Héjszerkezetek

A héjak görbült középfelületű felületszerkezetek, amelyek a felületükre jutó terheket jellemzően a középfelületben működő erők közvetítésével továbbítják a héjperemeken fekvő alátámasztásokra. A terhek így a héjakban olyan feszültségeket keltenek, amilyenek a síkjukban terhelt tárcsákban a peremterhek hatására ébrednek. (A terhelt héjfelületen a középfelületre merőleges irányú normálfeszültség is fellép, de ennek a nagysága általában elhanyagolhatóan kicsiny.)

Azokat a héjakat, amelyek teherviselésében valóban elhanyagolható a lemez-szerű igénybevételek szerepe, membránhéjaknak amelyekben viszont nem, hajlított héjaknak szoktuk nevezni. A következőkből kitűnik, hogy a héjak speciális erőjátékából adódó előnyök kihasználásához arra kell törekednünk, hogy minél inkább elhanyagolható legyen a teherviselésben a lemez-szerű igénybevételek szerepe. Erre a héj alakjának és megtámasztásainak körültekintő felvétele ad lehetőséget.

Csarnok-lefedések egyetlen héjfelülettel

Egyetlen héj alkalmazására a kupola-szerű formát eredményező elliptikus felületeket használjuk. Ennek az a magyarázata, hogy az ilyen alakú felület egyszerűen megtámasztható úgy, hogy abban a héj erőtanilag legkedvezőbb, membrán-erőjátéka alakuljon ki. A legegyszerűbb megoldás a kör alaprajzú, húzott peremgyűrűre támaszkodó elliptikus forgásfelület. Erőtanilag is legkedvezőbb, ha a héj gyűrű alakú peremtartóhoz csatlakozik. Az ilyen héjak erőjátéka áll a legközelebb az egyhéjú falazott kupolákéhoz.

Csarnok-lefedések összetett héjszerkezettel

Összetett héjszerkezeteket olyankor alkalmazunk építmények lefedésére, amikor
- a lefedendő építmény méretei meghaladják az egyetlen héj gazdaságos alkalmazhatóságának a mérethatárait,
- ill.a lefedendő építmény alakja nem teszi lehetővé a héj legkedvezőbb erőjátékának megfelelő alátámasztás alkalmazását.
A nagy alaprajzi méretű centrális elrendezésű terek lefedését általában összetett héj kialakításával valósítják meg. Ennek az alapgondolata az, hogy a szerkezet lefedését alkotó héjelemeket úgy illesztik egymáshoz, hogy a belsővé váló héj-peremtartók – megfelelő kiegészítéssel – önhordó térbeli alakzatot alkossanak, így a lefedendő tér belsejében nem szükséges alátámasztásokat alkalmazni. Íves „belső” peremtartók esetén ennek a kialakításnak a mérethatárai kedvezőbbek, mint egyenes peremtartók esetén. alaprajzot radiális alaprajzi irányokban belső peremívekkel osztják meg, és az ívek által kivágott cikkelyekre szerkesztenek gyakorlatilag egymástól független erőjátékú héjakat.

Centrális elrendezésű tér lefedése egyenes peremű torznégyszögekkel

Az alábbi vázlatok torznégyszögekből szerkesztett összetett héjakat ábrázolnak. Ezeket az összetett héjakat elsősorban az tette közkedveltté a héjépítésben, hogy az egyedül álló meredek torznégyszögek oldalnyomás-mentességét még az önsúlyteherre sem lehet biztosítani, a vázolt kialakítással viszont lehetőség van a „külső” héjperemek oldalnyomás-mentes kialakítására.

Forrás: http://epito.bme.hu