27.12.2014 Views

R É G I F A S Z E R K E Z E T E K - Hidak és Szerkezetek Tanszéke

R É G I F A S Z E R K E Z E T E K - Hidak és Szerkezetek Tanszéke

R É G I F A S Z E R K E Z E T E K - Hidak és Szerkezetek Tanszéke

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

EURÓPAI UNIÓ<br />

STRUKTURÁLIS ALAPOK<br />

R<br />

É<br />

G<br />

I<br />

F<br />

A<br />

S<br />

Z<br />

E<br />

R<br />

K<br />

E<br />

Z<br />

E<br />

T<br />

E<br />

K<br />

BMEEOHSAAV16 segédlet a BME Építőmérnöki Kar hallgatói részére<br />

„Az építész- és az építőmérnök képzés szerkezeti és tartalmi fejlesztése”<br />

HEFOP/2004/3.3.1/0001.01


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

1. Elõadás


BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM<br />

HIDAK ÉS SZERKEZETEK TANSZÉKE<br />

Dr. Bódi István<br />

RÉGI FASZERKEZETEK<br />

Előadásvázlatok<br />

Budapest, 2000-12-12


Faanyagok mikroszkopikus felvételei<br />

Biológiai kártevők


(a)<br />

(a) [Left and center] — surface<br />

view and section through bordered pits<br />

in conducting cells; [right] - solid view<br />

of two pits cut in half (after a woodcut<br />

by Or L. Chalk): I, pit opening; II, torus;<br />

III, margo strands formed from the<br />

primary wall: IV, pit cavity; V, secondary<br />

wall, (b) Bordered pits on the radial wall of<br />

a softwood. The arched dome on one side has<br />

been torn away during sample preparation<br />

to reveal the torus and supporting margo<br />

strands. Magnification x3000 (scanning<br />

electron micrograph by Building Research<br />

Establishment, © Crown Copyright)<br />

(b)<br />

Biológiai kártevők 1/4


Nodular thickening of the end<br />

wall of vertical parenchyma cells as seen on the<br />

tangential-longitudinal surface of taxodium.<br />

Magnification x350 {Building Research<br />

Establishment. © Crown Copyright)<br />

Indentures, or slight depressions of<br />

the horizontal wall at its junction with the vertical<br />

wall of ray parenchyma cells in western red<br />

cedar. Magnification X 750 {Building Research<br />

Establishment © Crown Copyright)<br />

Crystals of calcium oxalate in scented<br />

guarea; magnification x4OO (Building<br />

Research Establishment, © Crown Copyright)<br />

Inclusions in cells. Silica grains in the<br />

ray parenchyma cells of Parinari species;<br />

magnification x750 (scannig electron micrograph by<br />

the Building Research Establishment. © Crown<br />

Copyright)<br />

Biológiai kártevők 2/4


Spiral thickening in the vertical fracheids of<br />

Douglas fir. Magnification x250 (Building<br />

Research establishment, © Crown Copyright)<br />

(a)<br />

Scanning electron micrograph of tyloses in a<br />

heartwood vessel of European oak.<br />

Magnification x600 (Building Research<br />

Establishment, © Crown Copyright)<br />

(b)<br />

Biológiai kártevők 3/4


Lyctus brunneus Speth (x8)<br />

(Building Research Establishment,<br />

© Crown Copyright)<br />

Stacked oak planks showing Lyctus attack<br />

confined to the sapwood (Building Research<br />

Establishment, © Crown Copyright)<br />

The house longhorn beetle (x2)<br />

(Building Research Establishment, ©<br />

Crown Copyright)<br />

Softwood roofing timber attacked by the house<br />

longhorn (Building Research Establishment,<br />

© Crown Copyright)<br />

Subterranean termite damage: wood hallowed<br />

out and filled with mud (Building Research<br />

Establishment © Crown Copyright)<br />

Biológiai kártevők 4/4


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

2. Elõadás


1. A RONCSOLÁSMENTES FAANYAGVIZSGÁLAT FOGALMA<br />

A faanyagot, mint a természetben jelentős mennyiségben előforduló, jól megmunkálható, kis<br />

sűrűségű, viszonylag tartós, és újra termelhető anyagot az emberiség már évezredek óta használja<br />

az élet szinte minden területén. A felhasználásra kerülő faanyag megoszlása a különböző<br />

felhasználási területek között országonként változó. Kedvező szilárdsági tulajdonságai miatt<br />

számos alkalmazási területe közül kiemelkedik építőanyagként való felhasználása. Általánosságban<br />

elmondható, hogy - közvetett vagy közvetlen módon a felhasznált faanyag 60-80%-a az<br />

építéssel összefüggő területeken nyer hasznosítást.<br />

Az emberiség eddigi történelmében az eltelt évezredek alatt megszámlálhatatlan épület, építmény<br />

készült fából. Az építkezések során az elődök tapasztalatai, az apáról fiúra szálló hagyományok,<br />

az egyéni gondolatok egyaránt érvényesültek. A mesteremberek (asztalosok, ácsok,<br />

kádárok, hajóépítők) az elődök tapasztalatai alapján dolgoztak, tartórendszer kialakításánál a<br />

biztonságot teljes pontosságú számításokkal nem tudták alátámasztani, ezért pl. műemlék jellegű<br />

épületeink megmaradt eredeti faszerkezetein a túlméretezettség figyelhető meg.<br />

A mechanika tudománya ma már lehetővé teszi a faszerkezetek méretezését. Ehhez azonban<br />

ismernünk kell a beépítendő faanyag szilárdsági értékeit. A mérnöki tervezés követelte meg a fa<br />

szilárdsági, tartóssági és egyéb tulajdonságainak számszerűsítését, tehát a XX. században vált<br />

szükségessé a faanyag mind pontosabb megismerése A faanyag szilárdsági értékeinek meghatározására<br />

napjainkban elterjedt gyakorlat a kisméretű, hibamentes, egészséges próbatestekből<br />

összeállított minta sokaságon laboratóriumi körülmények között végzett mérések (törővizsgálat),<br />

ezek statisztikai kiértékelése és az így kapott eredmények általánosítása a faanyagra. Ez a kialakult<br />

klasszikus módszer pontos adatokat szolgáltat, de két problémája van:<br />

- a kis próbatesteken mért eredményeket a korántsem hibamentes és nagyméretű faanyagra<br />

alkalmazták<br />

- a roncsolásos vizsgálatok miatt a vizsgált faanyag a mérések közben tönkrement és tovább<br />

már nem volt felhasználható<br />

A kutatókat régóta foglalkoztatja a szilárdság megismerése nem csak a beépítendő faanyagok,<br />

hanem a régen beépített faanyagok esetében is. Hosszú beépítettség után a kedvezőtlen körülmények<br />

között (pl. nedvesedés) a gombák táptalajt találhatnak életműködésükhöz és roncsoló hatásuk<br />

szilárdságcsökkenést eredményez. Az, hogy a szilárdságcsökkenés milyen mértékű és a<br />

faanyag maradó szilárdsága mekkora, azt eddig csak vizuális értékelés után becsülték.<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 1/40


A szilárdság mellett tudnunk kell azt is, hogy a faanyag biológiai termék, anizotrop felépítésű<br />

és heterogén a szerkezete. Így a fa tulajdonságai jelentősen eltérnek a homogén anyagokétól<br />

(acél, beton, stb.). Annak ellenére, hogy a fa jellegzetes tulajdonságai sok problémát vetnek fel, a<br />

fát mégis érdemes építkezésekhez felhasználni, ha ismerjük az adott faanyag tulajdonságait.<br />

Mindezek után az a kérdés, hogy van-e lehetőség a felhasználásra kerülő, vagy a már beépített<br />

faanyag tulajdonságainak meghatározására laboratóriumi körülményeken kívül. A válasz IGEN.<br />

A megoldási lehetőség a roncsolásmentes faanyagvizsgálatok alkalmazása.<br />

A roncsolásmentes anyagvizsgálatoknak több figyelemre méltó előnye van:<br />

- minden tartószerkezeti elem (oszlop, gerenda) vizsgálható<br />

- a vizsgálatok ugyanazon az elemen ismételhetők akár változó körülmények között is ( pl.<br />

különböző nedvesség és hőmérsékleti viszonyok )<br />

- egy elemen többféle tulajdonság is tesztelhető és ezek összehasonlíthatók egymással<br />

Ezekkel az előnyökkel magyarázhatjuk a roncsolásmentes faanyagvizsgálatok elterjedését az<br />

egész világon, főleg az USA-ban, Japánban, Németországban és Svédországban<br />

2. A RONCSOLÁSMENTES FA ANYAGVIZSGÁLATOK TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉSE<br />

A műszerekkel elvégzett roncsolásmentes vizsgálatokat a fémiparban dolgozták ki. A fémiparban<br />

már évtizedek óta használják és elismerik a roncsolásmentes vizsgálatokat. A faiparra ez<br />

nem mondható el. A XX. század óriási technikai fejlődése tette lehetővé új eszközök, mérési és<br />

vizsgálati módszerek kialakítását. A kidolgozott eljárások némelyike megfelelő módosítással<br />

alkalmazhatóvá vált a faipari felhasználásra is, de gyakorlati elterjedésüknek több akadálya is<br />

volt. A fő okok:<br />

- a fémeket igen széles körben alkalmazták, a fémből készült épületek, szerkezetek tönkre<br />

menetele igen veszélyes lett volna, fából nem készültek ilyen szerkezetek<br />

- a faipari termékek értéke nem volt olyan magas, hogy elbírta volna a különböző mérések<br />

finanszírozását<br />

- a faanyag tulajdonságai, inhomogén és szigetelő jellege miatt bizonyos eljárások eleve ki<br />

szorultak a faiparból<br />

Az utóbbi években széleskörben elterjedtek a különböző fa- és faalapú szerkezetek (pl.<br />

rétegelt-ragasztott tartók) felhasználása. Ezek értékük és funkciójuk révén olyan vizsgálati<br />

eljárások kidolgozását és használatát tették szükségessé, amelyek a faanyag fizikai, kémiai,<br />

mechanikai és egyéb tulajdonságainak megbízható, pontos méréseire alkalmazhatóak.<br />

Ilyenek a roncsolásmentes faanyagvizsgálatok.<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 2/40


Az első faanyagvizsgálatokat Észak-Amerikában az 1950-es években kezdték meg. A Washington<br />

Állami Egyetem Faanyag Laboratóriuma egy új és nehéz számítógépet kapott. A számítógép<br />

tönkremeneteléhez az vezetett, hogy összetört alatta az asztal. Ez az esemény késztette az<br />

egyetem professzorát, hogy a fa roncsolásmentes vizsgálatával kezdjen el foglalkozni. Az első<br />

eszközök oszcilloszkóp és különböző rezgésdetektorok voltak. E kutatások célja a dinamikus<br />

rugalmassági modulus és a szilárdsági paraméterek közötti kapcsolat megállapítása volt.<br />

Mára a legkülönbözőbb eljárásokat dolgozták ki, elsősorban Amerikában, Japánban, Németországban,<br />

és Svédországban. Az új eljárások, pl.: a dinamikus rugalmassági modulus mérése,<br />

ultrahangos sebességmérés, akusztoultrahangos mérések, elektromágneses mérések,<br />

számítógépes tomográfia segítségével egyre több és pontosabb eredményekre vezetnek.<br />

1991. szeptemberében Vancower-ben megrendezett VIII. Roncsolásmentes Faanyagvizsgálati<br />

Szimpóziumon mutatták be a legújabb körülményeket. A roncsolásmentes Faanyagvizsgálatok<br />

széleskörű elterjedését ma még akadályozza, hogy a készülékek drágák.<br />

Magyarországon az Erdészeti és Faipari Egyetemen 1991 óta folynak roncsolásmentes faanyagvizsgálatok.<br />

Kezdetben a dinamikus rugalmassági modulus mérésén alapuló fűrészáru<br />

minősítést végezték, majd 1992-től kezdve megkezdődött a beépített faanyagok vizsgálata. A<br />

hang terjedési sebességének mérésével lehetővé válik a fa szilárdságának becslése. Különböző<br />

kisroncsolású vizsgálatokra is történtek kísérletek.<br />

3. A RONCSOLÁSMENTES FAANYAG VIZSGA LATI MÓDSZEREK<br />

A roncsolásmentes faanyag vizsgálatok közel harminc éves múltra tekintenek vissza. Már az<br />

első vizsgálatok is a faanyag szilárdságának becslésére irányultak. A roncsolásmentes faanyagvizsgálatok<br />

célja a fa olyan paramétereinek a gyors és pontos mérése, amelyek kapcsolatban állnak<br />

a hajlítószilárdsággal és segítségükkel a hajlítószilárdság nagy pontossággal megbecsülhető.<br />

A gyakorlatban alkalmazható eszközök elterjedése csak az utóbbi 10-15 évben következett be.<br />

A különböző módosítások, fejlesztések folyamatosak. A szilárdsági tulajdonságok megállapítására<br />

több fő területen folynak kutatások.<br />

1. Vizuális értékelés<br />

2. A statikus rugalmassági modulus és a térfogatsűrűség mérésén alapuló /izotópos/ eljárások<br />

(gépi szilárdsági osztályozás)<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 3/40


3. A dinamikus rugalmassági modulus mérésén alapuló eljárások<br />

4. Elektromágneses módszer<br />

5. Optikai eljárás<br />

6. Hibahely lokalizáló módszerek: - ultrahang<br />

- akuszto-ultrahang<br />

- akusztikus emisszió<br />

- mikrohullám<br />

- nukleáris módszerek<br />

Ezek közül már jó néhány gyakorlati jelentőséggel bír, míg mások még csak kísérleti stádiumban<br />

vannak. Van köztük olyan, ami a beépített faanyagok tesztelésére is alkalmas. Nem tudni,<br />

hogy melyik eljárás jelenti a legjobb megoldást. Lehetséges, hogy több eljárás kombinációja<br />

szolgáltatja a megfelelő módszert.<br />

3.1. Vizuális szilárdsági osztályozás<br />

A vizuális szilárdsági osztályozás a faanyagok szilárdsági tulajdonságai és a különböző<br />

jellemzők között meglévő összefüggéseken alapszik. A<br />

fontosabb ilyen jellemzők:<br />

- Göcsösség<br />

- Ferdeszálúság<br />

- Csavart növés<br />

- Repedezettség<br />

- Alaki hibák<br />

- Évgyűrűszélesség<br />

- Fagömbösség<br />

- Keresztmetszeti hiányok<br />

Az MSZ 15025-ös faszerkezetméretezési szabvánnyal összefüggésben kidolgozott MSZ<br />

10144. szabvány szilárdsági osztályozásra vonatkozó előírásai a hasonló témájú ECE nemzetközi<br />

szabvány előírásokból indulnak ki, illetve azoknak a hazai viszonyokhoz való módosítását jelentik.<br />

A vizuális szilárdsági osztályozás legfontosabb művelete - mely a szilárdsági kategóriába<br />

való besorolás alapját képezi - a göcs területarány (GTA) meghatározása. Ez külön történik<br />

1. ábra A göcs területarány (GTA) értelmezése<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 4/40


- a teljes keresztmetszet, illetve keresztmetszeti vetület figyelembevételével és<br />

- a húzott, illetve nyomott övet képező 1/4-résznyi szegélyzónában (1. ábra)<br />

Az eljárás alkalmazása meglehetősen bonyolult, fokozott szakmai felkészültséget és nagy<br />

gyakorlatot igényel. A vele szemben támasztott megbízhatósági igény - a szilárdsági kategória<br />

fogalmából és a faanyag felhasználásából adódóan - lényegesen magasabb, mint pl.: a fűrészáru<br />

kereskedelmi osztályozása esetében. Az osztályozás a GTA mellett, a már említett egyéb<br />

tényezőket is figyelembe vesz a kategorizálásnál.<br />

3.2. A statikus rugalmassági modulust és a térfogatsűrűség mérésén alapuló /Izotópos módszer /<br />

eljárások (gépi szilárdsági osztályozás)<br />

A gépi szilárdsági osztályozást érintő kutatások napjainkban is rendkívül széles körben folynak.<br />

Sokféle megoldás ismeretes, melyeknek kifejlesztése és gyakorlati alkalmazhatósága<br />

különböző stádiumban van. Így a mai napig nem dőlt el egyértelműen, hogy melyik eljárás jelentheti<br />

a végső megoldást. Úgy tűnik azonban, hogy a különböző eljárások egyidejű alkalmazásával<br />

és kombinálásával kell számolni.<br />

Jelenleg a gyakorlatban két eljárás, illetve berendezés alkalmazása fordul elő:<br />

- a hajlításra igénybe vett fűrészáru rugalmassági modulusa (E) és hajlítószilárdsága<br />

közötti összefüggés alapján működő berendezések,<br />

- a faanyag térfogati sűrűsége és szilárdsági tulajdonságai közötti összefüggések fegyelem<br />

bevételével konstruált berendezések.<br />

3.2.1. A statikus rugalmassági modulus: mérésén alaputó eljárások<br />

Ez az eljárás volt az első, ami a gyakorlatban széles körben elterjedt- Alapja a hajlító rugalmassági<br />

modulus és az anyag hajlítószilárdsága közti összefüggés. Ez a hajlító rugalmassági<br />

modulus mért értékei alapján szilárdsági kategóriákba való besorolást tesz lehetővé. Két<br />

alapvető eljárás van, amely a hajlító rugalmassági modulus folyamatos mérésén alapul:<br />

- Egy adott, állandó erőhatás következtében fellépő lehajlási adatokat mérik<br />

- Egy adott lehajlás előidézéséhez szükséges terhelőerőt mérik<br />

3.2.1.1. A statikus rugalmassági modulus mérésének elméleti alapjai<br />

Statikus rugalmassági modulus:<br />

A statikus rugalmassági modulust adott, még a rugalmassági határon belül maradó, erő hatására<br />

fellépő alakváltozáson keresztül definiálhatjuk.<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 5/40


Ha egy rudat F erővel meghúzunk vagy összenyomunk, a rúd a keresztmetszete függvényében<br />

alakváltozást szenved. Az adott mennyiségek közötti összefüggés alapján meghatározhatjuk a<br />

rugalmassági modulus értékét a következőképpen:<br />

Ahol:<br />

F<br />

E: a rugalmassági modulus értéke (N/mm 2 ) E [N/mm 2 ] (1)<br />

ε ⋅ A<br />

F: a rúdra hatóerő (N )<br />

l<br />

A: a rúd keresztmetszete (mm 2 ) 1<br />

ε [mm] (2)<br />

l<br />

e az F erő hatására bekövetkező relatív hosszváltozás ( mm ) 0<br />

Az (1) egyenlet alapján elmondható, hogy a rugalmassági modulus egyenesen arányos a rúdra<br />

hatóerővel és fordítottan arányos a rúd keresztmetszetével és a relatív hosszváltozással.<br />

Abban az esetben, ha egy rudat a két vége közelében alátámasztunk és a közepén adott nagyságú<br />

F erővel megnyomjuk, a rúd lehajlik. A hajlító rugalmassági modulus meghatározható a<br />

következő összefüggésekkel:<br />

Koncentrált erővel terhelt rudak esetén:<br />

1 F ⋅ l 3<br />

Ahol: E ⋅<br />

(3)<br />

E: a rugalmassági modulus értéke (N/mm 2 40 f ⋅ I<br />

)<br />

F: a rúdra ható erő (N)<br />

l: az alátámasztási köz (mm)<br />

f :az F erő hatására a rúd lehajlása a középpontban (mm)<br />

T: a keresztmetszet másodrendű tehetetlenségi nyomatéka (mm)<br />

Megoszló terheléssel igénybevett rudak esetén:<br />

5 p ⋅ l 3<br />

Ahol: E ⋅<br />

(4)<br />

384 f ⋅ I<br />

p: a megoszló teher nagysága (N/mm)<br />

A: statikus rugalmassági modulus pontos meghatározását anyagvizsgáló gépen végezhetjük el.<br />

3.2.1.2. A statikus rugalmassági modulust mérő műszerek<br />

Ma már a hajlító rugalmassági modulus meghatározására különböző konstrukciókat dolgoztak<br />

ki, amelyeknek eltérő a pontossága. Az előtolási sebesség - géptípustól függően - 50 és 300<br />

m/min között változik. Az első berendezéseket 1963-ban Észak-Amerikában alkalmazták. Elvi<br />

működésüket a 2. ábra szemlélteti. Ezekkel a berendezésekkel kizárólag 38 mm vastag, gyalult<br />

faanyagot osztályoznak, maximálisan 4 féle elemszélességgel.<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 6/40


Az Európában alkalmazott megoldások<br />

elvi működési vázlatát a 3. ábra mutatja. A<br />

COMPUTERMATIC 1969-ben, Angliában<br />

került bevezetésre. Ebből értékesítették a<br />

legtöbbet. A RAU-TE TIMGRADER (4.<br />

ábra) - mely Finnországban készül -<br />

kevésbé szerencsés megoldás, ugyanis az<br />

alacsony (510 mm) alátámasztást köz<br />

miatt nagy hajlítási erő alkalmazására van<br />

szükség, s ez a faanyag károsodását<br />

okozhatja. A továbbfejlesztés<br />

eredményeként kidolgozott COOK<br />

BOLINDERS már kiküszöböli ezeket a<br />

hibákat (5. ábra). A Dél-Afrikai<br />

Köztársaságban alakították ki a kis- és<br />

középkategóriájú fűrészüzemek számára a<br />

TRU TIMBERGRADER-t (6. ábra), mely<br />

lényegesen egyszerűbb és olcsóbb az előző<br />

berendezéseknél. Kiszolgálása kézi erővel<br />

történik, és a gépkezelő vizuálisan választja<br />

ki a vizsgálandó - leggyengébb minőségű -<br />

szakaszokat.<br />

Irodalmi adatok szerint a hajlító<br />

rugalmassági modulus és a hajlítószilárdság<br />

kapcsolatának szorosságát jellemző<br />

korrelációs kiefficiens (r) értéke 0,5-0,8<br />

között változik. Ezt a viszonylag alacsony<br />

értéket többen nem tartják kielégítőnek, és<br />

megfelelőbbnek ítélik a térfogati sűrűség és<br />

a hajlítószilárdság nagyobb szorosságot<br />

mutató kapcsolatára alapozott eljárásokat.<br />

2. ábra CONTINUOUS UJMBER TESTER CLT elvi sémája<br />

3. ábra COMPUTERMATIC elvi sémája<br />

4. ábra RAU-TE-TIMGRADER elvi sémája<br />

5. ábra COOK BOUNDERS elvi sémája<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 7/40


6. ábra TRU TIMBER GRADER elvi sémája<br />

Az l.-es képen egy CLT folyamatos faanyagvizsgáló gép (Metrigard Inc, USA) látható,<br />

amelynél a statikus rugalmassági modulust mérő görgős terhelőrendszert alkalmaztak a hajlítószilárdság<br />

mérésére.<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 8/40


3.2.2. A térfogatsűrűség mérésén alapuló eljárások (Izotópos módszer )<br />

Az eljárás a térfogatsűrűség és a hajlítószilárdság kapcsolatán alapszik. A hibamentes faanyagok<br />

hajlítószilárdságával egyenes arányban változó sűrűség meglehetősen pontos<br />

becslést biztosít a hajlítószilárdságra. A sűrűség és a hajlítószilárdság között viszonylag jó a<br />

kapcsolat. A sűrűség növekedésével a hajlítószilárdság is nő. Mivel a sűrűség befolyásolja a<br />

rugalmassági modulust és a rugalmassági modulus összefügg a hajlítószilárdsággal, ebből<br />

következik, hogy a sűrűség és a hajlító szilárdság között is jó kapcsolatnak kell lennie. Ez a<br />

gondolatsor természetesen a másik oldalról való megközelítéssel is érvényes.<br />

A térfogatsűrűség mérésén alapuló eljárásoknál a faanyag a sugárforrás és a sugárdetektor<br />

között halad át. A sugárzás áthaladásának mértékéből számolható a sűrűség, amelyből<br />

következtetnek a szilárdsági tulajdonságokra.<br />

3.2.2.1. A térfogatsűrűség mérésén alapuló eljárások elméleti alapjai<br />

A faanyag sűrűsége:<br />

A faanyagok szilárdsági tulajdonságainak egyik legfontosabb befolyásoló tényezője a<br />

sűrűség. A homogén felépítésű testek sűrűségét a test tömege és térfogata határozza meg a<br />

következő képlet alapján:<br />

m<br />

Ahol: ρ [kg/m 3 ] (5)<br />

V<br />

p: a sűrűségi kg/m 3 )<br />

m: a tömeg (kg)<br />

V: a térfogat (m 3 )<br />

Inhomogén szerkezetű anyagok esetén az összefüggés az átlagsűrűséget adja meg. Minél<br />

kisebb azonban a minta térfogata, annál inkább függ a sűrűség attól is, hogy a fa mely<br />

részéről származik. A korai és késői paszta sűrűsége is jelentősen eltér egymástól. Szintén<br />

befolyásoló tényező az anatómiai irány és a fa belsejében kialakuló fahibák. A göcs<br />

sűrűsége mindig nagyobb, mint a fa többi részéé. A göcsök jelenléte nagyban rontja a<br />

korrelációt, hiszen ezek az egyébként sűrű szöveti szerkezetű részek rontják a<br />

hajlítószilárdságot. A korhadás csökkenti, az egészséges álgeszt pedig szintén növeli a<br />

sűrűséget. A faanyag pórusos szerkezetű higroszkópos anyag. Folyadékáramlás és gőzdiffúzió<br />

folyamatosan lejátszódhat benne, ha erre alkalmas körülmények közé kerül. A 30 %-os<br />

rosttelítettségi határ alatt vízfelvétel illetve leadás hatására mind a térfogata mind a tömege<br />

jelentősen változik. Rosttelítettségi határ felett főleg a tömege, de legújabb kutatások<br />

alapján, ha nagyon kis mértékben is, a térfogata is változik. A víz tehát<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 9/40


döntő befolyással van a sűrűségre. Faanyagoknál mindig meg kell adni, hogy a mért sűrűség<br />

milyen térfogatbázisra vonatkozik.<br />

Elméleti szempontból az abszolút száraz állapothoz tartozó m sz tömeg V sz . térfogat által kiszámítható:<br />

sűrűség a mérvadó.<br />

A szakirodalomban használatos a bázissűrűség fogalma is mint anyagjellemző:<br />

m sz<br />

ρ b<br />

V<br />

Ahol:<br />

t<br />

m sz : abszolút száraz tömeg (kg)<br />

V t : rosttelítettség feletti nedvességtartalomhoz tartozó térfogat (m 3 )<br />

Az adott U % nettó nedvességtartalmú faanyag sűrűsége:<br />

m a<br />

ρ a<br />

V a<br />

Valamely U x nedvességtartalmú és p x sűrűségű faanyag sűrűségét előírt U nedvességtartalomra a<br />

következő módon lehet számítani:<br />

( )<br />

ρ u ρ x − α U x − U<br />

3.2.2.2. A térfogatsűrűség mérésén alapuló eljárások mérőműszerei<br />

Ez idő szerint a gyakorlatban két típus működik a sűrűségmérés elve alapján:<br />

- Finnograder II.,<br />

ISO-Grecomat.<br />

A FINNOGRADER Finnországban került kialakításra, mely az alábbi jellemzők egyidejű mérését<br />

és értékelését végzi:<br />

- Hőmérséklet,<br />

- Göcsarány,<br />

- Térfogati sűrűség,<br />

- Ferdeszálúság,<br />

- Nedvesség.<br />

A berendezés elvi működési sémáját az 7. ábra szemlélteti.<br />

Az ISO-GRECOMAT a volt NSZK-ban került kialakításra, s itt pillanatnyilag ez az egyetlen<br />

bevezetésre ajánlott berendezés. Elvi működési sémáját a 8. ábra szemlélteti.<br />

Ezen műszerekkel végzett sűrűségmérés elvét a 3.6.5. fejezetben, a későbbiekben részletesen<br />

tárgyalom.<br />

ρ sz<br />

m sz<br />

V sz<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 10/40


7. ábra F1NNOGRADER elvi sémája<br />

A göcsfelületmérés; B térfogati sűrűség; C rostelhajlás<br />

és nedvességmérés; 1. infravörös hőérzékelő, 2. mikrohullámforrás,<br />

3. mikrohullámú érzékelő; 4. gamma<br />

sugár-érzékelő; 6. mikrohullámú rezgéskeltő és érzékelő<br />

8 ábra ISO-GRECOMAT elvi sémája<br />

1. automatikus nedvességmérés; 2. göcs-és<br />

sűrűségmérés; 3. gamma-sugárforrás;<br />

4. ionizációs kamra<br />

A 3.2. pontban említett osztályozóberendezések néhány, üzemeltetéssel kapcsolatos<br />

jellemzőjének összehasonlítását az 1. táblázat tartalmazza.<br />

Géptípus<br />

CONTINUOS<br />

LUMBER<br />

TESTER CLT<br />

STESS-O-<br />

MATIC<br />

COMPUTER<br />

MATIC MPC.<br />

MK IV. B.<br />

RAU-TE TIM-<br />

GRADER<br />

COOK<br />

BOLINDERS<br />

SG-AF<br />

TRU TIMBER<br />

GARDER<br />

ISO-<br />

GRECOMAT<br />

FINN-<br />

OGRADER II.<br />

Osztályozóberendezések<br />

Átengedhető<br />

maximális<br />

anyagvastagság<br />

mm<br />

Maximális<br />

áthaladási<br />

sebesség<br />

[m/min]<br />

300 38 Hajlítóerő<br />

200 38 Lehajlás<br />

152 75 Lehajlás<br />

135 75 Hajlítóerő<br />

94* 75 Hajlítóerő<br />

15** - Lehajlás<br />

48 80<br />

300 75<br />

* A lamellák kétszeri átszelése szükséges.<br />

** A darabonkénti kézi kiszolgálás miatt csupán becsült adat.<br />

1. táblázat<br />

Osztályozás alapjául<br />

szolgáló mért, és<br />

értékelt jellemző<br />

Nedvességtartalom<br />

Göcsarány<br />

Térfogati sűrűség<br />

Nedvességtartalom,<br />

Göcsarány, Térfogati<br />

sűrűség,<br />

Ferdeszálúság<br />

3.3. A dinamikus rugalmassági modulus mérésén alapuló eljárások<br />

A rugalmassági modulus az anyagoknak az a tulajdonsága, amely meghatározza a terhelés<br />

hatására bekövetkező behajlás mértékét. Ez a paraméter tehát nyilvánvalóan fontos olyan szerkezetek<br />

esetében (pl. födémek), ahol behajlásra méretezünk. A másik ok, amiért ez a paraméter<br />

érdeklődésre tarthat számot, az, hogy a rugalmassági modulus jól korrelál a hajlítószilárdsággal,<br />

így felhasználható annak becslésére is. Ezt az alapelvet ma már széles körben alkalmazzák<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 11/40


fűrészáru gyártás közbeni minősítésére, ahol is a görgős rendszerek segítségével becslik a hajlítószilárdságot<br />

(3.2.1. pont)<br />

A különböző anyagok rezgési karakterisztikájára nézve meghatározóak az elasztikus tulajdonságok.<br />

A megfelelő összefüggések ismeretében tehát a szerkezetek rezgési karakterisztikájából<br />

(frekvencia, csillapodás, stb.) következtetni lehet az anyag rugalmassági modulusára. Az ilyen<br />

módon meghatározott rugalmassági modulust dinamikus rugalmassági modulusnak hívjuk, és<br />

mérésére többféle lehetőség kínálkozik.<br />

A dinamikus rugalmassági modulus megállapítására napjainkban két módszert alkalmaznak:<br />

1. A hangsebesség mérésén alapuló eljárás (longitudinális rezgés)<br />

A hangsebesség szoros kapcsolatban van a hajlítószilárdsággal. A hangsebesség mérését a faanyagok<br />

hajlítószilárdsági értékeinek meghatározására használjuk. Az anyagban a hang mini<br />

longitudinális hullám terjedési sebessége összefüggésben van az anyag fizikai, mechanikai és<br />

egyéb tulajdonságaival. A dinamikus rugalmassági modulus és a hullám terjedési sebessége,<br />

illetve csillapodásának mértéke közti kapcsolat felhasználható a dinamikus E számítására. Amerikában<br />

már általánosan elterjedtek az ezen az elven működő készülékek. Ez a módszer tette<br />

lehetővé a beépített faanyagok vizsgálatát, de sikerrel alkalmazták távvezeték oszlopok további<br />

megbízhatóságának megállapítására is.<br />

2. A halítórezgés frekvenciájának mérésén alapuló eljárás<br />

A dinamikus rugalmassági modulus mérésének alapja a faanyagban keltett rezgés. Az anyag<br />

rezgése egy olyan jelenség, amelyet a szilárdsági vizsgálatoknál is ki lehet használni. Ha a rezgéskeltés<br />

céljából megütünk egy faanyagot, az rezegni kezd, a rezgés frekvenciáját pedig mérni<br />

lehet. A szabadon rezgő test saját frekvenciájának ismeretében számítható a dinamikus rugalmassági<br />

modulus értéke, és ebből a hajlítószilárdsági érték becsülhető. Így a hajlítórezgés frekvenciájának<br />

mérése szilárdság becslésre használható.<br />

3.3.1. A dinamikus rugalmassági modulus mérése longitudinális rezgésekkel<br />

(A hangsebesség mérésén alapuló eljárás)<br />

A dinamikus rugalmassági modulus mérésére alkalmas módszerek közül az egyik<br />

legegyszerűbb a longitudinális rezgések használata. Ezt a módszert több kutató vizsgálta már, és<br />

megállapították, hogy a longitudinális dinamikus rugalmassági modulus kiválóan korrelál a<br />

hajlítószilárdsággal.<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 12/40


3.3.1.1. A hangsebesség mérésén alapuló eljárás elméleti alapjai<br />

Rugalmas hullámok terjedése hosszú rudakban (a hang: terjedési sebessége):<br />

A rugalmas hullámok terjedésénél az anyagi közeg részecskéi (térfogatelemei) között fellépő<br />

rugalmas erők játszanak szerepet. Szilárd közegben például a V térfogatelem (9. ábra) x irányú<br />

elmozdulásaként vagy rezgéseként megnyilvánuló zavar a nyomóerők folytán az x tengely menti,<br />

a nyíróerők folytán pedig az y tengely menti szomszédos elemekre is átterjed.<br />

9. ábra<br />

A rugalmas hullámok terjedési sebessége bizonyos esetekben - így például hosszú rudak esetében<br />

- egyszerű dinamikai megfontolásokkal meghatározható. Legyen a 10. ábrán látható rúd<br />

keresztmetszete A, sűrűsége p, rugalmassági modulusa pedig E. Ha a rúd bal oldali végére<br />

hosszirányban igen rövid i ideig F erő hat, pl. a rúd végére kalapáccsal ráütünk, akkor ez a rúd<br />

összenyomódásában megnyilvánuló zavar longitudinális hullámként halad jobbra bizonyos c<br />

sebességgel, és τ idő alatt 1=C* τ távolságra jut el. Legyen a rúd hosszúsága éppen ez az l távolság.<br />

Ekkor a zavar terjedését a 10. ábra szerint képzelhetjük el. Az erőhatás kezdetekor, t=0 pillanatban,<br />

még az egész rúd nyugalomban van. A t = τ időpontban a rúd bal oldali véglapja már<br />

valamilyen ∆l -lel elmozdult, de a jobb oldali véglap még nyugalomban van. A t=2 τ időben, az<br />

erőhatás megszűnte után τ idő múlva a jobb oldali véglap is elmozdult ∆l-lel. Az állandónak<br />

feltételezett F erő tehát az l hosszúságú rudat ∆l -lel megrövidíti, azaz a Hooke-törvény szerint<br />

fennáll:<br />

∆l<br />

Másrészt, a 10. ábra szerint az F* τ erőlökés hatására először a bal oldali véglap, majd egymás<br />

után valamennyi keresztmetszet elmozdul v= ∆l / τ sebességgel, tehát végeredményben úgy<br />

számolhatunk, mintha ezzel a sebességgel az egész m<br />

Ezért, az impulzustétel szerint:<br />

9. ábra 10.ábra<br />

F ⋅ l<br />

E ⋅ A<br />

vagy<br />

F ⋅ τ<br />

tömegű rúd elmozdult volna.<br />

Az F-et az előző egyenletből behelyettesítve, egyszerűsítés után a hang terjedési sebessége:<br />

E<br />

c<br />

ρ<br />

(1)<br />

A jelen vizsgálatnál a lökéshullám terjedési sebességét a longitudinális rezgés frekvenciájából<br />

határozzuk meg a következő összefüggés segítségével:<br />

c 2 ⋅ f ⋅ L<br />

F<br />

m⋅<br />

v<br />

E ⋅ A<br />

ρ ⋅ A<br />

∆l<br />

⋅<br />

l<br />

ρ ⋅ A<br />

⋅ c ⋅ τ<br />

⋅ ∆l<br />

(2)<br />

⋅ c ⋅ τ<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 13/40


Ahol:<br />

L: a próbatest hossza<br />

F: a rezgési frekvencia<br />

Ezek után a hang terjedési sebességére vonatkozó összefüggés felhasználásával:<br />

E c ⋅ v 2 4 ⋅ L 2 ⋅ f 2 ⋅ ρ<br />

A csillapítás hatása a frekvenciára:<br />

Valós esetben a longitudinális lökéshullámok által keltett rezgés - akárcsak az összes többi<br />

rezgésfajta - nem pontosan harmonikus rezgés, mert az anyag belső súrlódása és egyéb tényezők<br />

hatására a rezgés amplitúdója csökken. Ezt a jelenséget csillapításnak nevezzük. A csillapításnak<br />

több fajtája létezik, ezek közül matematikailag legegyszerűbben leírható az az eset, amikor az<br />

egymást követő amplitúdók geometriai haladvány szerint csökkennek, azaz a soron következő<br />

amplitúdó érték mindig ugyanolyan arányban csökken az előzőhöz képest. Feltételezve, hogy a<br />

vizsgált csillapodó rezgés ebbe a rezgésfajtába tartozik, a mozgást a következő egyenlet írja le:<br />

Ahol:<br />

A: az amplitúdó értéke t=0-ban<br />

e: a természetes alap<br />

P: csillapítási tényező<br />

t: idő<br />

ω: a rezgés körfrekvenciája ( 2πf)<br />

α: kezdőfázis<br />

Fontos tudnivaló, hogy a csillapító erők nem csak a rezgés amplitúdójára vannak hatással, hanem<br />

befolyásolják a periódusidőt, és ezzel a frekvenciát is.<br />

A Rayleigh korrekció:<br />

Az eddig tárgyalt összefüggések csak végleten hosszú anyag esetében szolgáltatnak teljesen<br />

pontos eredményt. Az anyagok véges hosszának figyelembe vételére Rayleigh (1945) a<br />

következő korrekciót vezette be:<br />

Ahol:<br />

f: a korrigált frekvencia<br />

f o : a mért frekvencia<br />

L: a próbatest hossza<br />

n: rezgési módusz<br />

x<br />

A ⋅ e − β<br />

⎡<br />

( )<br />

n 2 ⋅ π 2<br />

⋅ µ 2<br />

⋅ a 2 + b 2<br />

f f 0 ⋅ ⎢ 1 +<br />

24⋅<br />

L 2<br />

⎣<br />

⋅t<br />

( )<br />

⋅ sin ω ⋅ t + α<br />

⎤<br />

⎥<br />

⎦<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 14/40


H: a Poisson állandó értéke (feltételezett értéke 0,3)<br />

a,b: a keresztmetszet oldalhosszai<br />

A: fa inhomogenitása miatt a fenti összefüggés további korrekcióra szorulna, azonban az eltérés<br />

olyan csekély, hogy ez a képlet biztonságosan alkalmazható faanyagok esetében is.<br />

A hangsebesség mérést befolyásoló tényezők:<br />

- Nedvességtartalom<br />

- Hőmérséklet<br />

- A faanyag száliránya<br />

- Átlagos mikrofibrilla szög<br />

Meg kell említeni, hogy a rugalmassági modulus<br />

értéke bizonyos mértékben változik a hőmérséklet és<br />

a nedvességtartalom hatására, ami értelemszerűen<br />

befolyásolja a hang terjedési sebességét is. A<br />

növekvő hőmérséklet hatására a rugalmassági<br />

modulus lineárisan csökken, a nedvességtartalom<br />

növelésének hatására a rugalmassági modulus egy<br />

bizonyos pontig csökken, majd enyhén növekvő tendenciát<br />

mutat, vagyis a hőmérséklet és a nedvességtartalom<br />

növekedésével a hangsebesség csökken (11.<br />

ábra). A hangsebesség értéke szálirányban a legnagyobb<br />

(12. ábra). A 13. ábrán az látható, hogy az átlagos mikrofibrillaszög növekedésével a sejtfal<br />

longitudinális rugalmassági modulusa csökken.<br />

Relatív hangsebesség (PCT)<br />

Sejtfal long. rug. mod.<br />

Szálirány (fok)<br />

12. ábra A szálirány és a relatív<br />

hangsebesség kapcsolata<br />

Általános mikrofibrilla szög<br />

13. ábra Az általános mikrofibrilla szög és a<br />

sejtfal longitudinális rugalmassági<br />

modulusának kapcsolata<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 15/40


A mérés menete:<br />

A mérés első lépéseként meg kell határozni a frekvencia várható értékét- Ez a mérési tartomány<br />

meghatározása miatt szükséges. A várható frekvenciát 3.3.1.l-es fejezetben megadott<br />

képletek segítségével lehet meghatározni a fafajra jellemző átlagos rugalmassági modulus értékének,<br />

a sűrűségnek, és a próbatest hosszának a figyelembe vételével Az így meghatározott értékhez<br />

képest a mért frekvencia várhatóan nem fog ±30%-nál nagyobb eltérést mutatni.<br />

A mérést FFT analizátorral végezzük. A<br />

mérés kivitelezését a 14. ábra szemlélteti.<br />

A mérés frekvenciatartományát az<br />

előzetesen meghatározott frekvenciaérték<br />

segítségével lehet beállítani. A mikrofont<br />

közel helyezzük a próbatest végéhez,<br />

majd finoman, de határozottan megütjük<br />

az anyag másik végét egy kalapács segítségével.<br />

A próbatest bütüjének finom megkoccintásával a faanyagban egy rostirányú<br />

lökéshullámot indítunk el, ami longitudinális rezgésbe hozza a próbatestet. Itt ügyelni kell arra,<br />

hogy a mikrofon be legyen kapcsolva, valamint, hogy megfelelő kalapácsot használjunk.<br />

Méréstechnikailag fontos, hogy milyen keménységű anyagot használunk a próbatest megütéséhez.<br />

Egy lágy ütővel az időben elnyújtott koppintás miatt csak alacsony frekvenciák<br />

gerjeszthetők, míg egy kemény ütővel rövid ideig tartó koppintás után magas frekvenciák is<br />

nyerhető, vagyis a puhább anyagok jobban megfelelnek, ha alacsonyabb frekvenciát akarunk<br />

gerjeszteni, és ha magasabb frekvenciatartományban kell mérnünk, kemény kalapácsot kell<br />

használni. Általános irányelvként elmondható, hogy minél kisebb a próbatest, illetve minél nagyobb<br />

a rugalmassági modulusa, annál magasabb frekvenciát kell gerjeszteni, azaz keményebb<br />

kalapácsra van szükség.<br />

14. ábra A longitudinális hangsebesség mérés<br />

FFT analizátor segítségével<br />

Minden mérést legalább háromszor el kell végezni. A próbatest vizsgálata után el kell végezni<br />

az eredmény korrekcióját a csillapítás figyelembevételére, valamint el kell végezni a Rayleighkorrekciót.<br />

Az így korrigált átlagfrekvencia, valamint a próbatest hosszának ismeretében kiszámolható<br />

a hang terjedési sebessége a faanyagban, a 3.3.1.1-es fejezetben megadott 2-es képlet<br />

segítségével. A hangsebesség és a fa sűrűségének ismeretében a 3.3.1.1.-es fejezetben található<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 16/40


l-es képlettel meghatározható a faanyag rugalmassági modulusa (E). A rugalmassági<br />

modulusból tudunk következtetni a hajlítószilárdságra,<br />

A fent leírt mérési módszert laboratóriumi körülmények között használják. A gyakorlatban<br />

egy másik, az előző mérési módszer elvével megegyező, de mérőműszerében különböző eljárás<br />

terjedt el. Itt a mérőműszerrel nem frekvenciát mérünk - melyből a hangsebességre következtetünk<br />

-, hanem a mérőműszerről a terjedési időt olvashatjuk le. Az út és az idő ismeretében a sebesség<br />

számítható.<br />

3.3.1.3. A hangsebesség mérésén alapuló eljárás mérőműszerei<br />

A Soproni Faipari Egyetem Roncsolásmentes Laboratóriumában több, a hangsebesség mérésére<br />

alkalmas műszert fejlesztettek ki.<br />

Az első műszer 1992-ben készült.<br />

A műszer fő részei:<br />

- Kalapács<br />

- Start és stop piezoelektromos gyorsulás detektor<br />

- MHz-es kvarc oszcillátor időmérő<br />

- 4 digites folyadék-kristályos kijelző<br />

- potenciaméter a start és a stop csatorna erősítésének beállítására<br />

A készülék elvi vázlata a 15. ábrán látható.<br />

15. ábra<br />

A kalapáccsal rákoppintunk a fára, ez rezgést kelt a fában. A start detektor - amely a kalapácson<br />

van elhelyezve - érzékeli ezt a rezgést, és indítja az időmérőt, amikor a stop detektorhoz<br />

érkezik a hullám, az megállítja az órát. A kijelzőről ezt az időkülönbséget lehet leolvasni µs-ban.<br />

A detektorok távolsága adott, így az út és az idő ismeretében a sebesség számítható.<br />

Ezt a műszert továbbfejlesztették, és elkészült a FAKOPP nevű műszer első prototípusa, ahol a<br />

detektorokat egy keret segítségével a fára lehet szorítani. A műszer elvi vázlatát a 16. ábra<br />

mutatja. A műszer a kalapács által gerjesztett hang terjedési idejét méri mikroszekundumban. A<br />

start- és stopdetektorok Columbia típusúak, az egyik a start, a másik a stopjelet méri. A keretet<br />

erősen a mérendő faanyag felületére kell nyomni. A nyomóerő nagyságának legalább a 300 N-t<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 17/40


16. ábra A FAKOPP első prototípusa<br />

el kell érnie. A keret ilyen speciális kialakításának az oka az, hogy benne, a kalapács ütésére<br />

gerjedő impulzus késve érjen a detektorhoz, így a fában és a keretben futó hullámok nem okoznak<br />

zavart. A mérés során az út-idő képlelet használhatjuk a hangsebesség kiszámítására. Ezzel<br />

kapcsolatosan szükséges megemlíteni azt, hogy a számításnál korrekciós tényezőket is kell alkalmazni.<br />

A készülék szisztematikus hibája és a startdetektor kereten való elhelyezkedése miatt a<br />

korrigált hangsebesség képlet a következőképpen néz ki:<br />

Ahol:<br />

V a korrigált hangsebesség (m/s)<br />

t a FAKOPP kijelzőjéről leolvasott idő (µs )<br />

[m/s]<br />

A képletben a számláló a detektorok távolságát jelenti µs-ban, a 8-as szám pedig a konkrét készülékre<br />

és keretre méréssel meghatározott időkorrekció.<br />

A FAKOPP első prototípusa a kis hangsebességű mintáknál (pl. forgácslapok) is lehetővé teszi<br />

a mérést. A laboratóriumi kísérletekhez kész ült műszer szerkezeti kialakítása olyan, hogy<br />

elsősorban a laborban elvégzendő vizsgálatokhoz nyújt segítséget.<br />

A FAKOPP második változata, amely sokkal mobilabb és megbízhatóbb, már kiküszöböli<br />

elődje hibáit és emellett bárhol alkalmazható. Elvi vázlata az 17. ábrán, a műszer pedig a 2. képen<br />

látható<br />

V 360.000<br />

t − 8<br />

17. ábra A FAKOPP második változata<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 18/40


A mérés során a start- és stopdetektorokat kalapáccsal kell a faanyag felületébe ütni úgy, hogy<br />

azok a fa rostjaival max. 30 ° -os szöget zárjanak be, és egymás felé nézzenek. Beütés után kell<br />

bekapcsolni a sebességkijelzőt. A startdetektorra ezután nem túl nagy, de határozott ütéseket kell<br />

mérni. Az egyes ütések, vagyis mérések között legalább 3-4 másodpercnek kell eltelnie. Egy<br />

adott helyzetben célszerű 3-4 mérést végezni. A kijelzőről a terjedési idők leolvashatók, amelyek<br />

átlagát kell figyelembe venni. A vizsgálat befejezése után a detektorokat tengelyirányban kell<br />

kihúzni a kúpos tüske elgörbülésének megakadályozása érdekében. A műszer egyik fontos alkalmazási<br />

területe a beépített faszerkezetek felülvizsgálata, de előszeretettel használják élő fák<br />

bélkorhadásának feltárásakor is. Ha a fa belseje korhadt, akkor a stop érzékelőhöz megérkező<br />

első hanghullám a hibát kikerülve hosszabb úton halad át a fán, vagyis nagyobb terjedési időt<br />

mérünk, mint egészséges élő fánál.<br />

1. ábra. A hang terjedése<br />

egészséges fában<br />

2. ábra. A hang terjedése<br />

korhadt fában<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 19/40


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

3. Elõadás


3.3.2. A dinamikus rugalmassági modulus mérése hajlítórezgésekkel<br />

(A hajlítórezgés frekvenciájának mérésén alapuló eljárás)<br />

Amint azt már a 3.3.1. fejezetben leírtam, a ( hajlítószilárdsággal is jól korreláló ) statikus rugalmassági<br />

modulus becslése megoldható un. dinamikus módszerekkel ( rezgésméréssel ) is. A<br />

dinamikus rugalmassági modulus mérésének egyik lehetősége a hajlítórezgések sajátfrekvenciájának<br />

mérése. Ez a módszer szintén jó becslést ad mind a statikus rugalmassági modulus, mind<br />

a hajlítószilárdság esetében. A hajlítási rezgések frekvenciáját szintén az anyagok elasztikus<br />

tulajdonságai határozzák meg, noha ebben az esetben a matematikai összefüggések nehezebben<br />

határozhatóak meg, mint a longitudinális rezgések esetében.<br />

3.3.2.1. A hajlítórezgés frekvenciájának mérésén alapuló eljárás elméleti alapjai<br />

Ha egy fadarabot bárhol megütünk, rezgésbe jön. Megfelelő frekvenciatartományban ez hallható<br />

is (pl. xilofon).<br />

A rudak rezgéseit leíró egyenletek mindegyike tartalmazza a faanyag rugalmasságát jellemző<br />

rugalmassági modulus értékét. Ahhoz, hogy a dinamikus hatásokat figyelembe vehessük, a rúd<br />

geometriai mérete, tömege, és egy adott befogáshoz illetve alátámasztáshoz tartozó sajátrezgési<br />

frekvenciája alapján dinamikus rugalmassági modulus értéket határozhatunk meg.<br />

A dinamikus rugalmassági érték meghatározására, annak egyenlettel való leírására a szakirodalomban<br />

több próbálkozás történt<br />

Prizmatikus rudak esetében nagyon jó közelítést ad az un. Timoshenko-elmélet. Ez az elmélet<br />

a hajlító rezgések mozgásegyenletének negyedfokú sorbafejtéséből indul ki, és a következő<br />

differenciálegyenlettel jellemzi a rúd rezgését:<br />

δ 4 r δ 2 r<br />

E<br />

0 E ⋅ I ⋅<br />

Ahol:<br />

δx 4 + ρ ⋅ A ⋅<br />

δt 2 − ρ ⋅ I ⋅ ⎜1<br />

+<br />

⎝ β ⋅ G<br />

p: nyíró faktor (1/1,2 prizmatikus rudak esetében)<br />

r: kitérés<br />

x: a futópont koordinátája a rúd hosszirányában<br />

t: idő<br />

A keresztmetszet<br />

p sűrűség<br />

I tehetetlenségi nyomaték<br />

E a hajlító rugalmassági modulus<br />

G nyíró rugalmassági modulus<br />

⎛<br />

⎞<br />

⎟<br />

⎠<br />

⋅<br />

δ 4 r<br />

δx 2 ⋅ δt 2<br />

ρ 2 ⋅ I ⋅ δ 4 r<br />

+<br />

β ⋅ G ⋅ δt 4<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 20/40


A lenti egyenlet hátránya, hogy meglehetősen bonyolult, és legalább két rezgési modulusban<br />

mért frekvenciára van szükség a megoldáshoz. A differenciálegyenletnek nincsen közvetlen<br />

megoldóképlete, csak iterációs módszerekkel számítható ki az eredmény. Előnye a módszernek,<br />

hogy figyelembe veszi a nyíró rugalmassági modulus (G) hatását is, amely különösen kis támaszközök<br />

esetén játszik fontos szerepet. A megoldáshoz használható iterációs algoritmus program<br />

rendelkezésre áll, mely szimultán határozza meg a hajlító rugalmassági modulust és a nyíró<br />

rugalmassági modulust. E program neve DYNEG.<br />

A Timoshenko egyenletnél jóval egyszerűbb az un Euler egyenlet, amely másodfokú közelí-<br />

tést használ:<br />

Ahol:<br />

A: a rúd keresztmetszete (m 2 )<br />

ρ: a faanyag sűrűsége (kg/m 3 )<br />

y: a lehajlás nagysága (m)<br />

E: a rugalmassági modulus (N/mm)<br />

I: a másodrendű tehetetlenségi nyomaték (m 4 )<br />

x: a helykoordináta<br />

t: az idő<br />

Az Euler-formulában nem szerepel a nyíróerő értéke és a nyíró rugalmassági modulus sem, így<br />

ez az egyenlet csak karcsú rudak kis kitérésű rezgéseinek meghatározására alkalmas. A differenciál<br />

egyenlet megoldása a következő:<br />

h f 2 ⋅ m<br />

E d<br />

C 2 ⋅ L 3<br />

⋅ I<br />

Az egyenletben szereplő mennyiségek:<br />

E d h : a hajlító dinamikus rugalmassági modulus (N/mm 2 )<br />

m: a rúd tömege egységnyi hosszúságra vonatkoztatva (kg)<br />

f: a rúd sajátrezgés frekvenciája ( Hz )<br />

L: a rúd hossza (m)<br />

I: a másodrendű tehetetlenségi nyomaték (m 4 )<br />

C: a befogástól és az alátámasztástól függő konstans<br />

A C értékét a szabad rezgés esetére:<br />

E ⋅ I<br />

C<br />

⎛<br />

⎜<br />

⎝<br />

δ 4 r δ 2 r<br />

δx 4 + ρ ⋅ A ⋅<br />

δt 2 0<br />

⎞<br />

1 π<br />

n + ⎟ ⋅<br />

2 ⎠2<br />

2<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 21/40


egyenlet adja meg, ahol n az alátámasztási vagy befogási mód ( 18. ábra )<br />

18. ábra A C értékei a befogási ill. az alátámasztási módok függvényében<br />

Az Euler egyenlet hibája, hogy a hajlító rezgéseknél szerepet játszó nyíró rugalmassági<br />

modulus hatását figyelmen kívül hagyja. Emiatt bizonyos esetekben a Timoshenko egyenlet<br />

pontosabb eredményt szolgáltat. A nyíró rugalmassági modulus szerepe annál fontosabb, minél<br />

kisebb az alátámasztások távolsága (pontosabban, annak a vastagsághoz viszonyított értéke).<br />

Amint az 19. ábrából leolvasható, az Euler és a Timoshenko módszerrel számított rugalmassági<br />

modulus közötti eltérés nem túlzottan jelentős, ha a csomóponti távolság és a vastagság aránya<br />

nem kisebb mint 15. Ez alatt az Euler egyenlet segítségével számított rugalmassági modulusz<br />

érték exponenciálisan csökken, és<br />

ezáltal egyre pontatlanabbá válik.<br />

Mivel jelen esetben valódi rezgő<br />

rendszerről van szó, itt is csillapított<br />

rezgések keletkeznek, akárcsak a<br />

3.3.1. fejezetben ismertetett longitudinális<br />

rezgések esetében. Ezért<br />

értelemszerűen itt is érvényesek a<br />

pontban tett megállapítások a rezgés<br />

amplitúdójára nézve, tehát itt is<br />

szükség van a frekvencia korrekciójára,<br />

ha a csillapítás hatása jelentős.<br />

19. ábra Az Euler és a Timoshenko módszerrel számított<br />

rugalmassági modulus közötti különbség (E/CH4)<br />

Az Euler egyenlettel elméletileg bármelyik, a 18. ábrán felvázolt alátámasztási és befogási<br />

feltétel mellett mérhető a dinamikus rugalmassági modulus értéke. A gyakorlatban méréstechnikailag<br />

legegyszerűbb a 3. sorban található, un. szabad-szabad rezgési séma használata. A mé-<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 22/40


és elvégzésekor ügyelni kell arra, hogy az alátámasztások megfelelő helyre kerüljenek. Az alátámasztások<br />

rugalmasságától függően, egy kis eltérés komoly torzulásokat okozhat a frekvenciaképben.<br />

A longitudinális rezgésekhez hasonlóan itt is meg kell említeni, hogy ez az elmélet is homogén<br />

anyagok esetében szolgáltat egészen pontos eredményt, de a fa esetében itt is olyan csekély<br />

eltérés mutatkozik, hogy a módszer korrekció nélkül alkalmazható.<br />

3.3.2.2. A hajlílórezgés frekvenciájának mérés módszere<br />

A longitudinális mérésekhez hasonlóan először itt is a várható frekvencia értéket kell meghatározni<br />

az Euler egyenlet megoldóképletének az átrendezésével. A rezgés úgy gerjeszthető, hogy<br />

a próbatestet egy kalapács segítségével a maximális amplitúdó helyén (azaz valamelyik támaszköz<br />

közepén) finoman megütjük. Ügyelni kell arra, hogy a próbatest valamennyi támaszra felfeküdjön,<br />

valamint, hogy ne üssünk túl nagyot, mert ilyenkor a próbatest rezgés helyett „ugrálni"<br />

kezd az alátámasztásokon. A mérés elrendezését a 20 ábra szemlélteti. A mérés elvégzése után el<br />

kell végezni az eredmény korrekcióját a csillapítás figyelembevételére a 3.3.1.1. fejezet alapján.<br />

20. ábra A mérés elrendezése<br />

3.3.2.3. A hajlítórezgés frekvenciájának mérésén alapuló eljárás mérőműszerei<br />

A Soproni Faipari Egyetem Roncsolásmentes Laboratóriumában, felhasználva a dinamikus<br />

rugalmassági modulus mérés területén elért eredményeket, a közelmúltban megkezdődtek a<br />

gerjesztett rezgés frekvenciáját meghatározó vizsgálatok. A cél az volt, hogy fűrészáru szilárdsági<br />

osztályozására alkalmas berendezést készítsenek, amellyel a szilárdsági kategória gyors méréssel<br />

megállapítható A megalkotott<br />

műszer „DIRUMO" névre keresztelték<br />

el, amelynek felépítési sémáját a<br />

következő ábra mutatja.<br />

A A "DIRUMO" elvi felépítése<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 23/40


A műszer fő részei:<br />

- IBM PC kompatíbilis számítógép<br />

- A gépbe beépített, erősítővel ellátott A/D konverter<br />

Stabilizált egyen feszültségű tápegységgel megtáplált erőmérő cella<br />

A vizsgált fűrészárut az ábra szerint a két végén kell alátámasztani. A jobboldali alátámasztást<br />

egy erőmérő cellákból álló Weastone-híd kapcsolással látják el, amely a rezgések következtében<br />

változtatja az alakját. A rezgés frekvenciáját a számítógép méri. Ebből a számítógép a megadott<br />

algoritmus alapján kiszámítja a rugalmassági modulust, majd kiírja a fűrészáru szilárdsági osztályát.<br />

A berendezés a gyakorlatban is kipróbálásra került. A mérések tapasztalatai azt mutatják,<br />

hogy a műszer nagyon jól használható minden körülmény között.<br />

3.4. Elektromágneses módszer<br />

A faipari méréstechnikában már régóta felhasználják a fa elektromos tulajdonságait, pl.; a<br />

nedvességtartalom meghatározásának különböző módjai. A dielektromos állandó mérésével<br />

meghatározható a rostkifutás mértéke. Ez segítheti a szilárdsági osztályozást.<br />

3.5. Optikai eljárás<br />

Már a kereskedelmi forgalomban is beszerezhetők a fűrészáru vizuális osztályozását üzemi<br />

sebességgel elvégző képfeldolgozó számítógépes rendszerek. A faanyagot négy oldalról négy<br />

kamera figyeli és egy nagy teljesítményű számítógép a képeket digitalizálja és értékeli.<br />

3.6. Hibahely lokalizáló módszerek<br />

3.6.1. Ultrahangos módszer<br />

A 3.3. fejezetben már szót ejtettünk arról, hogy az anyagok akusztikus jellemzői kapcsolatban<br />

vannak a mechanikai tulajdonságokkal. A longitudinális és transzverzális vibrációról szóló fejezetben<br />

leírtam, hogyan lehet meghatározni az elasztikus paramétereket az anyagban keltett rezgések<br />

segítségével. Ezekben az esetekben a rezgések frekvenciája rendszerint a hallható tartományon<br />

belül maradt, mely kb. 10 Hz és 15-20 kHz közé tehető. A 20 kHz-es határnál magasabb<br />

hangok emberi füllel már nem érzékelhetőek, ezeket ultrahangoknak nevezzük. Az ultrahang<br />

számos formában felhasználható a faanyagok roncsolásmentes vizsgálatára.<br />

3.6.1.1. Az ultrahangos anyagvizsgálat elmélete<br />

Az ultrahang használata sok tekintetben megegyezik a hallható hangéval. Szilárd anyagban<br />

ultrahang segítségével is kelthetünk longitudinális és transzverzális hullámokat. Az ultrahangnak<br />

is van frekvenciája, hullámhossza, amplitúdója és sebessége. Valódi (belső súrlódással<br />

rendelkező) anyagok esetében itt is fellép a megfelelő csillapítás.<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 24/40


Fontos különbséget jelent a hallható rezgésekkel szemben az, hogy az ultrahangos vizsgálatoknál<br />

minden esetben un. kényszerrezgéseket alkalmaznak. Ez azt jelenti, hogy ebben az esetben<br />

nem hagyják az anyagot saját frekvenciájával rezegni (miképpen a longitudinális, vagy transzverzális<br />

sajátrezgések esetében), hanem valamilyen állandó, periodikus rezgést fejtenek ki rá.<br />

Ezt például úgy lehetne modellezni, mintha az anyag egyik végét valamilyen, oszcilláló mozgást<br />

végző felülethez (pl. egy hangszóró membránjához) ragasztanánk. Ha ezek után ez a felület<br />

rezgésbe jön, rezgésbe hozza a mereven hozzáragasztott anyagrészt. Mivel az anyag nem teljesen<br />

merev, hanem rugalmas, a vibráció nem terjed azonnal tovább a szomszédos anyagrészekbe, un.<br />

fáziskéséssel követi az előző sík rezgését. Ha az oszcillációt fenntartjuk, a rezgés<br />

szinuszhullámok formájában terjed tovább az anyagban. Ekkor elmondható, hogy ezeknek a<br />

hullámoknak a frekvenciája nem függ az anyagtól, állandó marad bármilyen közegben. A hullámhossz<br />

fordítottan arányos a frekvenciával, nagy frekvenciához kis hullámhossz tartozik, és<br />

viszont. A kettő közötti arányossági tényező a hangsebesség, mely nem függ a frekvenciától, a<br />

közegre jellemző állandó. Ez utóbbi állítás csak a hangterjedés klasszikus elmélete szerint igaz, a<br />

sebességnek van egy kis mértékű frekvenciafüggése, amit a diszperzió jelensége okoz, és csak a<br />

hallható hang tartományánál jóval magasabb frekvenciákon jelentkezik. A jelenséget rendszerint<br />

az anyagban keltett rezgés által okozott hőmérsékletingadozással magyarázható.<br />

A kényszerrezgésekkel végzett anyagvizsgálatok során kétféle időtartamú hullámmal dolgozhatunk:<br />

tartós és impulzushangokkal. (21. ábra)<br />

21. ábra A tartós és impulzus hullám<br />

A hang viselkedése határfelületen (detektorfejek akusztikus csatolása):<br />

A hang más közegbe való átviteléhez határfelületeket kell leküzdeni. Amikor egy hanghullám<br />

merőlegesen érkezik két különböző anyag között lévő határfelületre, akkor nem csak reflexió,<br />

hanem a másik közegbe való behatolás is bekövetkezik. Az átbocsátón és visszavert energia<br />

nagysága mindkét anyag hanghullám-ellenállásától - az un. akusztikai keménységtől - függ. Az<br />

akusztikai keménység a következőképpen számítható:<br />

Z<br />

c ⋅ ρ<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 25/40


Ahol:<br />

c: a hullám terjedési sebessége<br />

ρ: az anyag sűrűsége<br />

A két különböző közeg határfelületén visszevert és áteresztett hangnyomás részarányait a<br />

következő képletekkel számíthatjuk ki:<br />

Z 2 − Z 1<br />

2 ⋅ Z 2<br />

R<br />

(visszaverődés) D<br />

(átbocsátás)<br />

Z 2 + Z 1<br />

Z 2 − Z1<br />

Ha a két közeg akusztikai keménység-értéke megegyező, akkor reflexió nem következik be<br />

(R = 0), és az átbocsátás maximális (D = 1).<br />

Az ultrahangos faanyagvizsgálatok tekintetében legnagyobb jelentősége a fa-levegő határrétegen<br />

jelentkező visszaverődésnek van szerepe. Például egy átlagos fenyő próbatest esetében<br />

(ρ = 500 kg/m 3 ; c = 5000 m/s) az akusztikai keménység:<br />

Z FA 500 ⋅ 5000 2.5 ⋅ 10 6<br />

kg/m 2 s<br />

Ugyanez levegő esetében (ρ = l,3 kg/m 3 ; c = 33O m/s):<br />

Z kg/m 2 LEV 1.3 ⋅ 330 429 s<br />

2 ⋅ Z<br />

A fenti képlet szerint az átbocsátás tehát:<br />

LEV 2 ⋅ 429<br />

D<br />

Z TA + Z LEV 2.5 10 6 3.43 ⋅ 10 − 4<br />

⋅ + 429<br />

Amint látható, az átbocsátás igen kicsi, ezért faanyagok vizsgálata esetében nagyon gondosan<br />

kell ügyelni arra, hogy a mérőfejek és az anyag közötti kapcsolat (csatolás) szoros legyen, azaz ne<br />

lehessen légrés a kettő között. A fémiparba a detektorfejek akusztikus csatolására vizet, olajokat ill.<br />

zsírokat alkalmaznak. A fa viszont porózus anyag és emiatt a nedvesítő anyagokat magába szívja,<br />

ezért nehéz kiválasztani a megfelelő lehetőséget az ilyen jellegű vizsgálatokhoz. Ennek ellenére az<br />

USA-ban Kent McDonald a Forest Product Laboratoryban vizes csatolású ultrahangos fűrészáru<br />

vizsgálatokkal foglalkozott.<br />

3.6.1.2. Faanyagok ultrahangos vizsgálatának módszerei<br />

Az ultrahangos vizsgálatok módszerei két csoportra oszthatóak:<br />

1. Hibahely lokalizáló módszerek<br />

2. Hangsebességet mérő módszerek<br />

Hibahely lokalizálásához a hullámhosszt a lehető legrövidebbre kell választani, vagyis magas<br />

frekvenciát kell használni, hogy a kis hibahelyekről is lehetőség legyen reflexióra. Hangsebesség<br />

méréséhez a lehető legalacsonyabb frekvenciát célszerű használni, mert a frekvencia csökkentésével<br />

az átsugározható hossz nő Az ultrahangos vizsgálatok közül két fontosabb módszert<br />

használnak faanyag esetén:<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 26/40


1. Árnyék eljárás<br />

2. Terjedési időn alapuló eljárás<br />

Árnyék eljárás:<br />

Mini már említettem, amennyiben a hangok két különböző akusztikai keménységű közeg határán<br />

hatolnak át, visszaverődés és szóródás történik, ami csökkenti az átbocsátóit mennyiséget.<br />

Ez az alapelv jól használható az anyagban keletkezett üregek, zárványok felderítésére, hiszen itt<br />

is ilyen határfelületeket kell átlépni, alkalmazása ezért elterjedt a fémipar területén. Különösen<br />

az ultrahang használható jól ilyen célokra, ahol a hullámhossz kicsi, így a kisebb méretű üregek<br />

felderítése is megoldható.<br />

A mérést olyan módon szokták kivitelezni, hogy az<br />

anyag egyik oldalára felerősítik az ultrahangos jeladót,<br />

míg a másik oldalra egy detektort helyeznek. Amenynyiben<br />

a detektor nem jelez nagy mértékű csillapítást,<br />

az anyag tömör. Ha a vizsgált anyagban légzárványok<br />

vannak, az áthaladt mennyiség kevesebb, a detektorral<br />

mért intenzitás alacsonyabb lesz (22. ábra).<br />

22. ábra Az árnyék-eljárás elve<br />

A faiparban az ultrahangos árnyék-eljárás alkalmazásának határt szab, hogy a hullámhossznak<br />

olyan nagynak kell lennie, hogy az anyagban található természetes üregek (edények) ne jelentkezzenek<br />

hibahelyként. Ebből következik, hogy a fában csak az edényeknél legalább egy nagyságrenddel<br />

nagyobb hibahelyek érzékelhetők. Egy 50 µm maximális edényméretű fafaj esetében<br />

tehát kb. 0,5 mm-es üreg már érzékelhető. Ebben az esetben a szükséges hullámhossz kb. 50 µm.<br />

Az ehhez tartozó frekvencia (c=l 500 m/s rostra merőleges hangsebesség esetén):<br />

A valóságban a faanyag erős csillapítása miatt ennél jóval kisebb értéket tudunk használni. Emiatt<br />

a kimutatható hiba minimális mérete is jóval nagyobb.<br />

Az árnyék eljárás a faiparban elsősorban a kompozitok területén terjedt el. Itt ennek a módszemek<br />

különös jelentősége van, tekintve, hogy lehetségessé válik a gyártás közben viszonylag<br />

gyakran előforduló hibahelyek azonnali észlelése. Korábban erre a célra görgőkbe épített jeladókat<br />

és vevőket használtak, amelyeket közvetlenül nekinyomtak a vizsgált panelnek (Albright és<br />

McCarthy, 1975). Újabban közvetlen érintkezés nélküli adókat és érzékelőket használnak a<br />

gyártósoron történő (un. On-line) minőség-ellenőrzés céljaira. Ez utóbbi nagy energiájú jeladót<br />

igényel. Ha nincs a vizsgált forgácslapban vagy farostlemezben üreg, a jelnek mintegy 90%-a<br />

verődik vissza vagy szóródik szét az első határfelületről, és 10% érkezik meg az érzékelőhöz.<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 27/40


Amennyiben a lapban gyártás közben üreg keletkezett, a maradék jelnek további 90%-a veszik<br />

el, és csak kb. 1% érkezik meg a túloldalon elhelyezett vevőbe. (McCarthy, 1986).<br />

A terjedési időn alapuló eljárás:<br />

Ennél az eljárásnál az átbocsátott jel csillapítása helyett annak terjedési idejét mérjük. Használják<br />

hangsebesség- és falvastagság mérésre, illetve az esetleges hibahelyek távolságának meghatározására.<br />

A faiparban az ultrahang terjedési idejét szinte kizárólag hangsebesség mérésre<br />

használják, és mindig impulzushangokkal dolgoznak.<br />

Faanyagok esetében minden esetben longitudinális lökéshullámokkal dolgozunk. Amint azt<br />

már említettem, az ultrahangos vizsgálatok nem sokban térnek el a hallható hangos (sajátrezgéses)<br />

longitudinális vizsgálatoktól, így az ott leírtak jórészt alkalmazhatók az ultrahangos vizsgálatok<br />

esetében is. Az ultrahang alkalmazásával kapcsolatban azonban meg kell említeni néhány<br />

sajátosságot:<br />

Amit az ultrahang minimális hullámhosszával kapcsolatban említettem, fokozottan érvényes<br />

faanyagok esetében, hiszen itt a homogenitás távolról sem közelíti meg pl. az acélét.<br />

A faanyag terjedési időn alapuló ultrahangos vizsgálatánál tehát rendszerint meglehetősen<br />

alacsony frekvenciát alkalmaznak. J, és H. Krautkramer (1990) 250-500 kHz-es frekvenciát<br />

javasolnak bükk próbatestek átsugárzással történő méréséhez.<br />

- A faanyag mikrostruktúrájának következtében a csillapítás minden esetben igen jelentős,<br />

tehát ultrahanggal csak viszonylag kis méretű próbatesteket tudunk vizsgálni.<br />

- Csillapítás tekintetében jelentős eltérések mutatkoznak az egyes anatómiai irányok esetében.<br />

A csillapító hatás rostirányban a legkisebb, így ebben az irányban viszonylag hoszszabb<br />

próbatestek is vizsgálhatók.<br />

A sajátrezgésen alapuló hangsebesség méréssel szemben az ultrahangnak nagy előnye az, hogy<br />

jóval rövidebb távolságok mérésére is alkalmas. Például a tanszéken kifejlesztett FAKOPP<br />

műszer alsó mérési határa rostirányban 50 cm, rostra merőlegesen 15-20 cm, míg ultrahang segítségével<br />

gyakorlatilag néhány mm-es anyagot már mérni lehet.<br />

3.6.2. Akusztikus emisszió<br />

Egy tetszőleges szerkezetben mechanikai feszültség létrehozását követően, de még az anyag<br />

tönkremenetele előtt belső mozgások indulnak meg. A mozgások következtében hangkitörésekre<br />

lehet számítani, amit akusztikus emissziónak (AE) nevezünk. Ez a vizsgálati módszer főleg<br />

fémek vizsgálatakor lehet hasznos. Példa erre a Paksi Atomerőmű reaktor tartályain végzett ilyen<br />

jellegű nyomáspróba<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 28/40


Faanyagok esetében élő fák vizsgálatára próbálják használni. A pusztulófélben lévő faanyag<br />

vízszállító edényeiben a száradáskor fellépő feszültségek következtében AE kibocsátás detektálható.<br />

A vizsgálatok kísérleti stádiumban vannak.<br />

3.6.3. Akuszto-ultrahang<br />

A 1980-as évek közepén jelent meg előszóra szakirodalomban az akuszto-ultrahangos (AU)<br />

technika. A vizsgálati módszer tulajdonképpen az akusztikus emissziós és ultrahangos vizsgálatokat<br />

ötvözi. A faiparban ragasztott kötések és ragasztott szerkezetek szilárdsági vizsgálataihoz<br />

használható- Az AU becslő paraméter és a szakítószilárdság között lévő 0,82-es korrelációs<br />

együttható nagyon jónak mondható. Az AU becslőparaméter a hossztoldáson és alapanyagon<br />

keresztül mért RMS feszültség hányadosa. Az RMS feszültség az akusztikus jel energiájával<br />

arányos. A ragasztott kötések vizsgálatán túl a módszer alkalmas a faanyagban még kezdeti stádiumban<br />

lévő korhadások kimutatására is.<br />

3.6.4. Mikrohullám<br />

A faanyagok vizsgálatához az iparban már számos helyen alkalmazott módszer során a használt<br />

mikrohullám frekvencia 10 GHz. A legösszetettebb rendszerek alkalmasak nedves-száraz<br />

sűrűség, nedvességtartalom és dielektromos állandók mérésére. Mivel a dielektromos állandók<br />

függnek az anatómiai iránytól, ezért lokális rostkifutások és ezzel göcsök helyei és mértéke határozható<br />

meg általa. A három paraméteres rendszer a következő mikrohullám paramétereket méri:<br />

- Abszorpció a fában (nedvességtartalom függő)<br />

- Fáziskésés a fában (a fa száraz tömegétől és nedvességtartalmától függ)<br />

- Depolarizáció a fában (a rostkifutás és nedvességtartalom határozza meg)<br />

A göcsök lokalizálásához kisebb hullámhosszt célszerű választani. A 10 GHz-hez tartozó hullámhossz<br />

3 cm. A módszer a gyakorlatban még nem terjedt el.<br />

3.6.5. Nukleáris módszerek (Sűrűség mérése gamma-sugárzással)<br />

Forgácslapok gyártása során folyamatos minőség-ellenőrzés egyik lépése a sűrűség mérés. A<br />

sűrűséget úgy mérik, hogy gamma-sugárzással átvilágítják a gyártósoron levő lapot. A rendszer<br />

egy sugárforrásból és egy detektorból áll. Leggyakrabban az Am-241-es sugárforrást használnak,<br />

amely γ sugárzásának energiája 59 keV. Ez a legelterjedtebb sugárforrás, mert amikor a faanyag<br />

vizsgálatához γ sugárzást alkalmazunk, a fa kis sűrűsége és alacsony átlagrendszáma miatt<br />

célszerű a kisebb energiaszinteket választani.<br />

A gamma-sugárzás és az anyag meghatározó kölcsönhatási formái a következők:<br />

- Foto-effektus (meghatározó az alacsony energiákon)<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 29/40


- Compton szórás<br />

- Párkeltés (1.02 MeV gamma energia fölött jön létre)<br />

A kölcsönhatási formáktól függetlenül igaz a sugárzás gyengítésére vonatkozó<br />

exponenciális formula:<br />

I I 0 ⋅ e<br />

Ahol:<br />

− µ ⋅d<br />

ρ<br />

I: a d rétegvastagságú közegen áthatolt gamma-sugárzás intenzitása (impulzus/s)<br />

I 0 : az elnyelő közeg nélkül mérhető gamma-sugárzás intenzitása (impulzus/s)<br />

µ: tömegabszorpciós koefficiens (cm /g)<br />

ρ: sűrűség (g/cm 2 )<br />

Az I 0 értéke a mérőrendszerünk egy állandója.<br />

A tömegabszorpciós koefficiens függ az alkalmazott gamma energiától és a vizsgált minta átlagos<br />

rendszámától. Faanyagok esetében az átlagrendszám jó közelítéssel állandó 59 keV gamma<br />

energiára µ =0,18 cm 2 /g. A nedvességtartalom kicsit csökkenti az átlagos rendszámot, ezért a<br />

nedvességtartalom növekedésével kicsit nő a (j. értéke, nedvességtartalom százalékonként 7*10 -5<br />

cm 2 /g-el.<br />

A fenti képletből látható, hogy a vastagság ismerete szükséges az izotópos sűrűség méréshez.<br />

A fenti formula csak kollimált (párhuzamosan haladó) gamma-sugárzás esetében igaz.<br />

Kollimálni ólom vagy más jó abszorpciós képességű anyaggal lehet. A pontszerű radioaktív forrást<br />

vastagon körülveszi az elnyelő anyag, melybe keskeny rést vágnak. Így keskeny, jó közelítéssel<br />

párhuzamos nyalábot lehet előállítani.<br />

A /sugárzás abszorpciójún (Foto-effektus) alapuló módszer<br />

A gamma sugárzás és az anyag kölcsönhatásában legjelentősebbek a fotóeffektusok. Így hívjuk<br />

azt a jelenséget, amely a γ kvantum és az atomban kötött elektron között lép fel. A kölcsönhatás<br />

során az elektron átveszi a γ kvantum teljes energiáját. Kollimált γ sugárzásnak egy adott<br />

vastagságú rétegen való áthaladása során az intenzitás csökken. Az intenzitás csökkenésből számolható<br />

a sűrűség. A módszert pl. forgácslap gyártása során alkalmazzák. Általa a teríték rétegvastagságát<br />

és eloszlását ellenőrzik. Az IsoGrecomat nevű fűrészáru osztályozó berendezés is e<br />

módszer alapján működik (3.2.2.2. fejezet, 8. ábra).<br />

A γ sugárzás szórásán (Compton szórás ) alapuló módszer<br />

Abban az esetben, ha a vizsgálandó anyag mindkét oldala nem közelíthető meg, alkalmazható<br />

az ún. 90°-os Compton szórás. A sugárforrás és a detektor előtt egy-egy kollimátor jelöli ki a<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 30/40


szórási szöget, amelyre a berendezés érzékeny. Az eszköz a lokális sűrűséggel arányos jelel ad<br />

arról a helyről, amelyet a kollimátorok kijelölnek. A műszert idős faszerkezetek felújítása során<br />

már kipróbálták.<br />

4. A KIS RONCSOLÁSOS FAANYAGVIZSGÁLATI MÓDSZEREK<br />

Ezek a vizsgálatok ahogy a nevük is jelzi nem teljesen roncsolásmentesek, de a kártétel olyan<br />

minimális, hogy lényegi változtatást nem okoz a faanyag minőségében. Kis roncsolásos vizsgálatok<br />

keretében a csavarállóságot, a szögbehatolást, és a RESISTOGRAPH módszert és ezeknek<br />

a hajlitószilárdsággal való kapcsolatukat szeretném ismertetni.<br />

4.1. Csavarállóság vizsgálata<br />

A faanyagok kötése, egyesítése a faiparban és ezen belül elsősorban a bútor valamint épületasztalos<br />

iparban elsősorban szegek és csavarok segítségével valósul meg. A bútoriparban a facsavarokat<br />

széleskörűen alkalmazzák különféle vasalatok felerősítésére, de szintén kiterjedten<br />

alkalmazzák más olyan kötőelemek helyett, mint a szegek és köldökcsapok, amikor teherbíró<br />

kötéseket kell létrehozni. A fa hasíthatóságával, keménységével, súrlódási ellenállásával és szöveti<br />

szerkezetével szorosan összefüggő gyakorlati tulajdonság a faanyag csavartartó képessége.<br />

4.!. !. Csavarállóság vizsgálatának elméleti alapjai<br />

A csavar behajtásakor a behatolással szemben ellenállást fejt ki, mert a behatoló csavar a rostokat<br />

széthajlítja, sőt egyeseket el is szakít. A szétválasztott farostok a csavar felületére összeszorító<br />

erőt, nyomást fejtenek ki és ez a nyomóerő szolgáltatja a csavartartó képességhez szükséges<br />

súrlódó erőt. Fontos tehát a csavarnak az ellenállása, amelyet a kihúzó erővel szemben kifejt.<br />

Ezzel az ellenállással fejezhető ki a csavarás tartóssága, tartóereje. A csavarkötések jobban tartanak,<br />

mint a szegkötések. A facsavarok kihúzásához nagyobb erő szükséges, mint a szegek esetében,<br />

ugyanis kihúzás esetén a csavarmenetben fellépő nyírófeszültségek nagyobbak.<br />

Faanyagok szeg- és csavarállóságának meghatározása, MSZ 2364-80 szabvány szerint a szeg<br />

vagy csavar kihúzásához szükséges legnagyobb erőkifejtés nagyságát úgy határozzuk meg és a<br />

faanyagnak a kihúzással szemben kifejtett fajlagos ellenállását úgy számoljuk ki, mint ezen<br />

erőkifejtés és a szeg beverési-, illetve a csavar behajtási mélységének viszonyát.<br />

A csavarállóság, mint kis roncsolásos paraméter meghatározásánál kiindulópontként vegyük<br />

figyelembe a facsavaros kapcsolatok kihúzási teherbírását. A problémát leíró alapegyenlettel az<br />

épületek facsavaros kötéseinek méretezésénél találkozhatunk. Az egyenlet a csavartartó erő<br />

nagyságát adja meg:<br />

N H<br />

h<br />

τ H ⋅ s<br />

⋅ d<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 31/40


Ahol:<br />

N h H : a facsavar kihúzásához szükséges erő (N)<br />

s: a becsavarási mélység (mm)<br />

d: a facsavar átmérője (mm)<br />

τ H : a faanyag nyíró határfcszültscgc (N/mm)<br />

Köztudott, hogy a fa inhomogén anyag, tehát a csavartartó erő függ:<br />

- A fa sűrűségétől<br />

- A csavar csavarási iránya és a rostirány által bezárt szögtől<br />

- A fa nedvességtartalmától<br />

- Anatómiai tulajdonságaitól<br />

- A rostiránytól.<br />

Általában kétkedőén fogadják vagy megkérdőjelezik a fa bütüjébe behajtott facsavarok kihúzási<br />

szilárdságvizsgálatának a gyakorlati jelentőségét. (Amikor a fa a csavar mentén elhasad, akkor a<br />

kétkedés valóban beigazolódik.) Bizonyos vázszerkezetek össze-építésekor azonban nagyon<br />

gyakran előfordul, hogy olyan kötést kell gyártani, amelyben a csavart a fa bütüjébe kell<br />

behajtani. (Fairchild 1926-ban azt tapasztalta, hogy bütüfelületek esetén a csavarok kihúzással<br />

szemben tanúsított szilárdsága a rostokra merőlegesen behajtott csavaroknál mérhető értéknek<br />

az 52%-ától 108%-ig terjed és átlagosan annak 83%-a. Cockrell 1933 vizsgálatai azt mutatták,<br />

hogy a bütünél mért értékek a szálirányra merőleges értékeknek a 44%-ától 88%-áig terjednek<br />

és az átlag érték 65%. A Faipari kézikönyv (Anon, 1955) azt állítja, hogy a bütü csavarállósága a<br />

rostra merőleges értéknek a 75%-a. A kutatók valamennyien egyetértenek abban, hogy a bütü<br />

repedései nagyban befolyásolják a bütü csavarállósági értékét, valamint az is ismert tény,<br />

hogy a bütü csavarállósági értékeinek nagyon nagy a szórása.)<br />

A Soproni Faipari Egyetem Roncsolásmentes anyagvizsgálat Laboratóriumában lineáris öszszefüggést<br />

állítottak fel a csavarállóság erőben<br />

mért értéke és a hajlítószilárdság között (23.<br />

ábra), ami azt jelenti, hogy a csavarállóság<br />

alkalmas szilárdsági értékek becslésére<br />

beépített tartószerkezetek vizsgálatánál.<br />

23. ábra A csavarállóság és hajlítószilárdság kapcsolata<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 32/40


Ugyancsak a Roncsolásmentes anyagvizsgálat laboratóriumában megállapították, hogy a<br />

nyírómodulus nagysága megbecsülhető a csavartartó erő nagyságát ismerve ( 24. ábra ).<br />

24. ábra Korreláció a nyírómodulus és a csavartartó erő között<br />

4.1.2. Csavarállóság mérés műszere<br />

A Soproni Egyetemen fejlesztették ki az előfúrás után becsavart facsavar kihúzásához szükséges<br />

hordozható készüléket, amelynek elvi vázlata a 25. ábrán látható. A készülék a CS-600 nevet<br />

kapta.<br />

25. ábra A CS-600 csavarállóság mérő műszer<br />

A műszer fő részei:<br />

1. Műszerállvány<br />

2. Csavarorsó a forgatókarral<br />

3. Csavarfogó villa<br />

4. Deformációs gyűrű a nyúlásmérő bélyegekkel<br />

5. Feszültségmérő műszer<br />

6. Tápegység<br />

A mérőeszköz alapja egy csősatu, amelyet a mérés céljának megfelelően alakítottak ki. A csavarfej<br />

megfogására szolgáló villa egy, a csavarorsó végéhez rögzített, nyúlásmérő bélyegekkel<br />

ellátott deformációs gyűrűhöz csatlakozik. A nyúlásmérő bélyegeket egy Weastone-hídon ke-<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 33/40


esztül feszültségmérőhöz kapcsolták. A rendszer energia ellátására 2 db góliátelem szolgált. A<br />

forgatókarral a csavarorsón keresztül a csavarfejre kifejtett erő következtében a fémgyűrű deformálódik<br />

és vele együtt a nyúlásmérő bélyegek is. Az áramkörben a Weastone-híd feszültségváltozását<br />

mérhetjük a feszültségmérővel. A kihúzáshoz szükséges erőt egy kalibrációs táblázatból<br />

olvashatjuk le, illetve a kalibrációs konstansokból számolhatjuk. (A kalibrálás anyagvizsgáló<br />

gépen történik.) Az alkalmazott erőmérő cella kalibrációs görbéje 6000 N-ig lineáris. Ezt tekinthetjük<br />

a terhelhetőség határának.<br />

A mérés másik fontos eszköze maga a facsavar. Nem használható fel a vizsgálathoz rozsdás,<br />

elgörbült, kitompult és a fejrészhez képest aszimmetrikus csavar. A kiválasztott csavarokat zsírtalanítani<br />

kell. Minden csavart egyszer szabad csak felhasználni.<br />

4.1.3. Csavarállóság mérési módszere<br />

A mérés menete:<br />

1. A facsavarokat óvatosan, a felületre merőlegesen becsavarjuk a fába a menet teljes hosszúságában.<br />

A csavar behajtási mélysége 20 mm± 1 mm kell legyen.<br />

Kiegészítésként szükséges elmondani, hogy a csavaros kötés létrehozása előtt előfúrás<br />

szükséges, és a csavart előfúrt lyukba helyezzük és hajtjuk be. A furat átmérője az MSZ szerint<br />

a facsavar hengeres (sima) részénél 0,9d, a menetes részénél pedig 0,6d. A furat<br />

átmérője a faanyag sűrűségének függvényében a következő:<br />

600 kg/m sűrűségig 2 mm<br />

600-700 kg/m 3 -ig 3 mm<br />

700 kg/m 3 fölött 3,5 mm<br />

Az előfúrás hossza 0,9L, ahol L a facsavar hossza. A furat mélysége legalább 15 mm±1 mm<br />

kell hogy legyen.<br />

Ezek a furatok arra szolgálnak, hogy kijelöljék pontosan a csavar helyét és elősegítsék a menetképzést<br />

a fában úgy, hogy megakadályozzák a csavar behajtásakor a fa elrepedését. Továbbá<br />

sűrű szerkezetű keményfába gyakran nehéz behajtani a csavart, hacsak megfelelő<br />

méretű furatot nem fúrnak elő a csavarnak, és még akkor is a közönséges facsavar megszakadhat,<br />

hacsak kenőanyagot nem alkalmazunk. (A közönséges csavar esetében adódó ilyen<br />

problémák miatt előnyösebb lemezcsavar típust (mélymenetű) alkalmazni, amely jó<br />

minőségű acélból készül. Rendszerint a lemezcsavarokat minden előfúrás nélkül is be lehet<br />

hajtani bármilyen mélységig a fába.)<br />

2. Ráemeljük a csősatut.<br />

3. A menetes orsóval leeresszük a csavarfej megfogó villát és ráakasztjuk a csavar fejére.<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 34/40


4. A menetes orsó segítségével felemeljük a villát, közben pozícionáljuk a csősatut. A csavarnak<br />

a furat közepén kell elhelyezkednie, továbbá ügyelni kell arra, hogy a kihúzáshoz használt<br />

erő iránya a csavar tengelyébe essen. (Ne húzzuk ferdén!)<br />

5. A csavarokat kihúzzuk. A kihúzás állandó sebességgel történjen. A kihúzás sebességét úgy<br />

kell megválasztani, hogy a vizsgálati idő legalább 1 perc, de 2 percnél hosszabb ne legyen.<br />

A kiemelés közben folyamatosan leolvassuk a voltmérőn megjelenő feszültség értéket és<br />

feljegyezzük a maximálisát.<br />

6. 1%-os pontossággal meghatározzuk a legnagyobb terhelést (F max ).<br />

7. A vizsgálat befejezése után meghatározzuk a faanyag nedvességtartalmát a szabvány<br />

előírásai szerint. Azokat a vizsgálati eredményeket, amelyeknél a faanyag nedvességtartalma<br />

több mint 2%-al eltér az előírt nedvességtartalomtól, figyelmen kívül hagyjuk.<br />

A mérés a 3. képen látható.<br />

4.2. Szegbehatolás<br />

4.2.1. Szegbehatolás vizsgálatának elméleti alapjai<br />

A mérés elve, hogy állandó erővel lőjük be a szeget a faanyagba, és a behatolást mérjük. Kutatók<br />

szerint a behatolási mélység és a sűrűség között szoros korreláció van, és ebből következtethetünk<br />

a szilárdságra. Ha ugyan akkora erővel lőjük be a szeget az anyagokba, akkor a nagyobb<br />

hajlítószilárdságú fába kevésbé mélyen hatol be a szeg, mint a kisebb hajlítószilárdságúéba..<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 35/40


4.2.2. Szegbehatolás mérés műszerei<br />

A szegbehatolást a Pilodyn nevű műszerrel mérhető. Ezt a készüléket néhány éve fejlesztette<br />

ki a svájci Proceg cég. A készülék fő részei:<br />

- Fémhenger<br />

- Rugó<br />

- 2 mm átmérőjű szeg<br />

- szegfelhúzó rúd<br />

- elsütő szerkezet<br />

Az állandó erőt az azonos módon felhúzott rugó biztosítja. Külön e célra tartozik a műszerhez<br />

egy szegfelhúzó rúd. A rugót egy biztosító-szeg tartja összenyomva, ennek elmozdításával lép<br />

működésbe a szerkezet, vagyis a rugóerő kilöki a szeget a fa felületére. A Pilodynnal gyors mérésre<br />

van lehetőség, de használatánál figyelni kell az elsütő billentyűre, nehogy véletlen elsülése<br />

balesetet okozzon.<br />

A Pilodyn-faanyagmérő műszer három alkalmazási lehetőségéről számol be az irodalom:<br />

- építőanyag osztályozása<br />

- oszlopok szilárdság becslése<br />

- állófák minősítése<br />

4.2.3. Szegbehatolás mérési módszere<br />

A szögbelövést a próbatest két egymásra merőleges felületén kell végrehajtani. A mérés végrehajtásakor<br />

először a szögfelhúzó rúd segítségévet alaphelyzetbe kell állítani a műszert, majd<br />

rányomni a fára és elsütni. így a rugó belövi a szeget a fába. A műszeren elhelyezett skáláról<br />

közvetlenül leolvashatjuk a behatolási mélységet.<br />

A műszer használhatóságát jelentősen befolyásolja az évgyűrűk helyzete, vastagsága, a fa<br />

szöveti szerkezete. A lazább szerkezetű tavaszi pasztába mélyebben hatol be a szeg, mint a keményebb<br />

kései pasztába. A radiális irányból történő vizsgálat részben kiküszöböli ezt a problémát.<br />

4.3. A RESISTOGRAPH módszer<br />

A beépített faanyag állapotának vizsgálatához nagy segítséget nyújt a német fejlesztésű<br />

RESISTOGRAPH nevű műszer. Különösen jó szolgálatot tehet a fakötések állapotának megállapításánál,<br />

de használható élőfa, valamint vezetékoszlop vizsgálatánál is. A műszer felépítése a<br />

26. ábrán látható.<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 36/40


26. ábra A műszer felépítése és alkalmazási lehetőségei<br />

A fúrógép /1/ egy központi egységhez /2/ csatlakozik, melynek részei:<br />

- Akkumulátor, amely a fúró működéséhez szükséges áramot biztosítja<br />

- Vezérlő egység a hozzá tartozó vezérlő elektronikával<br />

- Nyomtatóegység, amelyen fúrás közben a profil 1: l-es méretarányban jelenik meg.<br />

A nyomtató egységhez szükség szerint csatlakoztatható egy PC /3/ (Lap Top)<br />

A fúrószerszám (27. ábra) egy 3 mm átmérőjű tűfúró, amely az évgyűrű analízis céljaira is<br />

megfelel A fúrás maximális sűrűségfelbontást biztosít, a jellegzetes geometriai kialakítás<br />

lehetővé teszi az egyenes fúrást.<br />

27. ábra A fúrószerszám<br />

A rendszer működési elve a következő:<br />

A megfelelő előtolási sebesség beállítása és a fúrógép rögzítése után a kívánt helyen elkezdjük<br />

a fúrást. A rögzítés azért fontos, mert a hibás, bizonytalan befogás a fúrótű beszorulásához,<br />

töréséhez vezethet. A készülék a grafikont a fúráshoz használt teljesítmény és a faanyag<br />

sűrűségének kapcsolata alapján veszi fel. Abban az esetben, ha a fúró egy nagyobb sűrűségű<br />

anyagban halad, nagyobb teljesítmény szükséges az előrehaladáshoz, mint kisebb sűrűségű<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 37/40


anyag esetében. Jól tudjuk, hogy a sűrűség egy anyagon belül sem állandó (pl. a korai és késői<br />

paszta sűrűségkülönbsége), de a korhadás és göcs közelében is jelentős eltérés tapasztalható az<br />

egészséges faanyaghoz képest. A rajzolt grafikonok alapján tehát következtetni lehet a beépített<br />

faanyag, valamint a kialakított fakötések belső szerkezetére.<br />

Ha szigorúan vesszük a roncsolásmentes vizsgálat fogalmát, akkor a RESISTOGRAPH mérést<br />

egy kisroncsolásos vizsgálatnak tekinthetjük. Figyelembe véve azonban a fúrószerszám méretét<br />

és azt a 3 mm átmérőjű furatot amit csinál, belátható, hogy a faanyag szerkezete gyakorlatilag<br />

nem megy tönkre. A vizsgálat tehát a roncsolásmentes mérések közé sorolható.<br />

A továbbiakban néhány RESISTOGRAPH műszer által készített ábrát kívánok elemezni. A<br />

28. ábra a fenyő évgyűrűszerkezetét mutatja. Folytonos vastag vonallal a röntgennel készített<br />

grafikon, vékony szaggatott vonallal a RESTSTOGRAPH által készített grafikon látható. Ha öszszehasonlítjuk<br />

a két görbét, észrevehetjük milyen kicsi a különbség a kettő között. A módszer<br />

tehát jó közelítést ad a faanyag belső szerkezetéről.<br />

28. ábra Fenyő évgyűrűs szerkezete RESISTOGRAPH mérés alapján<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 38/40


A 29. ábrán egy egészséges fenyő fűrészárut láthatunk. Megfigyelhető a korai és kései paszta<br />

sűrűségkülönbsége, és hogy az átlagos érték csak minimális értékben változik.<br />

29. ábra Az egészséges fenyő fűrészáru képe RESISTOGRAPH mérés alapján<br />

A 30. ábrán kezdődő gombabontás jellegzetességei figyelhetők meg fenyő fűrészárun. A paszták<br />

közötti dinamika lecsökken, különösen a gombabontás helyén.<br />

30. ábra Kezdődő gombabontás jelei fenyő faanyagon<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 39/40


A 31. ábrán átmeneti gombakárosítási stádium jelei láthatóak. Tovább csökkent a dinamika és<br />

nőtt a rontott keresztmetszet. A károsítás helye folytonos vonallal van jelölve.<br />

31. ábra Gombakárosított fenyő faanyag<br />

A 32. ábra előrehaladott gombakárosítást mutat. A fúrás során gyakorlatilag nincs ellenállás.<br />

32. ábra Előrehaladott gombakárosítás fenyő<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 40/40


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

4. Elõadás


Vegyes falak:<br />

A - állósövény<br />

B - fekvősövény<br />

C - földbe ültetett nádfal<br />

D - táblázatos sövényfal<br />

E - táblázatos nádfal<br />

F - cölöpágasos váz<br />

tapasztott sövény- vagy<br />

tapasztott nádfal<br />

vázkitöltéssel<br />

G -cölöpágasos szerkezet<br />

állósövény<br />

vázkitöltéssel.<br />

H - rejtett kőkelyhes<br />

oszlopváz vályogtégla<br />

falban<br />

I - talpas keretvázas<br />

szerkezet tapasztott<br />

sövény vázkitöltéssel<br />

J -talpas keretvázas<br />

szerkezet tornáccal,<br />

vályogtégla, tégla, illetve<br />

lécek közötti<br />

vályogtöméssel.<br />

Népi épületszerkezetek 2/2


Fafalak:<br />

A - keresztvéges rönkborona sekély fészkeléssel<br />

B - keresztvéges rönkborona mély fészkeléssel<br />

C - keresztvéges pallóborona<br />

D - csapolt borona<br />

E - faragott keresztvéges borona szerkezete<br />

F -talpas, keretvázas zsilipek palló.<br />

Ácskötések népi<br />

tetőszerkezetekben.<br />

Népi épületszerkezetek 3/3


Kerítések, kapuk:<br />

A - árok, sövény<br />

B - karámkorlát<br />

C -fekvősövény<br />

D - nádkerítés<br />

E - vályogfal<br />

F - léc-kerítés<br />

G - állódeszka-kerítés<br />

H - fekvődeszkakerítés<br />

I - deszkakapu<br />

J - tőkéskapu<br />

K-L - kettős nagy- és<br />

kiskapu, általános,<br />

M - cinterem fedeles<br />

kapuja. Sajókeresztúr<br />

N - fedeles kiskapu<br />

O - régi típusú<br />

székely kapu (részei:<br />

láb, nagykapu,<br />

kiskapu, rács,<br />

hónaljkötés, agy fa,<br />

láda, tető)<br />

Népi épületszerkezetek<br />

4/4


Födémek:<br />

A - gerendafödém<br />

dorongterítéssel<br />

B - gerendafödém<br />

tapasztott nádterítéssel<br />

C - pórfödém egyszerű<br />

deszkaterítéssel<br />

D -pórfödém átfedett<br />

deszkaterítéssel<br />

E - pórfödém<br />

pallóterítéssel<br />

F -pólyás, tapasztott<br />

gerendafödém<br />

G - borított,<br />

stukaturozott gerendafödém<br />

H - poroszsüveg<br />

boltozat fagerendára<br />

illetve acélgerendára<br />

I -mestergerendás<br />

pórfödém<br />

J - ua. merevítővel és<br />

támasztóoszloppal<br />

(Boldoganya)<br />

K - konyha<br />

dongaboltozata ráépített<br />

szabadkéménnyel.<br />

Népi épületszerkezetek<br />

5/5


Nádfedés:<br />

A - ereszdeszka támasztéka<br />

B - ereszverő<br />

C - nád verő eszközök<br />

D - nádkötő fák<br />

E - gerinc fonással<br />

F - kalodafákkal<br />

G -korccal<br />

H - cserepezve<br />

Szalma- és zsúpfedés:<br />

A - laposon szalmafedés,<br />

1. eresz léccel<br />

2. ereszdeszkával<br />

B - teregető vagy felvert zsúp<br />

kötözött zsúp<br />

D - lépcsős zsúp<br />

3. fejes bábu<br />

4. sima bábu<br />

5. bábu<br />

6. gerincképzés-változatok<br />

7. csúcsdíszek.<br />

Népi épületszerkezetek 6/6


Tetőformák:<br />

A - bogárhátú<br />

B - félnyereg<br />

C - sátor<br />

D - kúpos<br />

E - nyeregtető teleoromzattal,<br />

osztópárkánnyal<br />

F - üres oromzat<br />

G -csapott, osztópárkánnyal<br />

H - üres vízvezetővel<br />

I - dőlt, üres oromzat<br />

J - üres előálló (támasztott vagy<br />

konzolos)<br />

K - kontyolt<br />

L - füstlikas (kontyolt)<br />

M - üstökös<br />

N - sapkás<br />

O - csonkakonty teleoromzattal<br />

P - csonkakonty üres oromzattal<br />

Q - dőlt csonkakonty<br />

R - hosszú csonkakonty<br />

S - kontyolt kuklás<br />

T - kontyolt álmanzárd<br />

U - manzárd teleoromzattal.<br />

Népi épületszerkezetek 7/7


Tetőszerkezetek:<br />

A- bogárhátú<br />

B - boronatető<br />

C - nagy ollólábas<br />

D - ágasfás-szelemenes<br />

D1. oromzatos<br />

D2. kontyolt<br />

D3. üstökös<br />

D4. sapkás<br />

E - félágas<br />

F - ollólábas<br />

F1. oromzatos<br />

F2. dőlt csonka-kontyos<br />

G - aszimmetrikus ollólábas<br />

H - szarufás<br />

H1. füstlikas kontyolás<br />

H2. csonkakonty<br />

F - teleoromzat<br />

I - szarufás különálló ún.<br />

tűzmentes födémmel<br />

J - oromfal-szelemenes<br />

K - oromzatú, állványos<br />

„fachwerk"<br />

L-M - állványos tetők<br />

N - jármos csűrszerkezet<br />

N1. ua. kontyolva<br />

O - széles jármos csűr<br />

P - állványos pajta<br />

Q - ollólábas pajtatető<br />

torokgerendával és<br />

anélkül<br />

Népi épületszerkezetek 8/8


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

5. Elõadás


Alföldi gabonatárolók:<br />

A- föld alatti vermek<br />

B - föld feletti boglya alakú<br />

gabonások<br />

C-D - szántalpas hombárok<br />

Martonos, Sztapár<br />

E - ácsolt gabonás<br />

F-G - falazott magtárak.<br />

Népi épületszerkezetek 9/9


Háztípusok a XVIII-XIX. századból:<br />

A megkülönböztetés lehető-ségei:<br />

1. alaprajz<br />

2. falszerkezet<br />

3. bejárat,<br />

4. tetőforma<br />

5. födém<br />

6. eresz, tornác<br />

7. tüzelők<br />

8. füstelvezetés<br />

9. homlokzatok stb.<br />

Általános példák:.<br />

A - közép-nyugat-dunántúli<br />

B - Balaton-felvidéki<br />

C - felföldi<br />

D - sárréti<br />

E - alföldi,<br />

F - felső-Tisza-vidéki, szamosi,<br />

G-H - székelyföldi.<br />

Népi épületszerkezetek 10/10


Székelyföldi és csángó házak<br />

A - Gyimes<br />

B - Csíkmenaság<br />

C - Énlaka<br />

D - Nagypatak<br />

E - Bikkfalva<br />

F - Bogdánfalva<br />

Népi épületszerkezetek 11/11


Átmeneti vagy ritka<br />

házformák:<br />

A - Iklad<br />

B - Tard<br />

C - Noszvaj, barlanglakás<br />

D - Paszab, földház<br />

Népi épületszerkezetek 12/12


Haranglábak:<br />

A - Csöde<br />

B - Lukácsháza<br />

C - Nábrádfa<br />

Fatornyok:<br />

F - Nádújfalu<br />

G - Szabolcsbáka<br />

H - Tiszacsécse<br />

D - Bárszentmihályfa<br />

E - Nemesnép<br />

Népi épületszerkezetek 13/13


Malmok:<br />

A - szárazmalom<br />

B - taposómalom<br />

C - tiprómalom<br />

D - szélmalom<br />

E - széldaráló<br />

Népi épületszerkezetek 14/14


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

6. Elõadás


A XVI.-XIX. századi ácsolt tetőszerkezetek<br />

Magyarországon


16-19. SZÁZADI ÁCSOLT TETŐSZERKEZETEK MAGYARORSZÁGON<br />

A régi ácsolt tetőszerkezetekkel az ismert szakirodalom<br />

alig-alig foglalkozik annak ellenére,<br />

hogy azok az épületek megjelenésének meghatározó<br />

elemei. Egy-egy leíráson túl csak néhány<br />

18-19. századi mintakönyv nyújt némi<br />

tájékoztatást erről a fontos, de anyagában<br />

pusztulékony szerkezetről.<br />

Lassan harminc éves tervező és műemlékhelyreállító<br />

munkám során, mely kiterjedt a<br />

mai Magyarország egészére, mind többször találkoztam<br />

érdekes, ácsolt tetőszerkezetekkel. A<br />

lassan bővülő ismeretanyag rendszerezése egyre<br />

indokoltabbnak látszott és fokozatosan nélkülözhetetlenné<br />

vált. 1 A rendszerezést erőtani<br />

szempontok szerint hajtottam végre, ezt indokolta,<br />

hogy a megismerés célja majd minden<br />

esetben a tetőszerkezet megőrzése, helyreállítása<br />

volt és így a szerkezetekkel való elméleti<br />

foglalkozásom igen közel került a gyakorlati<br />

felhasználhatósághoz. A feldolgozás során elkülönítettem<br />

a középkori, illetve a középkori<br />

jellegű és a barokk szerkezeti rendszert, megfigyeltem<br />

egy, mindkét rendszer elemeit felhasználó,<br />

ún. kevert csoportot is.<br />

amely az áthidaló gerendán nyugszik. Ezekből<br />

a merev síkháromszögekből egy tetőszerkezeten<br />

belül általában két megoldás található,<br />

melyek közül azt, amely a hossztartó függőleges<br />

oszlopához kötődik főszaruállásnak (a),<br />

míg a többi mellékszaruállásnak (b) nevezhető.<br />

Mindkét fajta szaruállásban megtalálható az<br />

alsó kétoldali kötőgerenda, amely az áthidaló<br />

gerendát és a szaruzatot kapcsolja össze, valamint<br />

a vízszintes torokgerenda (vagy torokgerendák)<br />

a két oldalsó szarufa között A főszaruállások<br />

további kötőgerenda párjai vagy az áthidaló<br />

gerendából, vagy a hosszrács oszlopaiból<br />

indulva emelkednek a torokgerendáig vagy<br />

a szaruzatig, így biztosítva annak újabb megtámasztási<br />

pontokat. A mellékszaruállás kötő-<br />

Középkori szerkezeti rendszer<br />

A középkori szerkezeti rendszer két fő alkotó<br />

eleme két egymásra merőleges, többszörösen<br />

határozatlan síkbeli merev szerkezet, melyek<br />

önmagukban nem bírnak stabilitással. Összekapcsolásukkal<br />

alakult ki az a térbelileg merev<br />

szerkezeti rendszer, amely biztosan támaszkodva<br />

a teherhordó falakra, hosszú időn át képes<br />

alakváltozás nélkül hordani a külső héjalást.<br />

A két összekapcsolódó szerkezetet az épület<br />

tengelyéhez képest elfoglalt helyük szerint<br />

haránt, illetve hossz szerkezetnek nevezem.<br />

A haránt-szerkezet az épület hossztengelyére<br />

merőleges, általában 45 foknál nagyobb dőlésszögű<br />

oldalakkal, Önmagában merev, függőleges<br />

tengelyére szimmetrikus síkháromszög,<br />

35. kép- Kötőgerendák kereszteződése és fél fecskefarkos kötés<br />

gerendapárjai az áthidaló gerendáról - vagy<br />

nagyobb méretek esetén a torokgerendáról is<br />

indulva - emelkednek a szaruzatig, hogy azt<br />

megtámasszák.<br />

A kétfajta szaruállás általában egymást váltogatva<br />

(a-b-a-b) vagy a mellékállások megismétlésével<br />

(a-b-b-a) ritmusban kerül elhelyezésre,<br />

de az azonos állások ismétlése is<br />

létezik (a-a-a).<br />

A hossz-szerkezet az épület hossztengelyével<br />

párhuzamosan elhelyezkedő hosszrács -<br />

vagy, nagy méretek esetén hosszrácsok - a haj-<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 1/24


36. kép. Forró, r. k. templom, főszaruállás 37. kép. Forró, r. k. templom, mellékszaruállás<br />

lításra igénybevett áthidaló gerendákra támaszkodva<br />

épül meg és a szerkezet hosszirányú merevségét<br />

biztosítja.<br />

A hosszrács mindig talpgerendán nyugszik,<br />

melyről oszlopok és merevítők indulnak a fejgerendáig.<br />

Nagyobb mértek esetén a rács többszintes<br />

olymódon, hogy a fejgerenda a következő<br />

szint talpgerendájának a szerepét is betölti.<br />

A többszintes rácsok oszlopai minden esetben<br />

egy darabból készülnek, míg a merevítők<br />

vagy szintenként, vagy átfutó elemként kerülnek<br />

kialakításra. A hosszrács oszlopai a főállásokban<br />

helyezkednek el és a haránt irányú<br />

kötők az oszlopba metszenek bele, vagy arról<br />

indulnak. A mellékszaruállás kötő elemei a<br />

hosszráccsal sohasem találkoznak. A hosszrács<br />

fejgerendáira ülnek fel általában a szintenként<br />

elhelyezett torokgerendák, de ettől független<br />

elhelyezkedésre is van példa.<br />

A középkorinak nevezett szerkezeti rendszerben<br />

a szerkezet egyes elemei erőtanilag is<br />

több fajta igénybevételnek vannak kitéve. Az<br />

áthidaló gerenda összefogja a falakat és hordja<br />

a hosszrácsot (hajlítás). A torokgerendák<br />

összefogják a szaruzatot és kitámasztják a<br />

hosszrács fejgerendáját (húzás és nyomás).<br />

Az erőtani elemzés arra mutat, hogy a készítők<br />

a szaruzat síkját kívánták a sok megtámasztással<br />

alakváltozás mentessé tenni, és különleges<br />

jelentőséget tulajdonítottak a szerkezet<br />

hosszmerevségének. A funkcióknak az<br />

ilyen módon történő elválasztása és a teljes<br />

szerkezet egységes kezelése az, amely ezt a<br />

rendszert lényegesen megkülönbözteti a barokk<br />

tetőszerkezeti rendszertől.<br />

A középkorinak nevezett tetőszerkezetek jellemző<br />

anyaga a bárdolt tölgyfa. Az elemeket<br />

feles lapolással, fecskefarkos kötéssel és ke-<br />

ményfa vendégcsappal, illetve variációikkal kötik<br />

egymáshoz. (35. kép) Ez a kötésmód, a beépített<br />

gerendára húzást és nyomást egyaránt<br />

át tud adni és a vendégcsap az elhelyezés síkjára<br />

merőleges mozgást is képes felvenni. Egyegy<br />

ilyen csomópont vagy a kötések rengetegével<br />

szabdalt oszlop a mesterségbeli tudásnak<br />

különleges tanúja. Az ácsok teljesítményének<br />

értékét tovább emeli, ha figyelembe<br />

vesszük, hogy csak a ferdeszögű ácsszekerce,<br />

bárd és véső, valamint a fúró állott rendelkezésükre<br />

az anyag erdei kitermelésétől a beépítéséig.<br />

Az építési technológia menetét sajnos nem<br />

ismerjük. Valószínű, hogy az épület méreteinek<br />

ismeretében zsinórpadot készítettek az építők<br />

és itt szabták, illesztették az egyes elemeket<br />

keresztmetszetekre, illetve a hosszrácsos<br />

tartóra bontva a szerkezetet. Az így elkészült<br />

teljes szerkezetet aztán a falak megépülte után<br />

a helyszínen állították össze. Ezt látszik alátámasztani,<br />

hogy az elemeket számozták és betűjelzéssel<br />

látták el, mely jelzések egyértelmű<br />

feloldása mindezideig nekem nem sikerült. A<br />

feltételezettnek azonban nagymértékben ellentmond,<br />

hogy a megismert szerkezetek precízek,<br />

pontosak, holott az élő anyag (a tölgyfa különösen)<br />

a leszabás és a beépítés közötti időben<br />

jelentős mértékben változtathatja alakját. A<br />

hossz- és keresztirányú elemek találkozást pedig<br />

csak a teljes szerkezet „szárazon" való<br />

összeállításakor lehet pontosítani. A másik lehetséges<br />

megoldás á teherhordó falak elkészülte<br />

után az áthidalógerendákon kialakuló szinten<br />

történő azonnali megmunkálás és összeállítás.<br />

Ezt támasztja alá például az avasi templom<br />

fedélszerkezetének különleges nagy mérete,<br />

s az, hogy a szerkezetet a gyakorta alkal-<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 2/24


mazott görbe, elcsavarodott fákhoz igazították.<br />

Nehéz elképzelnünk azonban, hogy ilyen ideiglenes<br />

állványokon ilyen pontos munkát végeztek<br />

volna. Így tehát a munkamenet kérdéseit<br />

ma sem látom megoldottnak.<br />

Az előzőekben főbb vonalaiban körülhatárolt<br />

tetőszerkezeti rendszert, azért neveztem<br />

középkorinak, mert a legkorábbi ismert magyarországi<br />

ilyen tetőszerkezet a 15. század végéről<br />

való 2 , mert hasonló szerkezeteket építettek<br />

a 16. században is, s végül azért, mert jellegzetesen<br />

különbözik a 18. századi később<br />

tárgyalt barokk tetőszerkezetektől. A mai Magyarország<br />

területén a kutatás az egy sopronitól<br />

eltekintve, a töröktől meg nem szállt keleti,<br />

észak-keleti vidékeken talált középkori tetőszerkezetekét.<br />

A fellelhető emlékek a középkori<br />

építésű templomok fölött találhatók és némelyikről<br />

feltételezhetjük, hogy az a kőszerkezetekkel<br />

egyidős (Korlát ref. tpl.).<br />

A továbbiakban részletesen ismertetem három<br />

templom tetőszerkezetét, majd röviden a<br />

többi általam ismert, középkori jellegű fedélszerkezetet.<br />

Forró, római katolikus templom (Borsod-Abaúj-Zemplén<br />

megye)<br />

A falu közepén emelkedő, a nyolcszögű három<br />

oldalával záródó szentélyű, keletelt gótikus<br />

templom, 14-es számjelzésű szaruállásának<br />

áthidalógerendáján a következőket közli az<br />

ácsmester, latin nyelvű vésett feliratában: (betű<br />

szerint)<br />

IAC ROS.MO.FA.PRI SECUNDO.MICHA GOMBOS<br />

PASTORIS MO AL VA.KE. QUI<br />

REPAR.TEMP.HOC.ANO DO. 1591.<br />

TEMPORE.IVDEX PR.IA.SEL.GR.PA COLE IO<br />

KO.IVR.VABOR.ST.SI NI V TO CE<br />

Azaz: a templomot 1591-ben állították hely-re,<br />

Alattyáni Mózes lelkipásztorsága idején, és a<br />

második mester Gombos Mihály volt. Úgy<br />

véljük, ő véshette fel ezt a szöveget 3 , melynek<br />

további részei még feloldásra várnak.<br />

A közölt felirat ugyan helyreállításról beszél,<br />

azonban fel kell tételeznünk, hogy nem<br />

egy korábbi fedélszerkezet javításáról, hanem<br />

a meglévő templom falainak rendbehozataláról<br />

és egy új fedélszerkezet készítéséről értesít<br />

bennünket a mester. Ezt látszik bizonyítani<br />

a szerkezet egységes volta és a szaruzat folyamatos<br />

számozása is. A tetőszerkezet tehát<br />

1591-ben készült.<br />

38. kép. Forró, r. k. templom, hosszmetszet<br />

A tető két keresztmetszetének szerkezeti elrendezésében,<br />

illetve erőjátékában alapvető különbség<br />

nem észlelhető: az oszlop a hosszmerevítő<br />

rendszer része. Ennek ellenére a könynyebb<br />

tárgyalhatóság érdekében (mint korábban<br />

jeleztem) - főszaruállásként (a) és mellékszaruállásként<br />

(b) fogom a különböző keresztmetszeteket<br />

értelmezni, itt és a következőkben<br />

is. (36-38. kép)<br />

A minden szaruállásban lévő áthidaló (tartó)<br />

gerenda a teherhordó falakon nyugvó sárgerendára<br />

támaszkodik és olyan mértékig nyúlik<br />

a falak külső oldalán túl, hogy a főpárkány<br />

kialakításához helyet biztosítson a fölötte<br />

lévő vízcsendesítőket fészkes horgolással kötötték<br />

a gerendavégekre, így adtak lehetőséget<br />

a további kiülés megoldásához. Ezt a megoldást<br />

a későbbi átalakítások megszüntették. A<br />

szarufákat a sárgerenda fölött, egyszerű beeresztéssel<br />

kapcsolták az áthidaló gerendákhoz,<br />

így azok távolsága a gerendavégektől elegendő<br />

biztonságot nyújtott az esetleges kiszakadás<br />

ellen. A nagy vízcsendesítő is az indokoltnak<br />

tartott távolság kialakítását biztosította. A<br />

szarufák alsó részéhez és az áthidaló gerendához<br />

kapcsolódó ferde kötő az egyik legjellemzőbb<br />

eleme ennek a fedélszerkezet típusnak.<br />

Jellemzők a vízszintesen elhelyezett torokgerendák<br />

is, melyekkel a gerincnél lévő feles lapolású<br />

kapcsolat elkészítése után a keresztmetszet<br />

már önmagában merevnek tekinthető. Változó<br />

elemként jelenik meg a mellék-szaruállásban<br />

a két torokgerendát is átmetsző, ferde<br />

kötőgerendapár, a főszaru-állásban pedig az<br />

oszlophoz csatlakozó 3 x 2 darab ferde kötőgerenda.<br />

A kötőgerenda kifejezést kénytelen vagyok<br />

jobb híján használni a továbbiakban is, a ke-<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 3/24


esztmetszet alkotó elemeinek<br />

megkülönböztetéséhez. A hosszirányú<br />

rácsozat talp és fejgerenda között<br />

elhelyezkedő és oszlopokat metsző elemeit,<br />

megkülönböztetés céljából ferde merevítőnek<br />

vagy egyszerűen merevítőnek fogom nevezni.<br />

Egyik megfogalmazás sem fedi teljes<br />

mértékben a valóságot, hiszen ezek a<br />

szerkezeti elemek erőtanilag és tényleges feladatuk<br />

figyelembevételével is lehetnek egyformán<br />

húzottak és nyomottak is (dúcok vagy kötők).<br />

Feltételezem, hogy a szerkezet építője<br />

is hasonlóan gondolkodott, hiszen az<br />

alkalmazott kötésmód mindkét erőfajta<br />

felvételére alkalmas és a statikailag<br />

határozatlan szerkezetben mind-két erőfajta<br />

előfordulhat. E kis - magyarázatul szolgáló -<br />

kitérő után visszatérünk a tárgyalt<br />

tetőszerkezetre. Érdekes, de nem szokatlan,<br />

hogy a torokgerendák a fejgerendától függetlenül<br />

kerülnek elhelyezésre, vagyis nem támaszkodva<br />

ez utóbbiakra. A kialakuló szerkezeti<br />

rendszerben a 10/12-es szarufák hat, illetve<br />

hét ponton kerülnek megtámasztásra, ami<br />

figyelembe véve a kis súlyú zsindelyfedést,<br />

és a nagy tetőhajlást, bőségesen elegendő az<br />

alak-változás nélküli fennmaradáshoz.<br />

Az áthidaló gerendák középen elhelyezett<br />

talpgerendán merevítő párokkal kialakított, egyszerű<br />

szerkezetű hosszrács nyugszik, amelynek<br />

külön érdekessége a magasan lévő fejgerenda<br />

és a merevítőpárok lényegében könyökszerű elhelyezése.<br />

(Az általánosabb megoldású az oszlopokat<br />

vagy csak az oszlopot átmetsző merevítő<br />

elem elhelyezésére itt nem került sor).<br />

A szerkezet különlegessége az az igen szép<br />

faragású függő, rövid konzolsor, amely a<br />

főszaruállásokban lévő áthidaló gerendák alján<br />

található és amelyet díszes könyökök (kötők)<br />

kapcsolnak a tartókhoz. Ez a szerkezetileg<br />

jelentéktelen, szinte csak díszként felfogható<br />

konzolsor a templomtér felől az építés<br />

után egy ideig valószínűleg látható volt: nyitott<br />

vagy részben nyitott fedélszerkezetre következtelek.<br />

Ilyen szerkezeti megoldás csak a<br />

közeli Korlát református templomából ismert,<br />

de ott a gótikus boltozatok fölött található meg<br />

ez a konzolsor. Hasonló vagy közel hasonló<br />

konzolokat azóta több templomon is<br />

találtam. a külső oldalon (Kölese, katolikus,<br />

Sonkád, református, Kisszekeres, református<br />

stb.) és a boltozat nélküli falak összefogása<br />

lehetett készítésük célja.<br />

A fedélszerkezet anyaga bárdolt tölgyfa a<br />

szaruállások szépen faragott számozással vannak<br />

jelölve.<br />

Tarpa, református templom (Szabolcs-Szatmár<br />

megye)<br />

Az igen nagyméretű, egyhajós középkori templomot<br />

a 18. század végén bővítették kelet felé<br />

A fedélszerkezet középkori részén, két egymás<br />

mellé épített főszaruállás közötti függőleges<br />

és a hozzá csatlakozó vízszintes gerendák,<br />

amely a középső hosszrács részét képezi, a következő<br />

magyar nyelvű vésett felirat olvasható:<br />

EZEN TEMPLOM EGÉSZ KORONA ()<br />

épült 1592-be. AMELYBŐ E M. NYUGOTI<br />

KŐFALA KATEDRAL MARADT MER A N<br />

KELETI RÉSZE KŐFALÁVAL FELIVEL ÉS<br />

A TORONNYAL ÚJRA ÉPÍTTETETT 1796-<br />

8- és 8 DIK AZOKNAK A FELIRE () MÉ-<br />

SZÁROS ANDRÁS ÁLTAL HETEI JÁNOS<br />

F.BIRÓSÁGÁBA ÉPÜLT E PEDIG MOST A<br />

RÉGINEK HELYÉBE ÉPÜLT BATFI<br />

ISTVÁN F BÍRÓSÁGÁBA UGYAN TARPAI<br />

MÉSZÁROS AND ÁLTAL SEGÍTŐ LEGÉ-<br />

NYEK MÁDI MIH: GUDTILS: CZAPIS.<br />

SZÜGY JA:A:BODNÁR MIHÁLY:<br />

MÁRDI () KURÁTOR KERESZTEJI<br />

JÁNOSSSS:A.FRANCIA MEGBÉKÉLÉS-<br />

KOR 1812.<br />

A nehezen olvasható felirat arról tudósítja<br />

az utókort, hogy a fedélszerkezet egy része<br />

1592-ben, míg a templom bővítése, javítása az<br />

1796-98-as esztendőben, de a felirat 1812-ben<br />

készült. (40. kép)<br />

Az egyszerű, középkori fedélszerkezetek általános<br />

elemei: a nagy vízcsendesítő, melyet a<br />

későbbi átalakítás felszámolt, az alsó ferde kötők<br />

és a két szinten elhelyezkedő torokgerendák,<br />

valamint a hosszrács itt is megtalálhatók.<br />

39. kép. Tarpa, ref. templom főszaruállás<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 4/24


ácsoszlopok a felső fejgerendán is<br />

túlnyúlnak és a szarufák alatt külön be-kötés<br />

nélkül érnek véget, mintegy bizonyítva,<br />

hogy szerkezeti szempontból feleslegesek.<br />

A felirattal kitüntetett ponton a főszaruállást<br />

megkettőzték. A hajó fesztávolsága 9,5<br />

méter a tető hajlása 60 fok körüli és a<br />

szarufák osztástávolsága 1,1 méter. A<br />

fedélszerkezet anyaga bárdolt tölgyfa. A<br />

beépített faanyagot számozással látták el. A<br />

szerkezet csomópontjai precízen<br />

megmunkáltak és különösen szépen<br />

alakították ki.<br />

Miskolc, Avasi református templom (Borsod-<br />

Abaúj-Zemplén megye)<br />

40. kép. Tarpa, ref. templom, vésett felirat a hosszrácson<br />

A főszaruállásokban lévő rácsoszlopokat<br />

alsó ferdekötők (könyökök) merevítik,<br />

míg a mellékszaruállásokban a ferde<br />

kötőpár egymást keresztezve emelkedik<br />

az áthidaló gerendától a szarufáig. (39-<br />

41. kép) A szarufák megtámasztása öt,<br />

illetve hat ponton történik. A középső<br />

hosszrácsot szintén csak könyökpárokkal<br />

merevítik mind a két szinten. Érdekes<br />

megfigyelni, hogy a<br />

A későgótikus templom fölött áll<br />

Magyarország legnagyobb, középkori jellegű<br />

tetőszerkezete. A háromhajós csarnoktemplom<br />

karcsú pillérekre támaszkodó boltozata<br />

1544-ben pusztult el. Amikor 1560 körül<br />

református templommá lett, újjáépítették, a<br />

korábbi pilléreket körbefalazták, rájuk hevedereket<br />

emeltek, s erre támasztották az új,<br />

vízszintes mennyezetet. Minden bizonnyal<br />

akkor készült a hatalmas te-tőszerkezet is.<br />

(44. kép) Ha nem akkor, hát az 1585-ös<br />

tűzvész után, de mindenképp 1626 előtt, ez<br />

az évszám ugyanis már egy javítólétrán<br />

található.<br />

A miskolci templom tetőszerkezetének áthidaló<br />

gerendái szintén sárgerendákon nyugszanak<br />

és különleges hosszúságuk miatt az<br />

alaprajzi elrendezéshez, a teherhordó falakhoz<br />

igazodóan három darabból vannak. Hogy<br />

volt-e vízcsendesítő azt nem tudjuk, mert egy<br />

át-alakítás az eredeti gerendavégeket<br />

eltüntette.<br />

41. kép. Tarpa, ref. templom, mellékszaruállás 42. kép. Tarpa, ref. templom, hosszmetszet<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 5/24


43. kép. Miskolc, Avas, ref.templom, főszaruállás<br />

44. kép. Miskolc, Avas, ref. templom, fedélszerkezet axonometrikus képe<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 6/24


45. kép. Miskolc, Avas ref. templom, mellékszaruállás<br />

A számozással jelölt szaruállások két fajtája<br />

a-b-a-b ritmusban váltakozva készült, de<br />

köztük jelentős a szerkezeti eltérés. A főszaruállásokban<br />

(14+2 darab) négy szinten megtalálható<br />

a szokásos torokgerenda és alul az<br />

al-só kötők, mindkét oldalon. (43. kép) Az<br />

alsó áthidaló gerenda és a második<br />

torokgerenda között a hosszrácsok<br />

oszlopainak bekapcsolá-sával két-szintes<br />

keresztirányú rácsos szerke-zetet alakítottak<br />

ki, 3 x 2 kötőgerendapár be-építésével. A<br />

kötőgerenda-párok a hosszrácsok oszlopain<br />

feles lapolással keresztezik egymást, az alsó<br />

oszlopmező közepe táján.<br />

A szélső ferde kötők már természetesen a<br />

szarufát támasztják meg, az alsó torokgerenda<br />

fölött, ennek a bekötésnek a hiányát a második<br />

szinten egy-egy könyökkel pótolják. A következő<br />

szinten a második torokgerendáról<br />

in-dulóan már csak egy-egy kötőgerenda pár<br />

in-dulóan a szarufák megtámasztására, a<br />

közép hosszrács oszlopaihoz csatlakozóan, A<br />

legfel-ső szinten a kötők, a középső hosszrács<br />

oszlo-paira támaszkodva, a legfelső<br />

torokgerenda helyzetét rögzítik és kötnek be a<br />

szarufába. A mellékszaruállások meglepően<br />

üresek. Az al-só kötőn túl egy-egy<br />

kötőgerenda és két to-rokgerenda merevíti a<br />

keresztmetszetet, mely-ben a két szélső<br />

hosszrács fejgerendája mint<br />

46. kép. Miskolc, Avas ref. templom, főállás részlete<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 7/24


„szelemen" ad a szaruzatnak egy további megtámasztási<br />

pontot. A három hosszrács közül a "két<br />

szélső kétszintes, míg a középső, melynek<br />

oszlopai a gerincig emelkednek, ötszintes.<br />

Szerkezeti rendszerük azonos, a talpgerendákról<br />

szinte könyök jellegű merevítők indulnak, melyek<br />

az oszlopokból induló merevítőkkel való<br />

kereszteződés után az oszlopokba kötnek be, míg<br />

az előbbiek a fej-gerendába. Ez a rendszer<br />

minden szinten és minden főszaruállásban lévő<br />

oszlopnál megismétlődik. A kötőgerendák<br />

oszlopokkal való találkozása, valamint a talp és<br />

fejgerendán azonos helyeken találkozó<br />

merevítőkkel kialakított csomópontok<br />

mestermunkára vallanak. A helyszűke minden<br />

esetben<br />

47. kép. Miskolc. Avas ref. templom, hosszmetszet<br />

fokozott pontosságot igényel, a fél fecske farkos kötések<br />

kialakításánál.<br />

A helyreállítás során eredetileg a teljes szerkezetet<br />

meg akartuk emelni, mert az áthidaló gerendák<br />

egy részének állapota aggasztónak látszott és<br />

így lehetőség nyílott volna acélszerkezetű kiváltók<br />

elhelyezésére és az eredeti födémsík megőrzésére.<br />

A feltárások és a további vizsgálatok azonban<br />

bizonyították, hogy kiváltók elhelyezésére csak<br />

a középső mezőben van szükség. Ott ez meg is<br />

történt. A mester- és fiókgerendákból álló hegesztett<br />

acélszerkezetre váltakozó magasságú támaszok<br />

kerültek, amelyek a fedélszerkezetet alakváltozás<br />

utáni helyzetében rögzítették. Emelésre csak a<br />

szentély fölötti részen került sor, ahol a jelentős<br />

alakváltozások a gerendák töréséből származtak.<br />

Így a templom festett fafödémének középső szakasza,<br />

mintegy 40 cm-rel lejjebb került, mint a<br />

szélső mezők, de ez a 12 méter magas templomban<br />

alulról már nem észlelhető, mert a mezőket a<br />

pillérsorok és a hevederek elválasztják<br />

egymástól.<br />

48. kép. Korlát, ref. templom, mellékszaruállás<br />

49. kép. Korlát, ref. templom, hosszrács részlete<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 8/24


51. kép. Korlát, ref. templom, főszaruállás<br />

52. kép. Korlát, ref. templom, mellékszaruállás<br />

50. kép. Korlát, ref. templom, csomópont<br />

Korlát, református templom (Borsod-Abaúj-<br />

Zemplén megye)<br />

Itt az ácsmester a megszokottnál is fontosabbnak<br />

tartotta a keresztmetszet megfelelő kimerevítését<br />

mind a fő-, mind a mellékszaruállásban<br />

(hétpontos szarufatámasztás a 8 méteres<br />

fesztávnál) és ezért a kötőpárokat az alsó<br />

torokgerenda alatt megduplázta és a felsőnél<br />

is egy-egy párt épített be. Ugyanez a túlzott<br />

szilárdságra való törekvés a kétszintes rácsos<br />

hossztartónál is megfigyelhető. Ennek a<br />

szerkezetnek külön érdekessége, a már említett<br />

alsó konzolsoron kívül a huszártorony indításának<br />

módja. (48-53. kép)<br />

53. kép. Zubogy, ref. templom, hosszmetszet<br />

Zubogy, református templom (Borsod-Abaúj-<br />

Zemplén megye)<br />

A fő- és mellékszaruállások ritmusa<br />

a-b-b-a. A hosszrács fejgerendája, a<br />

ferdemerevítők jó elhelyezhetősége miatt,<br />

amit az oszlopok távolsága befolyásol, igen<br />

magasra kerül. Mindkét szaruállás fajtában<br />

megjelenik egy,<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 9/24


az alsó kötővel párhuzamos további kötőgerenda<br />

a magasra került torokgerenda miatt.<br />

Egyházasdengeleg, római katolikus templom<br />

(Nógrád megye)<br />

A nógrádi dombok között megbúvó, különleges<br />

alaprajzú kis románkori templom gótikus hajóbővítménye<br />

fölötti fedélszerkezet a-b-a ritmusú<br />

szaruállásai közül a mellékszaruállás érdemel<br />

külön figyelmet. (54-57. kép)<br />

Az alsó kötővel párhuzamosan egy-egy újabb<br />

kötő beépítésére került sor, a nagy magasságban<br />

lévő torokgerendák miatt. A hosszrács érdekes,<br />

aszimmetrikus elrendezése hasonló a tákosi református<br />

templomban láthatóhoz.<br />

Nagylóc, római katolikus templom (Nógrád<br />

megye)<br />

A 15. század végi, közepes méretű, jól megépített<br />

gótikus templomot a 20. század elején kereszthajóval<br />

bővítették, szerencsére olymódon,<br />

hogy hajója és szentélye fölött az eredeti szer-<br />

kezetet megtartották, és az új külső szaruzat<br />

alatt csak a vízcsendesítők kerültek<br />

eltávolításra. A hagyományosnak mondható<br />

szerkezetben a főszaruállásokban egy<br />

egészen szokatlan elempár található, amely<br />

az alsó kötők és a hosszrács oszlopai közé<br />

került elhelyezésre. A fő- és mellékszaruállások<br />

ritimusában is változást<br />

találtam (a-b-b-a). A szerkezet különleges<br />

érdekes részei az elemeken látható<br />

változatos formájú, igen szép, vésett<br />

ácsjegyek. (58-65. kép)<br />

Kömörő, református templom (Szabolcs-<br />

Szatmár-Bereg megye)<br />

A nagyméretű templom a fedélszerkezetét a<br />

festett fafödémen elhelyezett ún. koporsón<br />

lalálható felirat 1801-re datálja.<br />

A 8 méteres falközt csak főszaruállások<br />

építésével (a-a-a) talp és fejgerenda nélküli,<br />

igen sűrű hosszráccsal oldották meg<br />

hosszirányú merevítőkkel és haránt irányú<br />

kötőkkel merevítve az egész szerkezetet. A<br />

késői, de szerkezetében még középkori<br />

jellegű fedélszerkezet tölgyfából készült és a<br />

héjalás dőlésszöge is 60 fok körül van.<br />

54. kép. Egyhézasdengeleg, r. k. templom, főszaruállás 55. kép. Egyhézasdengeleg, r. k. templom, mellékszaruállás<br />

56. kép. Egyhézasdengeleg, r. k. templom, hosszmetszet<br />

57. kép. Egyhézasdengeleg, r. k.. templom, fedélszerkezet<br />

axonometrikus képe<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 10/24


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

7. Elõadás


58. kép. Nagylóc, r. k. templom, főszaruállás 59. kép. Nagylóc, r. k. templom, mellékszaruállás<br />

50. kép. Nagylóc, r. k. templom, hosszmetszet 61. kép. Nagylóc, r. k. templom, vésett ácsjegy<br />

Piricse, református templom (Szabolcs-Szatmár-Bereg<br />

megye)<br />

A kisméretű, románkori templom szentélye fölötti<br />

fedélszerkezet szaruállásainak ritmusa,<br />

a-b-a. A hosszrács fejgerendája itt egészen alacsonyra<br />

került és a ferde merevítők szabálytalan<br />

elhelyezésük ellenére is szinte szabályos<br />

rácsos tartó képét mutatják. A gerincig felfutó<br />

oszlopok nagy magasságba emelkednek a fejgerenda<br />

fölé és ezek megtámasztását további<br />

ferde merevítők beépítésével biztosították.<br />

(66. kép)<br />

Szamosbecs, református templom<br />

(Szabolcs-Szatmár-Bereg megye)<br />

A kisméretű templom fölött a helyreállítást<br />

megelőző kutatás, illetve a felmérés egyszerű,<br />

kétszállószékes új szerkezetet talált, de<br />

annak legtöbb eleme bontott tölgyfa volt,<br />

melyen a korábbi beépítés kötéseit is<br />

láthattuk. A másodlagos elemek számbavétele<br />

után lehetőséget láttunk (Koppány<br />

Tibor és dr. Oláh M. Zoltán) a rekonstrukció<br />

megvalósítására, mely végül is csak a<br />

szentély fölötti szakaszon volt szakmailag<br />

kifogástalan módon megvalósítható. Az<br />

elemek felmérése, és az ácsjegyek elemzése<br />

nyomán, hagyományos elrendezésű<br />

középkori szerkezeti rendszerű tetőt<br />

rekonstruáltunk alsó kötőkkel és aszimmetrikus<br />

középső hosszráccsall melynek<br />

magasra emelkedő középoszlopai talpgerendán<br />

nyugszanak. (67-70. kép) A nem<br />

egyenletes szarufatávolságuk ellenére a-b-a<br />

elrendezésű mellék- és főszaruállások találhatók<br />

itt. A talpgerendára rávésték, hogy mikor<br />

készült a tetőszerkezet: l729-ben.<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 11/24


Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 12/24


62-65. kép. Nagylóc, r. k. templom, főszaruállás és vésett ácsjegyek<br />

Tákos, református templom (Szabolcs-Szatmár-<br />

Bereg megye)<br />

A paticsfalu kis templom fölött, egyszerű középkori<br />

rendszerű fedélszerkezet található,<br />

melynek rácsos hossztartóját asszimmetrikus,<br />

szinte szabálytalan elrendezésű ferde<br />

merevítők adják. (71. kép) Az egy-egy<br />

csomópontban érkező elemek azonos, igen<br />

míves betű-jelzéssel vannak ellátva. Ezek<br />

rendszere itt egy-értelműen az összeállítást<br />

szolgálta. A betűjelzést a hosszrács<br />

talpgerendáján, a torony felöli végfaltól<br />

indulóan, körülbelül az ABC sor-rendjében<br />

vésték. Minden merevítőt és oszlopot egyegy<br />

betűvel láttak el a talpgerendán<br />

lévőnek megfelelően.<br />

Az oszlopból induló kötők, az oszlop<br />

jelét viselik. Külön jelzéssel csak a<br />

fejgerenda fölötti merevítőelemek bírnak<br />

(R, S). Az alkalmazott betűtípus egyenletesen,<br />

szépen faragott, általában íves<br />

formálású. A kis- és nagybetűket azonban<br />

keverten alkalmazták.<br />

66. kép. Piricse, ref. templom, főszaruállás, mellékszaruállás és hosszmetszet<br />

67. kép. Szamosbecs, ref. templom, főszaruállás 68. kép. Szamosbecs, ref. templom, rács oszlop<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 13/24


67. kép. Szamosbecs, ref. templom, fedélszék hosszmetszete és alaprajza<br />

Tiszaszentrmárton, református templom<br />

(Szabolcs-Szatmár-Bereg megye)<br />

A kis dombon álló, gótikus templom igen<br />

magas belső tere fölött 1801-es dátummal<br />

jelzett szokatlan tetőszerkezetet<br />

találunk a-b-b-a elrendezésben. Az alsó<br />

kötők itt is meg vannak és a talpgerendán<br />

nyugvó hosszrács is, ez azonban inkább csak<br />

kikönyökölt fejgerendaként van jelen. A<br />

torokgerendák minden állásban meg<br />

vannak, de a mellékállásokban 2-2 oszlop<br />

jelenik meg, mely a torokgerendák fölött<br />

támasztja a szaruzatot és így az ötpontos<br />

megtámasztásúvá válik.<br />

Az oszlopok egy része függőleges,<br />

míg a többi, a feltételezett vízszintes erők<br />

felvétele<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 14/24


70. kép. Szamosbecs, ref. templom, keresztmetszet<br />

céljából kifelé dől. A szerkezetnek eredeti,<br />

de szokatlan kontyolása van, anyaga bárdolt<br />

tölgyfa.<br />

A középkori tetőszerkezeteket illetően meg<br />

kell említeni, azok közeli rokonságát és<br />

nagybani hasonlóságát az ország ugyane<br />

táján fellelhető szépszámú harangtornyokkal.<br />

A fentebb leírt példákon túl, természetszerűleg<br />

még jelentős számú középkori<br />

tetőszer-kezet meglétéről tudok, illetve<br />

tudunk. (Nagy-szekeres, (72-75. kép)<br />

Nyírbátor, Csenger, Vámosoroszi, Gacsály<br />

vagy például a szentendrei skanzenben<br />

felállított templom).<br />

renda a teherhordó falakon fekvő egy,<br />

esetleg két sárgerendán nyugszik, általában<br />

kötés, csa-polás nélkül s egyben az alapját<br />

és részét is képezi a szaruzat hossztengelyre<br />

merőleges merev síkháromszögének. Az<br />

áthidaló túlnyú-lik a sárgerendán, így<br />

biztosítja a szarufa be-kötés nyírásra<br />

igénybe vett csomópontjának helyzetét Ez a<br />

túlnyúlás egyben a nagykiülé-sű barokk<br />

főpárkány leterhelését is biztosítja. A<br />

főpárkányt a sárgerenda felső lapjáig falazták<br />

fel a külső oldalon, és a héjalásnak megfelelően<br />

ferdére vágott vég hordja az első<br />

cse-réplécet vagy, ha van, a vízcsendesítőt.<br />

A szarufa talpán nyomásra<br />

igénybevehető és a közép harmadban<br />

elhelyezkedő csapszár van, amely a<br />

megfelelően kialakított fészekbe<br />

támaszkodik.<br />

A szarufákat egy vagy két, különlegesen<br />

nagy méretek esetében három vízszintes<br />

torok-gerenda kapcsolja egymáshoz. A<br />

torokgeren-dákat harmados csapolással és az<br />

ehhez tartozó szokásos keményfa<br />

vendégcsappal kapcsolják a szaruzathoz. A<br />

szarufák fölül egyszerű ollós-csappal vagy<br />

feles lapolással kapcsolódnak össze<br />

A barokk szerkezeti rendszer<br />

A továbbiakban ismertetendő szerkezeti<br />

rend-szert a megjelenésének korában<br />

általánosan el-terjedt építészeti stílusról<br />

neveztem „barokk-nak"- Magyarországon a<br />

17. század végén je-lennek meg ezek a<br />

tetőszerkezetek, ismerete-im szerint ma is<br />

látható kiforrott formában. A barokk<br />

szerkezeti rendszerben készült tetőszerkezetek<br />

két jól elkülöníthető részből állnak<br />

össze. Ezek egyike a tényleges<br />

tartószerkezet, míg a másik csak a héjalás<br />

hordására hivatott szaruzat. Ez a megoldás<br />

egyszerűbb "szerel-hetőséget" és esetenként<br />

előregyárthatóságot is biztosított. (76. kép)<br />

A héjalást hordó szaruzat az áthidaló<br />

ge-renda két végére támaszkodik. Az<br />

áthidaló ge-<br />

71. kép. Tákos, ref. templom, szaruállás<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 15/24


Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 16/24


72. kép. Nagyszekeres, ref. templom, csomópont<br />

73. kép. Nagyszekeres, ref. templom, szerkezeti részlet<br />

74. kép. Nagyszekeres, ref. templom, szaruállások<br />

75. kép. Nagyszekeres, ref. templom, hosszrács<br />

és természetesen itt is elhelyezésre kerül a vendégcsap.<br />

Az így kialakuló síkháromszög minden<br />

barokk szerkezetben, minden szarufaállásban<br />

egy-formán megtalálható elem. A barokk<br />

szerkezetben tehát nincs fő- és<br />

mellékszaruállás, csak fő-és mellékállás. A<br />

barokk fedélszerkezet szaruzata más elemekkel,<br />

a tartószerkezet egyéb részeivel sehol sem<br />

érintkezik, ezért erőjátéka tiszta és világos.<br />

Érdekes azonban megfigyelni, hogy az építők<br />

inkább tartottak a cserépléc lehajtásától, mint a<br />

szarufáétól, és ezért az utóbbit mindig "lapjára"<br />

fektetve helyezték el, vagyis a tényleges<br />

teherhordás síkjára merőlegesen kisebb<br />

vastagsági méretet. Ennek az elhelyezésnek a<br />

helyességét természetesen a nagy (12 x 16)<br />

faméretek mellett, a hosszú igénybevételi idő<br />

is igazolni látszik. (Keszthely, ferences<br />

templom, Sopron. Szt. György templom stb.)<br />

A tartószerkezet alapját a mindkét oldalon,<br />

minden áthidaló gerendára kettős fecskefarkos<br />

lapolással kapcsolt, ötszögletű gerenda alkotja,<br />

melynek külső oldala a szaruzattal<br />

párhuzamos, felső lapja arra merőleges.<br />

Az ötszögletű gerenda (talpfa) általában a belső<br />

sárgerenda fölött, vagy annak közelében kerül<br />

elhelyezésre (Vasszécsény, Ebergényi kastély).<br />

A talpfák szaruzatra merőleges síkjára 3-6<br />

méterenként nagyméretű, változó keresztmetszetű<br />

ferdedúcok (székoszlop) támaszkodnak. A<br />

ferdedúcokat csapolással eresztik be a talpfába.<br />

Itt is megfigyelhető a tiszta erőjátékra való<br />

törekvés: az áthidalókba ez az elem nincs<br />

bekötve, pedig a kialakuló feltámaszkodási<br />

felület ezt lehetővé lenné. Az egymás fele<br />

hajló ferdedúcok között található a nagyméretű<br />

feszítő (zárófa) mellgerenda, amely különleges<br />

kötéssel kerül rögzítésre. A ferdedúc és a<br />

feszítő zárófa között a szögfelezőre<br />

merőlegesen, mindkét oldalon egy-egy gondosan<br />

bekötött, jelentős méretű szögletkötő (könyök)<br />

helyezkedik el. Ez az elem a keményfa<br />

vendégcsapokkal, melyekből mindkét végén egy<br />

vagy két darab található, a szerkezetet szinte<br />

sarokmerevvé, nyomaték felvételére alkalmassá<br />

teszi. A ferdedúcolat fölül mintegy fej-gerendaként<br />

egy újabb ötszögletű gerenda kapcsolja össze.<br />

Ennek külső oldala a szaruzattal pár-huzamos,<br />

alsó fele arra merőleges, felső oldala pedig<br />

vízszintesen helyezkedik el.<br />

A két ötszögletű gerenda között egy, vagy<br />

esetleg két egymást keresztező vagy<br />

egymásnak döntött gerenda kerül<br />

elhelyezésre, ez biztosítja mindkét oldalon a<br />

ferdedúcok oldalirányú moz-dulatlanságára.<br />

Ezek az elemek is csapolással és<br />

vendégcsappal kerülnek rögzítésre.<br />

A felső ötszögletű gerenda felső vízszintes<br />

ol-dalához, fogazással kötődnek a szaruállások<br />

to-rokgerendái. Ez a kötésmód biztosítja azt,<br />

hogy a szaruzatról átadódó függőleges erők a<br />

legrövi-debben jussanak le a falakhoz, és a<br />

vízszintes erők felvétele se okozzon<br />

alakváltozást a tető sík-jában. A torokgerenda<br />

így egyformán igénybe-vehető húzásra és<br />

nyomásra is, a változó szél-iránynak meg<br />

felelően.<br />

Lehetőség van kiegészítő elemek<br />

elhelyezésé-re is. Az áthidalók lehajlásának<br />

csökkentésére pá-ros lengőoszlopok<br />

fémkapcsolatokkal, a sarok merevség<br />

biztosítására pedig újabb könyökök helyezhetők<br />

el. A térbeli hosszmerevség<br />

növelésé-re beépíthetők tengelyirányú<br />

gerendák a torok-gerendák alatt.<br />

Érdekes jellegzetessége a barokk<br />

szerkezetek-nek a páros lengőoszlop folytatása<br />

a mellgeren-da (feszítőfa) fölött a gerincig,<br />

mely idővel jel-legzetes alakváltozási forma<br />

külső megjelenésé-ben válik láthatóvá.<br />

A fentebb leírt két szerkezetrész<br />

összeépítése adja az ideálisan tiszta barokk<br />

fedélszerkezet rendszert. Ebben a formában<br />

csak kisebb épüle-tek fölött található a<br />

szerkezet (6-8 méteres fesz-távval). Az idők<br />

folyamán fokozatosan bővítik, módosítják,<br />

egyszerűsítik vagy komplikálják a szerkezetet.<br />

Mivel az áthidaló gerendákra a víz-szintes<br />

térlehatárolásnál, azaz födémeknél már nincs<br />

szükség és jelentős húzóerő csak a nagyméretű<br />

(16/22-26/40) ferdedúcok alatt<br />

keletke-zik, azok csak a főállásokban maradnak<br />

meg és megjelenik a fiók és a hozzá rendelt<br />

fiókváltó. Az erőtani elemzés azt mutatja,<br />

hogy a jól meg-tervezett és folyamatosan<br />

összeállítható, térbelileg merev tartószerkezetre,<br />

mint csontvázra építik fel az épület<br />

megjelenését is meghatározó szaruzatot. Ez a<br />

szerkezet minden állásban azonos.<br />

A tetőszerkezet további fejlődését a teherviselésben<br />

egészen új szerepet betöltő<br />

szelemen megjelenése jelenti majd a 19.<br />

század elején. Ez a hajlított elem támasztja<br />

meg közvetlenül a héjalást hordó szaruzatot.<br />

Az így kialakuló fe-délszerkezet már joggal<br />

viselheti a megkülön-böztető fedélszék<br />

nevet, hiszen szelemeneit székoszlopok<br />

tartják. -<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 17/24


76. kép. Barokk fedélszerkezet általános elemei és azok csapolásai<br />

a. Kettős fecskefarkú kötés a kötőgerendán<br />

b. Felső ötszögletű gerenda<br />

c. Alsó ötszögletű gerenda<br />

d. Szögletkötő csapja e.<br />

Szarufa felső vége<br />

f. Ferde dúc alsó vége<br />

g. Szarufa alsó vége h.<br />

Torokgerenda vége i. Ferde<br />

dúc felső vége<br />

k. Fiókváltó és fiók bekötése<br />

A székoszlopok a kötő-gerendában ülnek és<br />

térbeli helyzetük szerint állók és dőltek<br />

lehetnek. Ezt az egyszerű szerkezetet<br />

fejlesztik tovább és variálják a historizmus<br />

korában fogófákkal, mellszorítókkal, függesztő<br />

és feszítőművekkel, így jön létre a<br />

rendkívül bonyolult tetőfelületek megoldására<br />

is képes új szerkezeti rendszer.<br />

A barokk szerkezetek jellegzetes anyaga a<br />

vörösfenyő, de elvétve lehel tölgy szerkezetekkel is<br />

találkozni. Kapcsolatai a fakötések szabályainak<br />

megfelelően elsősorban csak nyomásra vehetők<br />

igénybe, és a korábbiaknál jóval összetettebbek,<br />

de az összeállítást nagyban segítő keményfa<br />

vendégcsapok itt is megtalálhatók.<br />

Az erdei faválaszték méretre vágása általában<br />

bárdolással történik, annak ellenére, hogy a<br />

vízzel hajtott fűrészmalmok már a középkor<br />

óta dolgoznak (pl. Kács, Borsod megye). Ennek<br />

a műveletnek szinte egyetlen szerszáma<br />

még mindig az egy vagy kétkezes bárd, melyet<br />

a mesterek, hihetetlen ügyességgel kezel-<br />

nek. Az építőfa végső megmunkálása az építkezés<br />

helyszínén történik, néhány egyszerű,<br />

máig is használatos szerszám segítségével (cigányfúró,<br />

ácsszekerce stb.).<br />

A szerkezeli rendszer összefoglalása után<br />

nézzünk most már néhány részletkérdést és<br />

részletmegoldást. A megváltozott szerkezeti<br />

rendszer és anyag új csomóponti megoldásokat<br />

is követel. Az erőknek és hatásoknak figyelembevételével<br />

a csapolások, horgolások és<br />

kötések barokkosan bonyolult, de szakmai tudás<br />

elmélyült ismeretét is és a szerszámok virtuóz<br />

használatát is megkövetelő rendszer alakul<br />

ki. Közben a zsindelyfedést is felváltja lassanként<br />

a 120-150 kg/m 2 súlyú cseréphéjalás.<br />

(Az ország egyes részein a cserepet máig is<br />

zsindelynek hívják.) A meredek tetőn nehezen<br />

rögzíthető cserép bizlos elhelyezéséhez csökkentik<br />

az idáig általános hajlásszöget és elterjedté<br />

válik a 45 fok körtili tetőszerkezet.<br />

Ez a kiválasztott hajlásszög, mint a derékszög<br />

felezője, csak a ma emberének látszik<br />

egyértelműnek. A tetőszerkezet tényleges hajlásszöge<br />

a legritkább esetben kerek érték. Az<br />

építőmesterek az épület szélességének felében<br />

határozták meg a tető gerincmagasságát, és ez<br />

a szélesség lehet a főfal belső, vagy külső síkja<br />

vagy akár a főpárkányok távolsága is.<br />

Az áthidalandó fesztávok növekedésével és<br />

a feszítőfa magasabbra helyezésével esetenként<br />

szükségesnek látszik a szögletkötők megduplázása.<br />

Ennek erőlani szerepe nagy hosszúsá-ga<br />

és nehézkes elhelyezhetősége miatt azonban<br />

kérdéses (Budapest. I. Úri u. 47.; 77-78. kép)<br />

A méretek növekedése folytán az áthidaló<br />

vagy kötőgerenda lehajlásának megakadályozására<br />

ún. függőoszlopot helyeznek el a fedélszerkezet<br />

tengelyében. Ez a függőoszlop általában<br />

két darabból készül és kétoldalról fogja<br />

közre a feszítő zárófát, és alui hasonló módon<br />

kapcsolódik a kötőgerendára. Ezt a megoldást<br />

sűrű áthidalók esetében is meg lehet találni,<br />

aholis a függőoszlopra hosszgerenda kerül azok<br />

összefogására (Vasszécsény, új Ebergényi kastély;<br />

79-81. kép)<br />

Szép és szellemes megoldása az alulra elhelyezett<br />

és a függőoszlophoz vaskötőkkel kapcsolt<br />

mestergerendás megoldás (lenti vár, barokk<br />

fedélszerkezete), A függőosztop szerkezetidegenségére<br />

utal az, hogy kötéseinél szinte<br />

minden esetben különböző fémelemek közbeiktatására<br />

van szükség. De az is, hogy nem<br />

tudják hol abbahagyni, fölfelé gyakran folytatják<br />

a szarufák találkozásáig, ahol aztán a tető<br />

egyenletes alakváltozását gátolja. A feszítőfa<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 18/24


77. kép. Budapest, Úri u. 47. főállás<br />

78. kép. Budapest, Úri u. 47. mellékállás<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 19/24


79. kép. Vasszécsény, új Ebergényi-kastély, főállás 80. kép. Vasszécsény, új Ebergényi-kastély, mellékállás<br />

már nem tölthetik be eredetileg elképzeli feladatukat<br />

(Sopron, Templom u. 12. elbontott<br />

fedclszerkezei) a kötőgerendák és a függőoszlopok<br />

a feszítő zárófák alakváltozása (lehajlása)<br />

után a falakra támaszkodnak. Az éleken és<br />

a vápákban is hasonló szerkezetű rendszerű<br />

félfőállások kerülnek beépítésre, ezek azonban<br />

már az átlagos fesztávolság esetén és a megnövelt<br />

faméretek ellenére sem képesek feladatukat<br />

ellátni. Így az egyébként is legkönnyebben<br />

meghibásodó részeken gyakran keletkeznek<br />

jelentős alakváltozások és károsodások.<br />

Kevert rendszerű fedélszerkezet<br />

81. kép. Vasszécsény, új Ebergényi-kastély, hosszmetszet<br />

fölött emelkedő függőoszlopot kénytelenek a<br />

torokgerendákról egy-egy ferde elem közbeiktatásával<br />

merevíteni (Vasszécsény), holott ezt<br />

semmiféle tényleges erőhatás nem indokolja.<br />

Ha nagy az épület szélessége, előfordul,<br />

hogy a szerkezetet a torokgerendákra mint áthidalókra<br />

támaszkodóan mégegyszer, esetleg<br />

kétszer is megismételik.<br />

A sopronkeresztűri (Burgenland) kastély fedélszerkezete<br />

például szabályos megismétlése<br />

annak a szerkezetnek, amelyet a vasszécsényi<br />

Ebergényi kastélyban alkalmaztak. A keresztúri<br />

épület körülbelül három méterrel szélesebb,<br />

ezért a feszítőfa alacsonyabbra történő helyezésével<br />

a felszerkezetben szükségszerűvé vált a<br />

főtartószerkezet teljes megismételése, természetesen<br />

a héjalás helyzetének figyelembevételével.<br />

A szélesség további növekedésével<br />

újabb függőoszlopok elhelyezése is szükséges-sé<br />

válhat. Ilyen méretben a szerkezeti elemek<br />

Igen ritkán fordul elő, hogy a középkori jellegű<br />

és a barokk tetőszerkezetek sajátosságait<br />

egyetlen tetőben együtt, egymás mellett alkalmazzák.<br />

Ezeket kevert rendszerű fedélszerkezetnek<br />

neveztem el. A kevert rendszer lehet<br />

szerkezeti jellegű, de a keverés megfigyelhető<br />

az alkallmazott kötéseknél és csomópontok kialakításánál<br />

is.<br />

Túrisvándi, református templom (Szabolcs-<br />

Szatmár-Bereg megye)<br />

A gótikus templom a hitújítás során került a<br />

református egyház kezébe. Mai megjelenési<br />

formáját a 19. században nyerte el, de fedélszerkezete,<br />

melyre a külső szárazai mint kiegészítő<br />

elem került, akkor már állt. Jogosnak<br />

látszik a feltételezés, hogy a 17. század legvé-gén<br />

vagy a 18. század legelején építették. Ré-gies<br />

vonása az is, hogy tölgyfából készült, bár<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 20/24


ezen a vidéken még 1801-ben is építettek<br />

tölgyfából templomfedelet. (82-84. kép)<br />

Középkori jellegű vonás, hogy a sárgeren-dákon<br />

sűrű, tehát minden szaruállásban, áthidaló vagy<br />

akár kötőnek is neveztető gerenda van. A<br />

lapjára fektetett szaruzatot, melyet csapolással<br />

és vendégcsappal kötöttek az áthidalókba, kétkét<br />

csapolt torokgerenda fogja össze.<br />

Ezen felül hagyományos módot csatlakoz-nak<br />

egymáshoz. Négyméterenként azonban<br />

megjelenik a jellegzetes barokk szerkezet, a<br />

nagyméretű ferdúc, amely azonban nem a talpvagy<br />

ötszögletű gerendára ül föl, hanem csak a<br />

kötőgerendára. Itt ebben a szaruállásban a<br />

kötőgerenda megnevezés helyénvalónak látszik,<br />

míg a többi megnevezésére, az áthidaló<br />

lenne a legkifejezőbb. A szaruzattal párhuzamos,<br />

kétoldali szélrács el helyezésére beiktattak<br />

egy alsó és egy felső gerendapárt. Ezek<br />

között kialakításra kerül egy ferde merevítőkből<br />

álló rácsrendszer, melynek egyes kereszteződései<br />

éppen a ferdedúcokra esnek és így<br />

abban jelentős keresztmetszet-csökkenést okoznak.<br />

A szélrácstartó felső fejgerendája sem ötszögletű<br />

és elhelyezésénél is csak a harmados<br />

csapolást használták az építők. Hasonló módon<br />

csak csapolva került elhelyezésre a felső<br />

feszítő is, de szögletkötők bekötése még hagyományosan<br />

alakult, az egyoldalú, fecskefarkos<br />

lapolással és vendégcsappal. A torokgerenda<br />

nem a felső fejgerendán nyugszik, így a<br />

barokk szerkezetek ismertetett, húzásra és nyomásra<br />

is egyaránt igénybe vehető kötését sem<br />

tudták elkészíteni.<br />

A fedélszerkezet tengelyében elhelyezkedő<br />

függőoszlop itt nem kettős (ez a barokk szerkezeteknél<br />

is előfordul nagyritkán) de a hozzájuk<br />

kapcsolódó, majdnem szabályos hossz-<br />

rácsot is már a középkori szerkezeti rendszer<br />

maradványának kell tekinteni. A hosszrács oszlopait,<br />

amelyek a függőoszlopokkal azonosak,<br />

az építők talpgerendára állították és keresztirányban<br />

fecskefarkos kötőkkel merevítették,<br />

míg a hosszirányban egymást keresztező ferdemerevítőket<br />

is elhelyezlek. A keresztkötés<br />

i t t is a főtartó elem, az oszlop gyöngítését<br />

okozza. A teljes szerkezet rendszerének kettősségét<br />

a torokgerendák magassági helyzete<br />

is bizonyítja, azzal, hogy a hosszrács fejgerendájától<br />

független az alsó sor.<br />

A fentebb vázolt szerkezet-rendszert a kis<br />

fesztávú (6,3 méter) hajó és a még szűkebb<br />

szentély fölött is megépítették, egymástól független<br />

szerkezeti kivitelben.<br />

A másik igen szép átmeneti szerkezetről<br />

már néhány szó említés történt a tarpai református<br />

templom középkori fedélszerkezetével<br />

kapcsolatosan. (85-87. kép) A szövegből (lásd<br />

ott) nemcsak az építés idejéről (1796-98), de a<br />

mesterek, a főbíró és a tiszteletes személyé-ről,<br />

sőt a kurátor és a mester segédeinek nevé-ről is<br />

tudunk.<br />

82. kép. Túrisvándi, ref. templom, hosszmetszet<br />

83. kép. Túrisvándi, ref. templom, főállás 84. kép. Túrisvándi, ref. templom, mellékállás<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 21/24


Az áthidald és kötőgerenda rendszer képe-zi a<br />

nagyfesztávolságú tér síkmennyezetét és a<br />

fedélszerkezet alapját. A lapjára fektetett<br />

szarazatot minden szaruállásban két-két torokgerenda<br />

fogja össze, de egy további támasz beépítésére<br />

is sor került. Ez az alsó kötő, mely<br />

az ismertetett középkori szerkezetek mindegyikében<br />

megtalálható. Itt a barokkos ferdedúc<br />

megtámasztására is használják, valószínűleg<br />

azért, hogy minden szaruállásban meglegyen. A<br />

ferdedúc alatt a talpgerenda elmarad, de a<br />

szaruzattal párhuzamosan elhelyezkedő szélrács<br />

fejgerendája megtalálható. A szélrács mereví-tőit<br />

ezért csak a ferdedúcból indíthatták, így azok<br />

egymást keresztezve, közel 45 fokos hely-zetben<br />

helyezkednek el. A fejgerenda nem öt-szögietű,<br />

mint a barokk rendszerben, de az al-só<br />

torokgerenda sor erre támaszkodik (a be-kötés<br />

pontos módja itt nem ismeretes). A rákö-tések<br />

nagy része régiesen fecskefarkos, míg más<br />

része a barokk fedélszerkezetnek megfele-lő<br />

módon kerül kialakításra. A függőoszlop itt is<br />

egy darabból van és talpgerendára támasz-kodik,<br />

a fesztáv felezőjében. Keresztirányban rövid<br />

kötőkkel merevítenek, míg hosszirány-ban a<br />

talpgerendáról induló rövid, valamint a<br />

fejgerendát is keresztező, hosszú ferdemerevítők<br />

képezik a „rácsos" tartót.<br />

A műemléki helyreállítások gyakorlata és tapasztalatai<br />

A történeti tetőszerkezetek helyreállítása igen<br />

nehéz feladat. A problémákat és a lehetséges<br />

megoldási módokat a következőkben részlete-<br />

zem, az Országos Műemlékvédelmi Hivatalban<br />

az általunk követett helyreállítási gyakorlata<br />

alapján.<br />

A felmerés:<br />

A teljes szerkezet felmérése képzett szakemberek<br />

hiányában csak a fő szerkezetekre, illetve<br />

azok elméleti rendszerére terjedhet ki. Az<br />

eredetileg is görbe tengelyű, kézi munkával kiformált<br />

elemek, melyek az idők folyamán még<br />

tovább deformálódtak, csak manuálisan mérhetők<br />

fel fotogrammetria alkalmazására - részben<br />

anyagi okokból - még csak kísérlet sem<br />

történt. A felmérés a csomóponti megoldásokra,<br />

álló szerkezet esetében nem is igen terjedhet<br />

ki, hiszen a csapolások, horgolások tényleges<br />

megoldásai nem láthatók, sőt gyakran a<br />

szerkezeti rendszerben elfoglalt helyük miatt<br />

elérhetetlenek. Így a rendelkezésre álló felmérések<br />

a legtöbb esetben hiányosak és legfeljebb<br />

az elméleti tájékozódásban nyújtanak<br />

segítséget.<br />

Ezt erősíti az is. hogy a fedélszerkezetekkel<br />

mindezideig igen keveset foglalkozott mind<br />

az építészet, mind az építészettörténet.<br />

A beépített faanyag minősítése: A még álló<br />

szerkezete vizsgálata általában szúrópróbaszerűen<br />

történik és a csomópontokra<br />

nem terjed ki. Az „élő" anyag szilárdsági<br />

szempontból történő minősítése megoldhatatlannak<br />

látszik. A minősítés a legtöbbször azzal<br />

az eredménnyel jár, hogy a tető bontására<br />

tesznek javaslatot. A szakértő ezzel hárítja el<br />

a maga felelősségét, a kivitelezőnek is a bontás<br />

az érdeke. (Erre példa, a csaposgerenda fö-<br />

85. kép. Tarpa, ref. templom, főállás 86. kép. Tarpa, ref. templom, mellékállás<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 22/24


démek folyamatos és legtöbb esetben indokolatlan<br />

cseréje.) Holott a régi anyag sokszor kifogástalan.<br />

Megemlítem azt a kb. 500 éves födémben<br />

lévő mestergerendát, amely a tehermentesítés<br />

után. a fesznáv felében mintegy 10<br />

cm-re emelkedett fel és került szinte eredeti<br />

beépítési helyére (Sopron, Pozsonyi u. 1-3.).<br />

A tervezés:<br />

A felmérésnél már jelentkező problémák a tervezés<br />

során tovább bonyolódnak. A többszörösen<br />

határozatlan szerkezelek elméleti megközelítése<br />

a változatos középkori szerkezetek-nél<br />

más és más. Kidolgozott séma nincs és az<br />

esetleges megoldás, a szerkezeti ismereteink bizonytalanságai<br />

miatt igen körülményesen valósítható<br />

meg.<br />

A barokk szerkezetek tisztább, de ugyancsak<br />

összetett erőjátéka, elméletben legalább<br />

olyan nehezen modellezhető, mint a középko-ri<br />

szerkezeteknél. Így elsősorban a tapasztalat és<br />

a gyakorlat az, amely a tervezőket átsegíti a<br />

buktatókon.<br />

A tervezés másik, sok bizonytalanságot tartalmazó<br />

része, az esetleges szükséges cserék,<br />

illetve megerősítések részletekbe menő kidolgozása,<br />

amelyre csak tényleges gyakorlat (kétkezi<br />

munka a kivitelezési végző ácsok között)<br />

adhat igazi támpontot.<br />

Esztétikai szempontok:<br />

A szamosbecsi fedélszerkezet ismertetett<br />

rekonstrukciójánál felmerült a kérdés, hogyan<br />

kell a hiányzó elemeket pótolni Azonos<br />

anyaggal Görbe, szabálytalan gerendákkal<br />

Bárdolt felülettel Műemléki elveink szerint ezt<br />

87. kép. Tarpa, ref. templom, hosszmetszet<br />

hamisításnak tartjuk. Vagy egyenes, fűrészelt<br />

faanyaggal Ez igen furcsa látványt eredményez.<br />

Elméleti megoldásként kínálkozik a színben,<br />

illetve felületben eltérő és a helyszín<br />

adottságaihoz formálható, alakítható műanyag.<br />

Ilyen kísérletek még nem történtek.<br />

Kivitelezés:<br />

A nehézségek közül a szakemberhiány az, ami<br />

itt az élre kívánkozik. Ez az új szerkezetek<br />

esetében is meglévő probléma, a régi szerkezeteknél<br />

még fokozottabban jelentkezik. A kötések<br />

módja és a szakmai fogások ismerete fokozatosan<br />

elveszik. Az ácsok ma már nem ismerik<br />

ezeknek a szerkezeteknek sem az összeállítási<br />

rendjét, sem a kötések kialakítását. Sajnos<br />

a térben látó szakemberek száma is rettenetes<br />

mértékben csökken az építőiparon belül.<br />

Az alkalmazható faanyag minőségénél csak a<br />

lehetséges méretválaszték a rosszabb. Egy-egy<br />

nagyobb keresztmetszetű vagy hosszabb elem<br />

beszerzése megoldhatatlan. A minőségi választék<br />

fogalma, mely az ilyen szerkezetek helyreállításánál<br />

alapvető követelmény, lassan ismeretlenné<br />

válik, és jó, ha a legegyszerűbb lucfenyőből<br />

sikerül a kívánt faanyagot biztosítani.<br />

Az utóbbi néhány évben jelentős változás<br />

történt.<br />

A javítandó szerkezeteknél szükséges elemek<br />

cseréjének, vagy megerősítő szerkezetek<br />

beépítésének óriási az élőmunka igénye, és ez<br />

az élőmunka általában nem nagyon, vagy csak<br />

a minőség rovására látszik gépesíthetőnek. A<br />

meglévő szerkezetekhez való illeszkedés feladata<br />

nem teszi lehetővé sablon alkalmazását,<br />

az egyedi csomópontokhoz csak egyedi munkával<br />

lehet alkalmazkodni.<br />

A munka természetéből fakadóan csak szabadban<br />

és a helyszínen végezhető igen nehéz<br />

munkát legtöbbször az idő sürgeti, hisz a beszerzendő<br />

faanyag méretei, mennyisége csak<br />

a héjalás bontása után pontosíthatók. A kivitelezésnek<br />

ebben a fázisában már tető, illetve<br />

védelem nélkül áll az épület és ezt mint állapotot,<br />

a legrövidebb időn belül meg kell szüntetni.<br />

Konzerválás:<br />

A jelenleg ismert és alkalmazott konzerválószerek<br />

beépített faanyag esetén a legerősebb<br />

károsodásnak kitett helyekre (csomópontok,<br />

kötések, támaszkodási felületek) nem képesek<br />

eljutni. Így a konzerválás elsősorban azokra a<br />

helyekre terjed ki, amelyek állapota jobb és<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 23/24


várhatóan a későbbiekben sem fognak jelentősen<br />

károsodni. A szakszerű és elfogadható<br />

konzerválás (áztatás, itatás) csak az újonnan<br />

beépítendő faanyag esetében lehetséges.<br />

Szétbontás, újraépítés:<br />

Eltekintve a mechanikus bontásból származó<br />

nagyarányú károsodástól, az összeérett faszerkezet<br />

egyes elemei a szétbontás után új alakot<br />

vesznek fel, így visszaépítésükre csak megfaragás<br />

(csonkítás) után nyílik lehetőség.<br />

Az alakváltozást fokozza a vegyszeres konzerválás<br />

is, és a technológiai folyamatuk egymásutániságából<br />

származó idő, esetenként térbeli<br />

eltolódás is.<br />

A részletesen felsorolt nehézségek ellenére,<br />

az elmúlt évek során az OMF és más szervek<br />

figyelme is fokozottabban fordult a fedélszerkezetek<br />

felé. Ebben a fordulatban a szakmai<br />

érdekességén túl, az egészséges takarékosság<br />

is közrejátszott. Így az elmúlt évek során sikerült<br />

kijavítva, megerősítve, részlegesen cserélve<br />

megóvni egy sor középkori szerkezetet:<br />

Csaroda, református templom<br />

Rudabánya, református templom (88—90.<br />

kép)<br />

Csenger, református templom<br />

Egyházasdengeleg, római katolikus templom<br />

Sopron, Halász u. 1.<br />

Miskolc, Avas, református templom<br />

Szamosbecs, református templom<br />

Zubogy, református templom<br />

Vámosatya, református templom.<br />

A barokk szerkezetek terén áttörésről nem<br />

beszélhetek, a szerkezetek nagy száma és mérete,<br />

valamint anyaguk fokozottabb károsodása<br />

miatt egyelőre az értelmetlen és indokolatlan<br />

bontások a leggyakoribbak.<br />

Olyan fájó példák, mint a majki remeteházak,<br />

devecseri várkastély ellenére a jó példák<br />

száma sem elenyésző:<br />

Sopron, Storno-ház<br />

Győr, Liszt Ferenc u. 1.<br />

Budapest, Úri u. 47.<br />

Esztergom, Szt. Anna templom<br />

Lenti vár (részben)<br />

Sopron, Tábornok-ház<br />

Keszthely, v. Ferences templom<br />

Szeged, alsóvárosi plébánia templom.<br />

Tanulmányom legfeljebb az első lépés a hazai<br />

tetőszerkezetek megismerésére. A kutatás<br />

nagyobb területre kell kiterjeszteni és az itt<br />

szereplő példáknál fiatalabb fedélszékeket is<br />

vizsgálni kell. Bízom abban, hogy az itt be<br />

mutatott, a gyakorlati munkából eredő és abból<br />

levont szerkezeti szemlélet a fedélszerkezetek<br />

további vizsgálatára és műemléki megbecsülésére<br />

egyszerre bíztat. 5<br />

88. kép. Rudabánya, ref. templom, főszaruállás<br />

Középkori magyar ácsolt tetőszerkezetek 24/24


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

8. Elõadás


Toronyszerkezetek2/12


Toronyszerkezetek3/12


Toronyszerkezetek4/12


Toronyszerkezetek5/12


Toronyszerkezetek6/12


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

9. Elõadás


Toronyszerkezetek7/12


Toronyszerkezetek8/12


Toronyszerkezetek9/12


Toronyszerkezetek10/12


Toronyszerkezetek11/12


Toronyszerkezetek12/12


Toronyszerkezetek<br />

XX. lap<br />

1. ábra: Vasbeton szerkezetű főpárkány, kapcsolatban az épület koszorúgerendájával, ez viszont a<br />

legfelső emeletsor mennyezetével. A főpárkány tetejére közvetlen támaszkodnak a kötőgerendák és a<br />

talpszelemenre horgolt szarufák (ily vasbetonkoszorú esetén a sárgerenda elmaradhat). Ugyancsak a<br />

párkánylemez tetején van kialakítva az ereszcsatorna, ami kellő lejtésű bádogbélést kap. Ez egyoldalt a<br />

födélhéjhoz korcolva, másoldalt lekupakolt sodronyokkal van lekötve, amely sodronyok már előzőleg a szerkezet<br />

vasbetétjeihez kötözhetők.<br />

2. ábra: Nyolcszög alaprajz fölötti mansard-sátorfödél. Alaprajz, egy E-E normál- és egy G-G<br />

élmetszettel.<br />

3. ábra: Mansard-párkány; váltó gerendába iktatott fiókgerendákkal és ennek párkány-deszkáival.<br />

4. ábra: Több részben felerősíthető toronykereszt. V. ö. a XIX. XXI, XXIII. és XXIV. lapokon levő<br />

végződéseket is. Nagyobb méret esetében a súlyos végződés elhelyezése nehézségekkel jár és a felhúzó gép<br />

megerősítésére szolgáló erősebb állványszerkezetet igényel. Ezt teszi mellőzhetővé az ábrán jelölt középkori<br />

szerkezet, melynél a kereszt és leerősítő nyúlványai hat részben szállíthatók fel és a helyszínén foglalhatók össze.<br />

A kereszt függélyes főszára alul fűrészfogszerű bevágásokkal van ellátva. Ezekbe a fogakba kapaszkodnak a<br />

lekötő ágak hasonló kimetszései. A részek megékelhető gyűrűkkel szorosan, egy testté összeabroncsolhatók. Az<br />

ágak viszont kúposra faragott, esetleg bádoggal borított gombszárra vannak, egyrészt erős szögekkel vagy<br />

csavarokkal, másrészt ugyancsak leverhető abroncsokkal hozzá foglalva. A fagombszár tetejéről lefelé az egész<br />

szerkezet külön bádogborítást is kaphat. A fűrészfogak közé verhető ékekkel a végződésnek pontos beállítása a<br />

függélybe és az uralkodó szélviharok elleni fokozott ellenállása is könnyűszerrel elérhető. Ugyancsak a<br />

helyszínén szegecselhető vagy csavarolható össze a kereszt vízszintes karja, ami a függélyes szárhoz lapolható.<br />

Ezeket az ágakat a közbeiktatott heredíszek és középrozetták is merevítik.<br />

5. ábra: A bajmoki templom huszártornyának szerkezeti váza. Baloldalt metszet (normál- és élformával),<br />

jobboldalt lefejtett borítású nézet és hozzátartozó négy alaprajz. A szerkezetet fő- és mellékoszlopok, egy síkban<br />

alkalmazott fogók, felületi rácsozás, ívekkel megtoldott szaruzatok és köralakú gombszár alkotja; utóbbin<br />

vízszintes körtárcsák a borítás felvételére. A födélre való felerősítés a kereszthajó találkozásánál a négy irányból<br />

támasztó vápadúcokra és az egymást keresztező taréjszelemenekre, valamint alsóbb, erősebb cimborakötőkre<br />

történik.<br />

XXI. lap<br />

Egyszerű toronyfödelek. Baloldalt a tiszakálmánfalvai róm. kath. templom tornya. Négyzet alaprajz fölött<br />

egyenesvonalú magas gúla négy oromzattal és négy fiatoronnyal. A főábra baloldala metszet, jobboldala nézet. A<br />

négyzet átlóiban elhelyezett, egymást keresztező kötőgerendákra póznaszerű, kör keresztmetszetű gombszár van<br />

állítva, átlókból megdúcolva. Az alsó 4 m 50 cm magasságban fogókra helyezett szelemen koszorú támasztja<br />

közbeeső helyeken a simuló mellékszarukat, amik lenn kiváltott fiókgerendákból indulnak. A szelemenkoszorú<br />

sarkait gombszárból kiágazó bakdúcok is támasztják. A torony felső részében 5 m.-kint csupán rövid fogók<br />

terpesztik a meredek él- és középső szarufákat. A fogók egymás fölött haladnak át, hogy azokat ne kelljen<br />

kiváltani vagy egymásba csapozni. Az átlós kötőgerendavégek vaspántokkal a toronyfal mélyebb pontjához<br />

vannak lehorgonyozva. A fődúcok ugyancsak pántokkal kapcsolódnak a kötőgerendákhoz, hogy a szélviharok<br />

ezeket csapjaikból ki ne emelhessék. Felsőbb helyeken átmenő anyáscsavarok hoznak létre szorosabb kapcsolatot<br />

gerendák között. Az oromháromszögekhez a sárgerendából induló, egymásnak támasztott szarufák által képezett<br />

egyszerű födélsíkok csatlakoznak. Ugyanilyen egyszerűen vannak a kis tornyocskák födelei megoldva a falazott<br />

alépítmény által tartott gombszárakhoz csatlakozó élszarufákkal, amiket azután a külső borítás is összefoglal. A<br />

szerkezettől jobbra a bádoggal fedett torony elölnézete, ez alatt felülnézete látható. A toronyvégződés, mint<br />

vörösrézbádogból készített kereszt egyszerűen rá van húzva a gombszár meghegyezett végére.<br />

A lap jobboldalán, fönt, egy sátorfödélnél előforduló, egymásban alkalmazott fogópárcsomópont van<br />

ábrázolva. V. ö. .XIV. lap 2. ábra m is. Egy pár áthalad, az erre merőleges belevégződik, a többi kisebb<br />

váltógerendába csatlakozik. A kötéseket kapcsok biztosítják. Amennyiben valamely födélszerkezetben ily<br />

csomópont több magasságban fordul elő, célszerű az átmenő párt minden magasságban más-más irányba vezetni<br />

át.<br />

Képleírás 1/1


A lap jobb alsó részén a kispesti ev. templom sátorfödele látható, normál átmenő kötőkkel és ezekbe<br />

váltott élkötőkkel. A lehorgonyozás sarokba befalazott rövid vastartókhoz történik. Az alsó szelemenkoszorú és<br />

felső fogópárok az előbbi szerkezethez hasonlóan képződnek ki. A párkány magasságban egyszerű deszkavázzal<br />

kiképezett és bádoggal lefedett pártázat van. A toronyfelület műpalával van fedve. A keresztvégződés aranyozott<br />

vörösréz, melynek vascsőváza a meghegyezett gombszárra van abroncsolva. A kereszt kétirányú ágát egymásra<br />

lapolt vas- vagy keményfabetét merevíti.<br />

XXII. lap<br />

1. ábra: Kúp-, harang-, vagy gúlaalakú födél, melynél a bádog vagy palafödés alá szükséges<br />

deszkaborítás sűrű szelemensorokra, az alkotók irányában, illetve az ereszre merőlegesen vannak alkalmazva. Így<br />

a felfelé keskenyedő deszkaborítással könnyen meg lehet közelíteni a födél külső formáját. Természetesen, ahol a<br />

forgási felület alkotója is görbe, ott utóbbiak rátoldott deszkaívekkel is kiegészíttetnek. Kör alaprajz esetén a<br />

szelemenek is deszkaívek és ezeket kúpalkotók mentén alkalmazott támok és fogók támasztják alá, vagy dúcokra<br />

alkalmazott a-a gáncsok tartják.<br />

2. ábra: Egy sátorfödél tetejére alkalmazható lámpásszerű feltét, esetleg szellőzőnek kiképzett<br />

huszártorony. Fent, baloldalt az élszaru alakjának beforgatott képe.<br />

3. ábra: Ugyane torony zsaluszerű nyílásának és párkányának részlete.<br />

4. ábra: Otzen-rendszerű toronyfödélváz (az apoldai templom alapján). Az egész szerkezetet a felületen<br />

létesített faváz alkotja, melynek az élszaruk közé, polygonalakban, kb. 3-4 m.-kint alkalmazott szelemenkoszorúi,<br />

gyűrűfeszültségre méretezve, minden további belszerkezet nélkül megállanak, különösen, ha a fődúcok Andráskeresztekkel<br />

is ki vannak merevítve. A forma biztosítására még keresztben felváltva átmenő torokgerendák is<br />

szolgálhatnak (1. az idetartozó részletrajzokat). A szerkezet kötőgerendák helyett lehorgonyozott vastalpak<br />

közvetítésével támaszkodik a falakra.<br />

4a. ábra: Ugyanez a szerkezet (a berlini Luther-templom nyomán) oly módon van elkészítve, hogy a<br />

végigmenő élszarufák vízszintes szelemenkoszorúkkal és sugarasan álló torokgerendákkal vannak kiterpesztve. A<br />

fakötések csomópontjai vaslemezekkel vannak összefoglalva. A felületen támasztó András-keresztfák helyett a<br />

trapezek átlói irányában alkalmazott és ugyancsak vaslemezekhez foglalt vonóvasak hoznak létre oly merev<br />

felületet, amire a héjazat alépítménye bármi módon felerősíthető, ami formailag és szerkezetileg teljesen le van<br />

kötve és az alkatrészek egymással szorosan összekapcsolva.<br />

5. ábra: Amennyiben ily toronyfödelek tömör födélhéjazati anyaggal lesznek borítva (bádog,<br />

kátránylemez fölötti pala stb.), a légmentesen elzárt faanyag könnyen elfulladhat és gyors pusztulásnak indul,<br />

azért helyenként gondoskodni kell a födéltér szellőztetéséről, lent és fent kisebb nyílások alkalmazásárról. Ez<br />

lehet, ha normális padlásablakukkal nem akarjuk túlságosan tagozni a felületet az alsó és felső bádogpárkányok<br />

alján alkalmazott Iyuksorozat, melyen csak légvonat, de vízbeszivárgás még nem jöhet létre, vagy lehet a<br />

fecskefarkalakú padlásablakok módjára készített, de tisztán szellőzés célját szolgáló szelelő, mint azt ez az ábra és<br />

az 1. ábra b jelű helyei mutatják.<br />

XXIII. lap.<br />

1. ábra: Lesarkított négyzetalaprajz fölötti, Otzen-rendszerű toronyfödél felületi vázzal. V. ö. XXII. lap 4.<br />

ábra. Az élszarufák András-keresztekkel, hevederekkel, illetve torokgerendákkal vannak kimerevítve.<br />

Kötőgerendák helyett a falra helyezett, rövidoldalú négyzetkeret és ebbe beváltott fiókok vannak alkalmazva és<br />

ezek lehorgonyozva. A végződés gombszára csak a legfelső fogópárból indul (e alaprajz) azt fönt a hozzásimuló<br />

élszaruk tartják. A külső borítás egyszerű gúla esetén (jobboldal) a szelemenkoszorúk és András-keresztek közé<br />

szaruzatszerűleg beiktatott fákkal, vagy pedig (baloldal) vízszintes hevederek módjára kb. 1 m - 1m 50 cm távoli<br />

vékony gerendák bedeszkázásával történhetik. Görbe felületekből összetett külső esetén az a fővázra alkalmazott<br />

deszkaíves szerkezetek közvetítésével is készíthető.<br />

2. és 3. ábra: Moller-rendszerű födélszerkezet. Valamely kötő- vagy alátétgerendasorozat fölött 3m 50 - 4<br />

m 50 cm emeletenkint a szarufák síkja alatt egyszerű dűlt szerkezetek alkalmazhatók, melyek alsó és felső<br />

szelemensora András-keresztekkel van szétterpesztve. Ezek egymás fölé, dűlt helyzetükben vízszintes<br />

torokgerendákkal, illetve saját alsó és felső vízszintes gerendáikkal támaszthatók ki. Az ily módon minden<br />

oldalon 4 m-kint létrejövő vízszintes gerendákra, mint szelemenekre támaszthatók a szaru-<br />

E mű teljessége kedvéért rá fogok mutatni azokra a tetőmegoldásokra is, amik padlástér, vagy fakonstrukció<br />

nélkül is készíthetők a modern lakóházaknál és középületeknél, amely esetekben a víz elvezetése, ez ellen és a hő<br />

ellen való fokozottabb szigetelési szükségletek tekintetében merülnek fel újabb problémák a szerkesztő ellőtt.<br />

Képleírás 2/2


Mielőtt ezek részletesebb előadása következnék, még az 1. részben tárgyalt födelek ismertetését a következőkben<br />

néhány különlegesebb szerkezet bemutatásával egészítem ki :<br />

XXV. lap.<br />

Két falusi toronysisak. (Pohorella és Kövegy.)<br />

Mindkettőnek kisebb léptékben látható külső megjelenése és felülnézeti képe is. Az egyiknél a középső<br />

karcsú gúla négy sarkában egy-egy fia-tornyocska van, melyek közé kisebb oromzatok vannak beépítve.<br />

Alaprajzában látható az átlósan beállított kötőgerendapár és ezekhez csatlakozó fiókok a szarufák felvételére. A<br />

fölötte levő baloldali metszet, illetve jobboldali nézetben a gúlák gombszára, ezeknek dúcokkal és<br />

cimborakötőkkel való biztosítása vehető ki. A szarufák le vannak deszkázva, ez bádoggal borítva.<br />

A másiknál sarokra állított és nagy oromzatokkal lecsapott négyoldalú gúla képződik ki, melynek élei ily<br />

módon az oromcsúcsokból indulnak, amiáltal az élek egymással párhuzamosak, a födélfelületek rombusok<br />

lesznek. A sisakról oromzatok dacára, a csapadék könnyen távozik és az egyszerű módon fedhető le bármily<br />

héjazati anyaggal. Jellegzetes románkori toronyforma. Szerkezete átlósan álló kötőgerenda pár a és ezekre,<br />

valamint a falponkra helyezett oromkötő-sor b, majd az orom csúcsokra helyezett, keresztben átmenő felső<br />

kötőpár c, amik az azokhoz irányuló élszarufa-végeket veszik fel. Ugyanebben a magasságban szelemenkoszorú d<br />

is merevíti a fedélsíkokat, melyek szaruzatai közül egyik e az ormok aljától a csúcsig, a többi az oromszél<br />

szarufától f a gúla élszarufáig g tart. A középső szelement még h oszlopok is támasztják az alsó kötőgerendákról.<br />

Az oromszaruzatokat és oromfalakat pedig i oszlopok merevítik középen, amik a felső kötőgerenda végeket is<br />

alátámasztják j fogópáros könyökökkel együtt. A sisak végződést tartó gombszár, k a felső kötőgerendákra van<br />

állítva és e szarufák, valamint l, m, n, o, p, q fogó párok, illetve váltóik által van biztosítva. Az alsó oszlopokat<br />

még r, s fogók, illetve fél fogók is tartják.<br />

XXVI. lap.<br />

A nagykörősi ref. templom sisakja.<br />

Ennek a toronynak alsó része még a középkorból származik; rá a XVIII. század végén egy tetszetős,<br />

hagymatetős sisakot helyeztek, melynek alsó galériájára a lentebb tartózkodó tűzőrség kijárt, hogy onnan<br />

szemmeltartsa a várost. Majd az 1900-as évek elején, egyrészt, mert az em1ített fazsindelyes sisak megrokkant,<br />

másrészt mert a templom környezetében épült magasabb házak miatt a toronyból való áttekintés csökkent, újat<br />

kellett építeni oly módon, hogy annak felső része emlékeztessen a lebontásra került sisak formájára, de az egész<br />

jóval magasabb legyen és különösen feljebb kerüljön a toronyőrszoba, melynek rendeltetése külsőleg is<br />

érvényesüljön. E mű szerzője Foerk Ernő akkori ipariskolai tanártársával együtt tervpályázat alapján létesítette<br />

1910-ben e lapon bemutatott toronyszerkezetet, ami fent kifejtett célt szolgálván, vörösréz lefödésével uralja a<br />

várost és környezetét.<br />

Az alsó galéria, a tűzbiztosan és hőszigetelően kibélelt őrszoba, az ennek magasságában levő felső<br />

körüljáró, a feljáró lépcsőzet, szélfogó, a szellőző ablakok, valamint különlegesen tagozott forma deszka ív<br />

szaruzatai meglehetős komplikálttá tették a belszerkezetet, ami aránylag vékony fákkal, Andráskereszt<br />

merevítőkkel, sugaras bakdúcok és fogókkal, az egész szerkezet lehorgonyozásával akkép készült, amint e lap<br />

egyes ábráiból kivehető. Középen a nézet egy darabja, ettől balra egy normál metszet, jobbra átlós metszet és a<br />

különböző magasságokban vett alaprajzok magyarázzák annak mikénti lekötését. A falra való egyenletes átvitelt<br />

vasgerendakoszorú közvetítik a a, az alsó galéria kiugró oszlopait kőkonzolok gyámolítják b. A sudár végződés a<br />

gombszárra c gáncsokkal alátámasztott, vízszintes pallókból d és ezek ledeszkázása útján van kiképezve. A közel<br />

34 m. hosszú gombszár e helyen anyáscsavarokkal mindnégy oldalon ráerősített pallókkal és keresztszárnyas<br />

toldással van hosszabbítva.<br />

Képleírás 3/3


XXVII. lap.<br />

Kupolafödelek.<br />

1. ábra. A gödöllői kir. kastély lesarkított négyzetes alakú kupolája. Két irányban átmenő<br />

kötőgerendákkal, ezekbe beváltott fiókokkal és ráállított oszlopokkal, deszkaíves szarufákkal. A szerkezet az<br />

előzőkben ismertetett elvek alapján a rajzból megérthető.<br />

2. ábra. Köralaprajzú kupolafödél, belényúló rabitzboltozattal, nyolc főszaruzattal, ezek Andráskeresztekkel<br />

merevített, polygonális dúcművével és felső laternával. A külső forgási felületet, melyen világító<br />

nyílások vannak, fölfílé csökkenő számban kiképezett (alaprajzában 2a. ábra pontvesszősvonalakkal jelzett)<br />

deszkaívszarufák és ezek közé beiktatott, merevítő szelemenkoszorúdarabok alkotják, amik némileg szűkülő<br />

deszkaborítást és ezzel a héjazatot vehetik fel. Lásd 2b-vel jelzett perspektivikus képet.<br />

3. ábra: A millennium idejében készült egyik körkép polonceau-födele. 16-szögü alaprajz fölött, alul<br />

körülmenő felülvilágítóval a, középső szelelő sorral b és felső laternával c. A 16 félpolonceau vasrácsozat egy<br />

középső öntvényben foglalódik össze, ami saruszerűen fölveszi a felső övek fagerendáit és a húzóvasak<br />

anyacsavaros végeit. Lásd a hozzátartozó félalaprajzot 3a. és metszetet 3b. ábra. A szerkezet kb. 40 m.<br />

fesztávolsággal bír.<br />

Ipari tetőszerkezetek<br />

XXVIII. lap.<br />

Pajtafödelek.<br />

Ezeket különösen az jellemzi, hogy töves oszlopokon, vagy alacsony alapfalakon nyugosznak s ezáltal<br />

dúcműveik oldalnyomása, amit nagy födélsíkjukra működő szélnyomás is fokoz, közvetlen vittetik át a talajra,<br />

illetve ennek csupán egyes támpontjaira, tehát erős ellenfalakat alkalmazni nem szükséges. Lényeges csak a<br />

támasztógerendáknak kevés helyre való összpontosítása, ahol azok oldalnyomásai ellentétes oldalról jövő erőkkel<br />

könnyen ellensúlyozhatók, illetve csökkenthetők. Pl. 3. ábra.<br />

Minthogy e pajták sokszor oldalfalak nélkül készülve, üresen, vagy félig rakott helyzetben állhatnak, a<br />

szél alájuk kapaszkodhatik, szükséges tehát minden szerkezeti csomópontnak fokozottabb összekapcsolása (1., 2.<br />

ábra) Átmenő anyáscsavarokkal, pántokkal vagy kapcsokkal és az egész szerkezetnek az alapokhoz való<br />

hozzákötése lehorganyozó szerkezettel (2., 3., 15., 16. ábra), a töves oszlopoknak jó körültöltése, talpkereszttel<br />

való felszerelése (1. ábra bal-, illetve jobboldala). A talpcsomópontokban nagyobb erők adódván át, ezeken a<br />

helyeken öntöttvas-sarut (3a. ábra), vízszintesen, vagy ferdén elhelyezett keményfaalátétvánkost, ami könnyen<br />

leköthetők (2., 4., 5., 11., 12., 13., 15., 16., 20., 21. ábra), viszont ezek alá követ, vagy beton tömböt jó<br />

alkalmazni. Oszlopok vascövekre fűzhetők (8. ábra), vagy kő-, esetleg betontalpba állíthatók (9. ábra).<br />

Ez építmények legtöbbnyire könnyed födélhéjazattal (aszfaltlemez, kátránypapír, bádog, műpala) vannak<br />

födve, tehát laposabb hajlásszöggel bírhatnak. Manapság már ritkábban fordul elő azoknak meredek hajlásszöget<br />

igénylő fazsindellyel, szalmával, vagy náddal, a könnyen megbontható és nehéz cseréppel való befödése. Ezek a<br />

szerkezetek sokszor nem épélű, nem fűrészelt, de ácsolt gerendákból, vagy néha egyszerűen megdolgozatlan<br />

szálfákból készülnek. Mindenesetre megdolgozatlan marad a töves-oszlopok földbeásott vége (1. ábra), hogy az<br />

nagyobb tömeget képelve, meg nem sérült sejtekkel tovább tartson és merevebben álljon a talajban. A fák eme<br />

földbekerülő végeit jó valamely konzerváló anyaggal bevonni (kátrány, karbolineum, tinktoral, mastikol stb.),<br />

vagy megpörkölni, hogy a nyitott sejteket és repedéseket a fából ilyenkor kiváló gyanta bevonja.<br />

A szerkezetek elkészítésekor, ha a főformát és méreteket megállapítottuk, gondoskodunk a szaruknak kb.<br />

4.00-4.50 m. távolonkinti alátámasztásáról szelemensorokkal; ezeket álló, dőlt, vagy bakdúcos oszlopokkal<br />

gyámolítjuk, amiket viszont fogópárokkal kapcsolunk, úgy, hogy a szerkezetben a gerendák által bezárt idomok<br />

lehetőleg csak háromszögek, vagy trapezek legyenek. Kötőgerenda legtöbbször hiányzik, vagy azt vasvonórúd<br />

helyettesíti. A hosszirányú merevítést a könyökfák, esetleg hosszban alkalmazott Andráskeresztek, vagy<br />

végdúcok hozzák létre.<br />

Egyes gerendáknak csaplyukakkal való gyöngítését elkerülendő, a hegyesszög alatt csatlakozó fákat<br />

hozzájuk csavarolt, kisebb mérvben berótt gáncsokkal foghatjuk fel (12., 14. ábra). Nagyobb kiugrású ereszek<br />

külső könyökökkel gyámolíthatók (1., 6., 20. ábra), amik a belső dúcok ellentámaszaikép is szerepelnek. Szélső<br />

függélyes oszlopok esetében, ezek mentén vékonyabb zárófalak képzelhetők el, vagy az oszlopokra gáncsokkal<br />

felerősített vízszintes szelemenek függélyes deszkaborítással láthatók el, mintegy átmenetül a zártabb jellegű<br />

Képleírás 4/4


épületekhez (15. ábra). Ez utóbbiaknál viszont a belső tér alaposabb szellőzése érdekében taréjszellőzőt lehet<br />

alkalmazni (7., 17., 18., l9. ábra) az építmény középhajóját bazilikális módon kiemelni. (14. ábra.) Raktározási<br />

műveleteket könnyebbé teendő, a taréj alatt hosszban futó-macska részére vezetéket lehet alkalmazni (14. ábra).<br />

Félig megtöltött, nyitott pajtáknál a szél alákapaszkodásának, az eresz mentén korlátolt mélységig terjedő<br />

deszkázással is elejét vehetjük (6. ábra jobb oldala).<br />

Sűrű szarufák helyett a födélhéjazatot a főszaruzatokra helyezett sűrű szelemensorokkal is alátámaszthatjuk.<br />

(20., 21. ábra.) A szerkezetekben kevés vízszintes gerenda van a raktározásnak útjában,<br />

amelyeken egyes anyagok fennakadhatnának.<br />

XXIX. lap.<br />

Csarnok- és raktárfödelek.<br />

1. ábra. Egyszerű csarnokfödél. A főszaruzat dúcára helyezett hét sor szelemen tartja a szarufákat. A kb.<br />

3.50 m.-kint alkalmazott fődúcok behajlását viszont akadályozza a felső szelemenpár alatti cimborakötő és a<br />

falmenti ragasztófákból az ugyancsak cimborakők módjára induló dúcpár. A szerkezetet kötőgerenda helyett<br />

vonóvas tartja össze, ami a belső térhatást kevésbé zavarja. Viszont az ilyen vékony vonórudat középen lehajlás<br />

ellen biztosítani kell. Az középen a taréj szelement tartó, feldúcolt oszlop aljára könnyen felfüggeszthető. A<br />

vonórúd kontracsavaros anyával megfeszíthető.<br />

2. ábra. A hódmezővásárhelyi ref. gimnázium tornatermének födele. Hasonló elv szerint készült<br />

főszaruzat sűrű szelemensorral, amik berováson kivül gáncsokkal vannak alátámasztva. Az eresz mentén<br />

fapárkány céljára talpszelemeneken nyugvó faragott, kis szarufavégek vannak betoldva. A dúcmű honaljaiban<br />

merevítő betoldások vannak, amik megfelelő kimetszésekkel az egész. szerkezet alulnézetében gazdagabb<br />

tagozású ívvonalvezetést mutatnak. A hőszigetelést alsó és felső deszkaborítás hozza létre, a ragasztófák a<br />

félméretig a falhoronyba vannak süllyesztve. Az itteni támadási pontokat a fal támpillérei fogják fel. A födél<br />

taréján az építmény középszakaszában szellőző feltét vonul végig, a beázást itt nagy ereszkiugrás és zsalulevelek<br />

akadályozzák. A lehűlést itt is kettős deszkázás gátolja. Szellőzés esetére úgy a középrész deszkaajtói, mint. a<br />

zsalukhoz fekvő függélyes szárnyak, sodronykötél útján alulról kezelhetően egyidejűleg nyithatók" amely esetben<br />

b helyen a pontozott vonalszerinti állapot jön létre. Betett helyzetben a vízszintes ajtólap szélmentesen szorítja a<br />

függélyest a zsaluleveles nyíláshoz.<br />

3. ábra. Egy lovarda polygon-rendszerű födele. A vízszintes kötésnélküli főszaruzatok oldalnyomását a<br />

határfalak kifelé és befelé erősített pillérei fogják fel. A ragfa aljában vassaru, ez alatt teherelosztó<br />

faragottkőalátét van. Az alsó szelemeneket gáncs helyett kisebb fogópárok tartják a fődúchoz, amit e helyen az<br />

alsó dúc merevít. Az összes szelemenek könyökökkel is támaszthatók.<br />

4. ábra. Kombinált feszítő-függesztőműves csarnokfedél, melynek középső, üres szakasza alsó<br />

deszkafelülettel van bevonva a belső térhatáshoz. A födélszerkezet fái alulról részben láthatók.<br />

5. ábra. Két oszlopból kiinduló, nagy ereszkiugrású fészerfödél, szelemensorokra erősített héjazattal.<br />

A talpszelement támasztó dúc a középdúcok ellensúlyozására is szolgál.<br />

6. ábra. Előbbihez hasonló raktárfödél peronokkal; baloldalon vasúti kocsik, jobboldalon teherkocsikra<br />

való rakodás megkönnyítése céljára. E födél egyes részleteit a 7. ábracsoporton lehet látni.<br />

XXX. lap.<br />

Párhuzamfödelek. (Shedtetők.)<br />

Nagyobb alapterületű terek befödésére, a szerkezet megoldásának és alátámasztásának egyszerűsítése és a<br />

tér jó megvilágíthatása kedvéért készítenek oly födeleket, amelyek párhuzamosan egymás mellé helyezett<br />

födélsorozatokból állanak, amint az már az 1. rész, 1. lap 19. és 20.ábráján sematikusan jelölve volt. Ebben az<br />

esetben az épületen keresztül is vonulnak át ereszek csatornáikkal, de ezek vize azok végén, a határfalakon kívül<br />

(8. ábra), vagy akár az épületek belsején át, az oszlopok mentén elhelyezett lefolyó- és földalatti csatornákon<br />

elvezethető (2. ábra). A meredek födélsíkszakaszok üvegezhetők ü, amiáltal azokon a hó meg nem áll,<br />

egyenletes, megosztott világítás biztosítható az alatta levő térbe. Ezek a felületek a szükség szerint égtáj felé<br />

irányíthatók. A déli, napsütés felé tenyészházakban vagy ellenkezőleg, ahol a bántó napsugarakat kívánjuk<br />

kiküszöbölni, észak felé fordítva ezeket. Az üvegfelületek (az ábrákon ü-vel jelölve) kezelés, tisztogatás,<br />

elfüggönyözés céljából könnyen hozzáférhetők és a kisebb födélszakaszok egyszerű szaruzatokkal oldhatók meg.<br />

Ezek kötői vagy mestergerendái az ereszek mentén alkalmazott 6-8 m. távolságokban oszlopsorokkal<br />

támaszthatók alá, de lehet az oszlopokat rácsos vagy dúműves főtartók esetén 10-20 m. távolonkint is elhelyezni,<br />

Képleírás 5/5


amiáltal szabadabb belső tér biztosítható és amely esetben a közbeeső ereszek mentén a szerkezetek az említett<br />

főtartókra támaszkodnak (9., 10., ábra).<br />

A laposabb hajlású födélsíkok aszfaltlemez, bádog, pala vagy más, tömör héjazatot kaphatnak. Az<br />

alátámasztó oszlopok fa, öntött- vagy összeszögecselt hengereltvasból készíthetők, megfelelő talp és fejrészekkel.<br />

1. ábrán a függesztő szerkezet dúcai akár csak a kötőgerendákról (pontozott eset), akár hatásosabban az<br />

oszlopokból indulhatnak ki. Utóbbi esetben célszerű a kötőgerendát kettőzötten alakítani<br />

2. ábra ennek egy részlete a közbeeső csatornával.<br />

3. ábra. Egy egyszerűbb eset. Bakdúccal támasztott hosszabb főszaruzattal, e fölött alsó, és felső<br />

deszkázású sűrű szelemensorral. A csatorna öntöttvasból készül, részletei a 7. és 8. ábrán láthatók. p-nél eresz alá<br />

felgöngyölődő ablakponyva van.<br />

4. ábra. A közbeeső kétereszű csatorna egy változata. I főszelemen, a csatorna fölött alkalmazott<br />

lécjárda, bádogfedés, vaskeretes ablak, utóbbinak talpcsatlakozási részlete az 5. ábrán látható.<br />

A 6. ábra vasoszlopai között U-vasakból készült hossztalpak, a ezek között vaskötések, b majd<br />

egymásnak támasztott, különhajlású szarufák vannak. c-nél alulról kezelhető szelelőfeltét, harmonikaszerűleg<br />

behúzható ereszes tetősorra1.<br />

A 9. ábra nagyobb oszloptáv esetén, rácsos főtartóra helyezett többszörös fűrésztetőt mutat.<br />

10. ábra. Szimmetrikus metszetű párhuzamtető egy része, ahol a tetővilágítás a középrészeken<br />

meredekebbre alakuló szakaszról történik.<br />

11. ábra a 9. ábra ablaktalpainak csatlakozása a héjazathoz. Az üvegezés ragacs nélküli szerkezettel,<br />

csatornás rendszerű bordázattal van feltételezve.<br />

Az ily építmények oszlopaira és főtartóira ipari munkatermeknél az itt szükségelt erőátviteli tengelyek<br />

csapágyait, vezetékeket és más szerelvényeket is fel lehet erősíteni.<br />

XXXI. lap.<br />

Stephan-födelek.<br />

Egy- vagy többhajós építmények felső határolásának megoldása lehetséges csúcsíves, félkörű vagy<br />

körszeletes rácsos ív főtartókkal. Akár alacsony alapfalak közvetítésével adjuk át a szerkezet oldalnyomását a<br />

talajnak (1. ábra), akár a vonóvasakkal összekötött szerkezet főtartóit falazott, esetleg rácsos oszlopok, falpillérek<br />

gyámolítják a magasabb eresz mentén (5. és 11. ábra). A födélfelület lehet szintén a főtartókat követő domború<br />

alakú (5. ábra), ezt követő polygonszerű síksorozat (11. ábra), vagy megfelelő egyenes szarufeltételekkel<br />

kiképezett szerkezet, amiket az íves rácstartóknak csak egyes helyeire támasztott szelemenek hordanak (1. ábra).<br />

Esetleg sűrű szelemensorok ledeszkázása útján jön létre a fedélfelület (11. ábra jobboldala).<br />

A födélfelületek egyes szakaszain függélyes világító és szellőztető nyílások (1. ábra), vagy meredek<br />

födélsíkok beüvegezése képezhető ki (5. ábra). A rácsos tartók a gyámolító szerkezetekkel mereven vagy csuklós<br />

felfekvésekkel építhetők össze, többcsuklós főtartók képezhetők ki. Nagyobb távolú főszaruzatok között<br />

ugyancsak rácsos hossz-szelemenek tartják a héjazatot és hoznak létre hosszmerevítést. Kétrétegű deszkázással<br />

közbezárt légszigetelés, vagy alsó rabitzlemezzel a szerkezet elpalástolása, bizonyos mérvű tűzbiztos szerkezet<br />

érhető el.<br />

A lap többi részén a feltüntetett szerkezetek egyes részletei vannak ábrázolva. Így 2. ábra az 1. jelű<br />

építmény ablakainak felső csomópontja. 3., 4., 8. és 9. ábra a rácsos ívtartó egy-egy szakaszának metszete, illetve<br />

nézete. 6. ábra egy felülvilágító rész taréj részlete, ragacsnélküli üvegezéssel. 7. ábra ugyanennek egy alsó<br />

szakasza födélfelülethez vagy csatornához csatlakozva. 10. ábra. Taréjkiképzés ragacsos födésnél és üvegfelülethosszabbítás<br />

lecsúszást akadályozó kampóval. 12. ábra a 11-es tető egy részlete.<br />

XXXII. lap.<br />

A lamellás "OIKOS" födél és szerkezeti részletei.<br />

1. ábra. Pontozott vonalakkal összehasonlítva mutatja a padlástér szabad voltát a normál szelemenes és<br />

oszlopos szerkezettel szemben. A domború felületű és teljesen üres belső tér bármiképp kihasználható esetleg<br />

beléképezett manzardhelyiségekkel. A felületen előforduló, hálószerű rácsozat szisztémáját belülnézetben a 2.<br />

ábra mutatja. Ez szabványosítható, egyszerű egységekből áll, amelyek egyik oldalon ívesre, két végükön ferdén<br />

levágott deszkákból vagy pallókból vannak egyszerű módon kifűrészelve (13. ábra). Ezek az előkészített és<br />

raktáron is tartható egységek 2.5*15/195 cm.-től 5*30/250 cm. méretekkel bírnak. Az eresz mentén elhelyezett<br />

küszöbfáról indulnak ki a fent jellemzett hálós elhelyezésű lamellák (4., 15., 15a. ábra). Egymást metsző<br />

Képleírás 6/6


csomópontjaiknál hármasával a 16a. ábrán látható alátétlemezekkel, vagy a 3. ábrán látható csavarokkal<br />

közvetlenül össze vannak erősítve (16. ábra). A közbeeső esetleges mennyezetsor pallói a csomópontokhoz a 14.<br />

ábra szerinti módon erősíthetők meg. A felületi rácsmű oldalnyomását akár megfelelő ellenfalakkal,<br />

alaptestekkel, akár vonóvasakkal ellensúlyozhatjuk.<br />

Felállítása egyszerű létra- vagy bakállványról eszközölhető, szétszedve újra összeállítható. Belőle<br />

egyszerű, nyeregtető vagy kontytető formák készíthetők. Héjazata deszka- vagy lécborításra alkalmazott cserép-,<br />

műpala- vagy bádog-, esetleg aszfaltlemez lehet. Alja hőszigetelés céljából szintén borítható, vagy az látható<br />

alakban kazettaszerűen kiképezett festett felületeket mutathat. A tér ily speciális módon való befedéseit az 5-12.<br />

ábrák mutatják. Az ily szerkezet újabban vaselemekből is készül.<br />

XXXIII. lap.<br />

Modern csarnokfödelek.<br />

1. ábra. Háromhajós csarnok, melynek szélső hajói közvetlen a külső főfalakban levő ablakokon át<br />

kapják a világítást, a középső magasabb és szélesebb hajó pedig ennek szélső, felemelkedő mezőjében kiképződő<br />

ferde síkon és a középrész fölé emelkedő taréjszakasznál alkalmazható felülvilágítókon át.<br />

A födél főszaruzatait egyszerű rácsostartók képezik, ezekkel a közeli szelemenek jól gyámolíthatók,<br />

amikre enyhe hajlású szarufák és könnyű héjazat kerül. A szerkezet minden része statikailag könnyen számílható<br />

és ennek megfelelően méretezhető. Az illesztési csomópontokban Kübler-rendszerű kötések vannak, amiknek<br />

jellegzetes részletei 2-9. ábrákon vannak feltüntetve. Különösen az 5. ábrán látható, hogy a fák találkozási<br />

helyeinek gyengítése nélkül a keményfából vagy vasból készíthető és marógépekkel előállított üregekbe illesztett<br />

köldökök e helyek összecsavarolása esetén miképp tartják össze a csomópontokban találkozó fákat és miképp áll<br />

ellen e kötés különösen az itt fellépő nyíróerőknek. A csomópontkötések lehetnek csuklószerűek, vagy merevek.<br />

A 10. ábra egy só- vagy kőzetraktár keresztmetszetét mutatja, alacsony alapokra állított rácsos<br />

manzardfödéllel, középmagasságban levő világító vagy szellőztető ablaksorokkal. A fakötések az előbbivel rokon<br />

természetű módon csövesbetétekkel van kiképezve. Ezekkel van a nyírási felület növelve és megfelelő<br />

fabetétekkel fokozva a nyomásra vagy húzásra igénybe vett támaszkodó felület (11., 14. ábrák). Cabröl<br />

rendszere.<br />

XXXIV. lap.<br />

Modem csamokfödelek.<br />

Ugyancsak Cabröl rendszere szerint van összeállítva az 1. ábrán látható, alátámasztóoszlopával mereven<br />

összeépített, a vasbetonkeretszerkezetekre emlékeztető raktárfödél, a hozzátartozó részletekkel. Ugyancsak ilyen<br />

egyszerű rácsmű a 2. ábra és A-B részlete.<br />

3. és 4. ábrán a csöves csomópontok kapcsolatát ismét megfelelő fa- és vastámasztékok a és vascsomópontlemezbetétek<br />

is b tökéletesítik.<br />

5., 6., 7. és 8. ábrákon a fák kötései lapolás és rovás helyett különleges tüskés vaslemezbetéteknek<br />

anyáscsavarokkal a fa rostjai közé való szorítása útján vannak intenzívebbé téve. Greim rendszere.<br />

XXXV. lap.<br />

Tuscherer-rendszerű födelek.<br />

Jellemzi ezeket a fakötési csomópontoknak egy karikaköldökkel való kiképzése. Itt különösen lehetővé<br />

válik a vasszerkezeteknél szokásos rácsműveknek fából való előállítása. A csomópontoknál a rácsrudak<br />

tengelyeinek találkozásainál, az egymáshoz lappal simuló fák szembefordult felületeibe, erre a célra szerkesztett<br />

elektromos marógéppel 8-30 cm. átmérőjű körvájatot képeznek ki, amibe 30/8-50/12 mm.-es szalagvasból<br />

készített, nyitott, csupán hornyosan összecsatlakozó gyűrűt helyeznek be. Az így felszerelt kötést csupán húzásra<br />

igénybevett anyacsavarral szorítják össze. Ez a karikaköldök épp nyitottsága folytán, a fellépő erők alkalmával<br />

akképp helyezkedik be a fák rostjai közé, hogy mindenkor nagy felületen támaszkodik az elnyíródni törekvő<br />

farészek közé. A karikákat akképp lehet méretezni, hogy a farostokban fellépő nyírófeszültségek körülbelül 10<br />

kg/cm 2 , a palástnyomások 80 kg/cm 2 legyenek. Utóbbi, abban az esetben, ha a fellépő erők a farostok irányára<br />

bizonyos szög alatt, vagy azokra merőlegesen hatnak, leszállítható.<br />

1. ábra. Egy 10 m. fesztávolú fedél. A nagyobb kiugrású eresz faragott szarufái csupán az alsó<br />

harmadban vannak alkalmazva, ettől a helytől fölfelé a héjázatot szelemensorok hordják, amik megfe1elően<br />

Képleírás 7/7


támasztott dúcokra vannak helyezve. A szerkezet részletei a 2-5. ábrákon láthatók. 6-9. ábrák a gyűrű vagy<br />

karikaköldök alakját és alkalmazási módját tüntetik fel.<br />

10. ábra egy 20 m-es csarnok főtartója. 11-16. ábra ennek részletei. 17. ábra egy polonceau-rendszerű,<br />

fa-főszaru. 17a. ábra ennek falra való felfekvési részlete. A többi csomópont úgy ennél, mint a 18. ábrabeli<br />

fészertetőnél a többi szerint elképzelhető.<br />

XXXVI. lap.<br />

Felső felében az 1-7. ábra Christoph és Unmack-Nisky németországi cég számos szerkezete közül mutat<br />

egy jellemző példát a hozzátartozó részletekkel. A különböző rácsos, íves, I-tartókkal képezett szerkezeteiknek<br />

csomópontjai betétfákkal, ellenrostszálú facsomópont-lemezekkel (7. ábra), vagy tányéralakú<br />

öntöttvasköldökbetétekkel (6. ábra) vannak az igénybevételeknek megfelelően kiképezve.<br />

8., 9. és 10. ábra Hetzer-rcndszerben készült néhány csarnokfedelet mutat, amelyek a de l'Orme és Emyrendszerű<br />

íves tartóknak modern szellemben való kifejlesztései. Mint már a bevezető szavakban említve volt, ha<br />

egy rönkből kidolgozott, két végén alátámasztott gerendát hajlításra veszünk igénybe, tapasztalhatjuk, hogy annak<br />

rostjai az erőkkel szemben nagyon kedvezőtlenül vannak elhelyezkedve. Fönt, ahol a legnagyobb nyomóerők és<br />

lent, ahol a legnagyobb húzóerők lépnek fel, vannak a fának leggyöngébb, fiatal, laza sejtjei, míg a legszívósabb<br />

színfasejtek ott csoportosulnak, ahol hajlításkor sem nyomás, sem húzás nem lép fel: a semleges szál közelében<br />

(11. ábra). Ha azonban ezt a gerendát középen kettéfűrészeljük és a két nyert gerendát háttal sikerül eggyé<br />

összeragasztani, akkor máris ugyanazon faanyagból egy sokkal tökéletesebb, hajlításnak ellentállóbb gerendát<br />

kapunk, melynek legszilárdabb rostjai ott vannak, ahol a húzó- és nyomóerők maximuma lép fel. Ha ezt a<br />

szelvényalakot továbbfejlesztjük, a I-vastartóhoz hasonló alakot formálva, ahol felül nyomásnak, alul húzásnak<br />

jól ellenálló fából öveket, középen olcsóbb minőségű gerincet alakítva, ha ezt a gerincet szükség szerint egyes<br />

helyeken alacsonyabbra, máshol magasabbra képezzük ki, akkor oly egyenes, íves vagy kerettartókat<br />

készíthetünk, amik vetekednek a vasból és vasbetonból készített hasonló szerkezetekkel.<br />

Ilyen szelvények láthatók, egyrészt egy nedvességben nem oldódó anyaggal összeragasztva, másrészt<br />

közvetlenül vagy a szükséges vasalátétlemezekkel és merevítőbordák közvetítésével összecsavatolva a 12-15.<br />

ábrákon.<br />

XXXVII. lap.<br />

Különleges ácsmunkák.<br />

1. ábra. A "Meltzer" építőszisztéma egy jellegzetes csomópontja. A rendszer megalkotója vékonyabb<br />

pálcákból, úgynevezett hevederekből, ezek minden megdolgozása nélkül, csupán a két irányban elhelyezetteknek<br />

sűrű összerácsozása útján állít elő olyan könnyű szerkezetet, amelynél a vékony elemek kihajlása van<br />

megakadályozva és ezáltal azok együttes működése hatalmas szerkezetek előállítására alkalmas. Nemcsak<br />

födéltartókat, de magas antennaoszlopokat, légi járművek merev vázát stb. lehet ezzel a rendszerrel gazdaságosan<br />

és könnyed alakban előállítani. A vékonyfák csomópontjai a vasszerkezetek szögecselési szisztémái szerint, a<br />

palástnyomások számbavételévei vannak összeszerelve. A fák szinte összenövesztése, ahol kell, közbeiktatott<br />

csomópontlemezekkel, vékony, együttesen előfúrt lyukakon átmenő acélsodronyok útján történik, amik<br />

belészorulnak a farostok közé és onnan minden egyéb eljárás hiánya dacára sem esnek ki. A rajzon látható<br />

nagyobb anyáscsavarok csak a szerkezeti csomópontok munkaközbeni összetartására és a súrlódások növelésére<br />

valók. A gondos előfúrások és azok jól megválasztott helyei akadályozzák meg a számos lyuk dacára a fák<br />

megrepedését. A kész szerkezet sűrű pálcahézagait a felületek bedeszkázásával lehet takarni. Ezáltal egyrészt<br />

védjük a közök elszennyeződését, másrészt ez a borítás is biztosítja a vékony elemek helyzetét.<br />

A szerkezethez csakis egyenesnövésű, ágmentes, szívós, válogatott fa használható: célszerű azt tűz ellen<br />

impregnálni, mert a vékonyalkatrészek és ezek sok szabad köze gyors terjesztője lehet a mohó lángtengernek.<br />

2. ábra. Egy ívesre terpesztett, vonóvasas rácstartó csuklós felfekvésének részletei. Az egyszerű vasakból<br />

összeállított szerelvény célszerűen veszi fel és tartja össze a belevégződő gerendákat, a vasvonórudat és adja át az<br />

igénybevételeket függélyes irányban az alátámasztó falnak.<br />

3. ábra. Egy ehhez hasonló rendszerű födéltartó sémája alátámasztó oszlopával, ami vele össze<br />

épített rácsos faszerkezet.<br />

4. ábra. A födéltartóból a támszerkezetbe való átmenet egy másik változatának részlete. A két utóbbi<br />

Sommerfeld rendszere.<br />

5. ábra. Egy vasúti perron kettős eresze Tuscherer-rendszerű kötésekkel és a szerkezetnek vasbeton<br />

alépítményen való rögzítése.<br />

Képleírás 8/8


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

10. Elõadás


Városi tetők1/16


Városi tetők2/16


Városi tetők3/16


Városi tetők4/16


Városi tetők5/16


Városi tetők6/16


Városi tetők7/16


Városi tetők8/16


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

11. Elõadás


Városi tetők9/16


Városi tetők10/16


Városi tetők11/16


Városi tetők12/16


Városi tetők13/16


Városi tetők14/16


Városi tetők15/16


Városi tetők16/16


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

12. Elõadás


Ipari tetőszerkezetek2/11


Ipari tetőszerkezetek3/11


Ipari tetőszerkezetek4/11


Ipari tetőszerkezetek5/11


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

13. Elõadás


Ipari tetőszerkezetek6/11


Ipari tetőszerkezetek7/11


Ipari tetőszerkezetek8/11


Ipari tetőszerkezetek9/11


Ipari tetőszerkezetek10/11


Ipari tetőszerkezetek11/11


Régi faszerkezetek<br />

(BMEEOHSAAV16)<br />

14. Elõadás


Nagy fesztávolságú tetők2/16


Nagy fesztávolságú tetők3/16


Nagy fesztávolságú tetők4/16


Nagy fesztávolságú tetők5/16


Nagy fesztávolságú tetők6/16


Nagy fesztávolságú tetők7/16


Nagy fesztávolságú tetők8/16


Nagy fesztávolságú tetők9/16


Nagy fesztávolságú tetők10/16


Nagy fesztávolságú tetők11/16


Nagy fesztávolságú tetők12/16


Nagy fesztávolságú tetők13/16


Nagy fesztávolságú tetők14/16


Nagy fesztávolságú tetők15/16


Nagy fesztávolságú tetők16/16

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!