Sportcsarnok vizsgálata

Sportcsarnok vizsgálata

A Megrendelő egy sportcsarnok tetőszerkezetének és szélrácsainak vizsgálatával bízott meg minket.  A vizsgálat során több alkalommal történő helyszíni bejárást tettünk és helyszíni vizsgálatokat készítettünk. A Megrendelő a rendelkezésünkre bocsátotta a sportcsarnok korábbi terveit. A vizsgálat során a geometria pontos felmérését elvégeztük, a szélrácsokat egyesével megvizsgáltuk, a fa elemeken felületi és anyag nedvesség mérést végeztünk. A tetőszerkezet, szélrácsok felméréshez emelőkosaras munkagép és az azt üzemeltető szakember állt a rendelkezésünkre.

A felmérés során használt eszközök:

• Nikon D7500 típusú fényképezőgép a fotódokumentáció készítéséhez
• BOSCH GLM 50C lézeres távmérő a geometriai méretek felméréséhez
• TROTEC BM31 felületi nedvességmérő roncsolásmentes anyag nedvességméréshez
• TROTEC BM18 anyag nedvességmérő roncsolásmentes anyag nedvességméréshez

1. ábra: A vizsgált csarnok

Felmérés és vizsgálatok eredménye

A felmérés során először a tetőszerkezet geometriáját és kialakítását vizsgáltuk. Ez alapján megállapítható, hogy a tetőszerkezet a tervek szerint valósult meg. A szerkezet rétegelt ragasztott fatartókból készült. A főtartók között merevítő fa gerendák készültek, bizonyos mezőkben pedig szélrácsokkal merevítették. Fogópáros kialakítással egy szerviz födémet is kialakítottak, ahol elhelyezkedik a gépészet. Ezek alapján felmérési rajzokat készítettünk.

A szerkezet felmérése során az emelőkosárral megközelíthető részeken szélrácsokat kézzel megmozgattuk feszességüket ellenőriztük, dokumentáltuk. A kapcsolatok típusát megvizsgáltuk, állapotukat ellenőriztük és fotódokumentációt készítettünk. A felmérés során vizsgáltuk a főtartók anyag- és felületi nedvességtartalmát. Az anyag nedvességtartalma alapján megállapítható, hogy a szerkezet anyaga száraz, csekély felületi nedvesség azonban mérhető a levegő páratartalmából adódóan. Az emelőkosárral elért és megvizsgált szerkezeteket, illetve a károsodott vagy nem megfelelően kapcsolódó szerkezeteket táblázatos formában dokumentáltuk.

2. ábra: Csarnok alaprajzi vázlata

3. ábra: Csarnok keresztmetszetének a vázlata

Főtartó beázásai

A rétegelt ragasztott fa főtartókon jelentős beázás nyomai látszódnak (14. ábra). A vizsgálat idején a tartók nedvességtartalma nem volt jelentős, ugyanakkor az ismételt beázások több szempontból is jelentősen megrövidíthetik a tartók élettartamát. Egy részről a nedvesség kedvez a faanyagot károsító gombafajok elterjedésében, míg másrésről a ciklikusa ismétlődő nedvesedés-száradás fázisok a faanyag repedését, és ezzel együtt a teherbírás csökkenését is eredményezhetik. A tartókon a felmérés időpontjában is jelentős repedések voltak tapasztalhatók, melyek hossza elérte akár a több métert is, míg a repedéstágasság mértéke 3,5-4 mm volt. Ezen repedések legtöbbször nem a ragasztás mentén, hanem az egyes lamellákon belül voltak tapasztalhatóak.

Tartószerkezeti ellenőrző számítás

A felvett geometriával ellenőrző számítást csináltunk, amely két részből állt. Először meghatároztuk a szerkezetben szél hatására keletkező igénybevételeket, feltételeztük, hogy a szélrács csak húzást képes felvenni. Majd meghatároztuk a szélrács teherbírását, amely a következők közül a legkisebb (mértékadó) teherbírás: szélrács rögzítőelem és fa tartó kapcsolata, bekötőlemez varratának teherbírása, nyírt csavar teherbírása, hevederlemez teherbírása, rácsrúd teherbírása, menetes feszítőelem teherbírása. Ezek alapján összehasonlítható a két érték:

F_{Ed.szélrács} = 49,74 kN < F_{Rd.szélrács} = 90,00 kN

azaz a szélrács a legnagyobb értékű szélteher esetén is biztonságosan hordja a terheket. A szélrács tönkremeneteléhez tartozó megnyúlás értéke 4,98 mm. Ha előfeszítjük, akkor az előfeszítés maximális értéke:

F_{Rd.szélrács} – F_{Ed.szélrács} = 40,26 kN

Ennél a feszítésnél a rúd 2,23 mm-t nyúlik. Azaz a teljes megfeszítésnél maximálisan ekkora megnyúlást engedhetünk meg. Figyelembe véve a fa szerkezeti kapcsolatokat, valószínűleg a valóságban ennél nagyobb alakváltozásokat is elvisel a szerkezet.

Csarnok és a szélrácsok állapota

A csarnok főtartói jó állapotúnak mondhatóak, káros mértékű alakváltozások nem láthatóak rajta. Fontos azonban megemlíteni, hogy a főtartók felső részén elhelyezett feszítéssel ellátott fogópárok mezőközépi lehajlása igen nagy, szabad szemmel is látható. A fogópárok elsődleges feladata a járható álmennyezet terheinek viselése, mivel a főtartókhoz ovális furattal vannak csatlakoztatva, így azok teherviselésében nem tudnak szerepet játszani. Az álmennyezet járó része fa lécekből van kialakítva, melyek hasznos teherre történő mozgása jelentős. A fogópárok állapotának javítása a járható álmennyezet funkciójának megőrzése érdekében elkerülhetetlen.

A szélrácsok megfelelően lettek kivitelezve, azonban nem elég feszesek, legtöbb szélrácsa laza, illetve csavaros kapcsolataik is lazák, a csavaranyák kézzel mozgathatóak. A kilazulás oka feltehetően a karbantartás hiánya volt, a faanyagú főtartók időben történő alakváltozása (zsugorodás, kúszás) is okozhatta.

Javaslatok

A szélrácsok kiviteli tervnek megfelelően készültek, azonban a csarnok eddigi használata során a szélrácsok feszességét, állapotát nem ellenőrizték. A szélrácsokat átvizsgáltuk, állapotukat dokumentáltuk. A szerkezetről ellenőrző méretezést készítettünk és meghatároztuk a maximálisan megengedhető megfeszítés mértékét. Tekintettel arra, hogy szélteher hatásakor az X alakban elhelyezett szélrácsok egyik tagja húzottá válik, míg a másik nyomottá (azonban ez a nyomott elem kihajlik, így gyakorlatilag nem dolgozik), a szélrácsok előfeszítése nem szükséges, csak abban a mértékben, hogy a keletkező húzó igénybevételkor azonnal tudjon erőt felvenni. Ebből kifolyólag először a csomópontokat kell újrahúzni, majd a szélrácsokat megfeszíteni, de csak kis mértékben, semmiképp sem szabad túlzott mértékű feszítést bevinni.

Karbantartási munkálatok

A csavarkapcsolatok laza csavarjait szorosra kell húzni, a szélrácsokat az elemek közepén elhelyezett ellenmenetes feszítővel meg kell feszíteni, és a korrodált elemeket meg kell tisztítani. Fontos ugyanakkor, hogy a szélrácsok nem feszíthetők meg a szükségesnél jobban, csak így biztosítható, hogy nem kerül többletfeszültség a szerkezetbe.

Bekötő fülek csavarjainak meghúzása

A csavarok megfeszítése előtt a bekötőlemezek korrodált részeit el kell távolítani, és az acél elemeket új festékréteggel kell ellátni.
A csavarokat csavarkulccsal kell meghúzni kézi erővel. A csavarok meghúzásánál arra kell figyelni, hogy a csavaranyák, alátétek minimális mértékben nyomódhatnak csak be a fa főtartó anyagába.

Szélrácsok megfeszítése
A szélrácsok megfeszítése előtt a korrodált részeket el kell távolítani, és az acél elemeket új festékréteggel kell ellátni.
A szélrácsok megfeszítésénél a következőkre kell ügyelni:

• a szélrács feszítő művét csak kézi erővel szabad megfeszíteni, úgy, hogy a szélrács feszes legyen, de semmiképp sem szabad nagy feszültséget bevinni a szerkezetbe

• ajánlott eljárás: először lazítsák ki, esetleges rozsdásodás miatt, majd kézi erővel húzzák meg, és a végén egy átdugott acél rúddal egy negyed fordulatot tekerjenek még rajta

• a feszítés során az ellenmenetes feszítőmű tekerésekor a súrlódásból származó csavarás nem adódhat át a szélső bekötő fülekre, mivel az azokra átadódott csavarás a csavaros kapcsolatot és a varratot is terhelheti, károsíthatja

• amennyiben a szélrács két rúdjának menetes vége a feszítőműben összeér és a feszítés nem hajtható végre, ott először a szélrácsot le kell szerelni és a menetből a szükséges hosszt le kell vágni.

A feszítéshez egy kiegészítő célszerszám gyártása és alkalmazása szükséges. A célszerszámmal befogjuk a szélrács rudakat, majd kézzel megtartva megakadályozzuk, hogy a feszítőmű tekerése során a rudakban keletkező csavarás a szélső kapcsolatokra továbbítódjon. Hidraulikus feszítőmű használata tilos, mivel az előfeszítés bevitelére szolgál!

A szélrácsok és a csavarkapcsolatok feszességének felülvizsgálata a megfeszítést követően minden harmadik évben szükséges. Amennyiben valamely szélrács a szükségesnél lazábbnak tűnik, úgy az ismertetett módszerrel a feszítését újra el kell végezni. Ajánlott minden ötödik évben statikus felülvizsgálatot is elrendelni, mely a szélrácsok és a kapcsolódó szerkezetek állapotát hivatott ellenőrizni.