenné válhat. A szükséges pótlással járó, tartószerkezetileg kényes beavatkozás igényes szerkezettervezési feladatot jelent. Az elemvég cseréjéhez a csomópont tehermentesítése, az ácsszerkezet erőjátékának ideiglenes átalakítása szükséges. Az elpusztult favégek illetve szakaszok cseréjére való törekvést a szerkezet minimális megbontásával, tehát gyorsan, biztonságosan, faanyag takarékosan végezhető el a kivitelezés lehetősége is motiválja. A megoldás a régi és új elem kapcsolatának kialakítása szempontjából is számos problémát vet fel: o a régi és új elem keresztmetszeti méretazonosságának igénye o a régi elem esetleges keresztmetszeti torzulásai, csavarodottsága, felületi sérülései o a régi faanyag szegezése, csavarozása által felvehető erőátviteli (szilárdsági) értékek meghatározása o az erőátvitelt (általában húzó- vagy nyomó és nyíróerőt, hajlító nyomatékot egyidejűleg) biztosító, megbízható kapcsolat szükségessége 5
6