A középkori, gótikus jellegő tetık szarufái nem csak a héjalást és annak aljzatát hordozták, hanem a haránt irányú rácsegység egyenrangú elemeként vettek részt az egész tetıszerkezet teherhordásában, merevítésében is. A szarufák többpontbéli megfogása egyúttal a tetısíkok tartósan alakváltozás-mentes állapotát is hivatott volt biztosítani. A gótikus jellegő tetık haránt irányú rácsainak (fı- és melléksza-ru állásainak) többi eleme is többfunkciós mőködéső.
Az általában húzott kötık és az általában nyomott dúcok egyik feladata a síkbeli merevítés, de nem hanyagolható el a hajlított szarufákat megtámasztó, többtámaszúsító szerepük sem, ugyanakkor részt vesznek a kötı (gyakran egyben áthidaló-) gerendák függesztésében, felkötésében is. A dúcok és kötık szerepe teherállásoktól függıen is felcserélıdhet, vagyis esetenként húzottak, más esetben nyomottak lehetnek egyazon elemek, amit húzás és nyomás felvételére egyaránt alkalmas kötéseik (fecskefarkú lapolások) is bizonyítanak. (X5. ábra) Valójában a ferde kötık és dúcok egy vagy több harántsíkban fekvı elemet is átmetszenek, ezért többtámaszú ferde merevítı gerendának tekintendık.
"RÁCSELEM":
KÖZÉPKORI TETİK HOSSZIRÁNYÚ SÍKEGYSÉGEINEK TÖBBSZEREPŐ ELEMEI
f m f m f m m f
A torokgerendák elsıdlegesen a szarufák köztes, rugalmas támaszait képezik, és csak elenyészı mér-tékő síkrács-merevítı hatásuk, ezért tulajdonképpen vízszintes helyzető dúcoknak is tekinthetık, ám gerendák lévén esetenként (nem csak önsúlyteher által) hajlítottak is lehetnek. Hasonlóképpen a víz-szintes helyzető kötıgerenda terminológia elsısorban az elem húzott rúd jellegét emeli ki, nem titkol-va annak áthidaló-, hajlított szerepét sem.
A középkori tetıkben a kötıgerenda felfüggesztése csak az oszloptámasztó dúcok és kötık másodlagos funkciójaként (csak jól megépített, nem károsodott szerkezetekben, több szerkezeti elemen és kapcso-laton történı erıátvezetéssel) valósulhat meg. Különösen igaz ez a mellékszaruállások kötıgerendái esetében. A hosszrácsok és a fıszaruállások közös elemei az oszlopok, amelyek tartószerkezeti analízis által is kimutatott függesztı szerepük miatt függesztı oszlopnak is tekinthetık. Az oszlopokat mindkét síkrácsba ferde (egyben merevítı feladatú) elemek (szögletkötık, ferde gerendák) kapcsolják be. A vízszintes rácsgerendákra közvetlenül csak nyomóerıt tudnak közvetíteni (csapkötésekkel), a kötı és torokgerendákkal közvetlen kapcsolatuk nincs. (X7. ábra)
SZARUFA:
X8. ábra Barokk jelleg szaruzatok elemfeladatai
A középkori tetıszerkezetek síkrácsainak többszörös statikai határozatlansága, valamint a térbeli me-revséget adó síkrács együttdolgozások egyrészt megtévesztı (esetenként túlzott magabiztossághoz vezetı) teherbírási tartalékokat, másrészt méretpontossági, mérettartóssági bizonytalanságokat is gene-ráltak. Az ilyen fedélszerkezetek nagyobb tetıméretek mellett (a túlságosan karcsúvá váló rudak mi-att)3 fıleg az aszimmetrikus szélterhekre érzékenyek, amely tényre a használatuk során kialakult cso-móponti elégtelenségek, rúdtörések, síktorzulások is utalnak, jelezve az empirikusan kialakult, talán kissé túlzott komplexicitású szerkezeti rendszer alkalmazhatósági korlátait.
Az újkori, barokk jellegő tetık különvált, torokgerendás szaruzatait többek között a fent említett el-lentmondás kiküszöbölése érdekében választották el a tényleges térbeli tartószerkezeti alegységtıl, biztosítandó a tetısíkok egyszerő és pontos beállíthatóságát is. Nem kevésbé motiválhatta a korabeli ácsmestereket az ismétlıdı, azonos szaruzatok „elıregyárthatóságának” lehetısége sem.
FÖDÉMHORDÁS (ESETENKÉNT)
"RÁCSELEM":
KÖTİGERENDA:
HARÁNTMEREVÍTÉS
PÁROS LENGİOSZLOPOK, (KÖTİ- ÉS MESTERGERENDA) FÜGGESZTÉSE
HARÁNTMEREVÍTÉS HARÁNTMEREVÍTÉS A FERDE DÚCOK ÖSSZEKAPCSOLÁSA,
MEGTÁMASZTÁSA
MELLSZORÍTÓ: "RÁCSELEM":
HÓNALJFA : "RÁCSELEM":
SAROKMEREVÍTÉS FERDE DÚCOK, MELLSZORÍTÓ KÖZTES
RUGALMAS TÁMASZA HOZADÉK: FESZÍTİ HATÁS
BAROKK TETİK TARTÓSZERKEZETÉNEK
HARÁNTSÍKBAN FEKVİ, TÖBBSZEREPŐ ELEMEI
ZÁRT KERET ELEME (SZARUVÉGEK TÁMASZA)
X9. ábra Többszerepő elemek a barokk jellegő tetıvázak fıállásaiban
A többfunkciós mőködés a mindig legalább kétszintes barokk jellegő szerkezetekben is felfedezhetı, hiszen a szaruzatok torokgerendái egyben a felsı szint (szintek) kötıgerendáinak (sıt esetenként fö-démgerendáknak) is tekinthetık. A klasszikus torokgerendák jellemzı igénybevétele mindig a külpon-tos nyomás (nagyon ritkán, szél- illetve szeizmikus terhek miatt lép fel húzás). A barokk torokgerenda azonban (kötıgerenda szerepe miatt) gyakran lehet húzott is, amit a ferde hosszrács fejgerendáihoz kapcsoló húzó-nyomó igénybevételek felvételére is alkalmas nagy mélységő rovások (fogazások)4 is igazolnak. (X8. ábra)
A különvált barokk jellegő szaruzatokat egy önállósult, térben merev tartószerkezeti egység, tetıváz hordozza. Az önsúlyterhektıl eltekintve eme térbeli szerkezet elemei a közvetlen megoszló terhektıl megszabadultak, de többfunkciós szerepeik így is kimutathatók. Az alsó szaruvégek közvetlenül a kö-tıgerendát terhelik (függıleges terhekbıl oldalnyomást nem adnak át, vagyis a terheket eredeti vektor-értékkel közvetítik). (X9. ábra)
X10. ábra Többszerepő elemek a barokk jellegő tetıvázak ferde hosszrácsaiban
A ferde síkrácsok a hosszirányú merevítésen túlmenıen részt vesznek – a nagymérető ferde dúcok ré-vén – a haránt irányú merevítésben is. Segítik a kötıgerenda nélküli mellékállások (önállóan lehetet-len) kiegyensúlyozását. Hordozzák a torokgerendás szaruzatok fejgerendákon átadódó, immár kon-centrált terheit. A ferde hosszrácsok kényszerő összehajlása (így adnak helyt a boltozatnak), nem pár-huzamos állása egyben tartószerkezetei nyereség, hiszen ily módon hosszanti irányú síkmerevségük mellett együttes térmerevítı hatásuk is van. (Nincs olyan eredı erıhatás amely egy idıben mindkét rácsot síkjára merılegesen tudná terhelni.) (X10. ábra)
A haránt irányú fıállások mellszorító – ferde dúcok – kötıgerenda négyszöge vízszintes erıhatásokra labilis szerkezetét hónaljfák (szögletkötık) merevítik, így a keresztirányú merevítés eszközei. A szaruzatok terheit a fejgerendák közvetítésével a felsı sarokpontokban veszik át. A ferde síkrácsok talp-, fej-, és közbetett gerendái közvetítik a fı- és mellékállások együttdolgozásához, utóbbiak ki-egyensúlyozásához szükséges erıkomponenseket is. Helyes szerkezetmőködés esetén a talp- és a köz-betett gerenda semmiképpen nincs a szarufák által közvetlenül hajlítva, a fejgerenda pedig csak akkor, ha a szaruzat felfekvése nem esik rács-csomópontra. A ferde dúcok a haránt irányú fıállások és a ferde síkrácsok közös elemei, ebben áll multifunkcionális jellegük is.
FÖDÉMHORDÁS (ESETENKÉNT)
EKLEKTIKUS TETİK FİÁLLÁSAINAK TÖBBSZEREPŐ ELEMEI:
KÖTİGERENDA:
SZELEMENHORDÁS (FESZÍTİ/FÜGGESZTİ MŐ ELEMEKÉNT)
SZELEMENHORDÁS (FESZÍTİ/FÜGGESZTİ MŐ ELEMEKÉNT)
MELLSZORÍTÓ:
OSZLOPFÜGGESZTÉS
SZELEMENHORDÁS (FESZÍTİ/FÜGGESZTİ MŐ ELEMEKÉNT)
OSZLOPFÜGGESZTÉS FERDE DÚC:
alig rövidül (nyomás )
HARÁNT IRÁNYÚ MEREVÍTÉS
HARÁNT IRÁNYÚ MEREVÍTÉS HARÁNT IRÁNYÚ MEREVÍTÉS (HA ELÉG MEREV
A KÖTİGERENDA)
Elsıdleges merevítı szerepük mellett kimutatható a szögletkötık (hónaljfák) feszítı hatása is, ugyan-akkor kötıgerenda-függesztés (felkötés) esetén a középen hajlított mellszorító gerenda közbensı, ru-galmas támaszaiként is szolgálhatnak.
A barokk szerkesztési alapelvnek megfelelıen a térben merev tartószerkezeti egység kötıgerendái már csak a fıállásokban maradnak meg, helyet hagyván a mellékállások alatt emelkedı boltozatok számá-ra. A kötıgerendák elsırendő feladata a fıállások kiegyensúlyozása, továbbá a ferde síkú hosszrácsok és a falak összekötése, összekapcsolása is. A rács-kötıgerenda kapcsolat átgondolt, tiszta erıjátékra törekvı megoldását az ötszöglető talpgerenda-keresztmetszet és a ferde dúc (tulajdonképpen ferde helyzető rácsoszlop) – talpgerenda - kötıgerenda kapcsolatok akkoriban újszerőnek számító kötései5 jelentik. A kötıgerenda a falakhoz továbbra is sárgerendák, sárgerenda-párok közbeiktatásával kapcso-lódik, új feladata viszont a fıpárkány –korábbiakban már említett –-leterhelése.
f
A fıállások kötıgerendáinak áthidaló, önsúlyt meghaladó mértékő teherhordó szerepe esetenként, sík-födémes változatokban mutatható ki. A kötıgerenda áthidaló szerepét gyakran, a barokkra oly jellem-zı függesztı páros lengıoszlopok beépítésével is támogatták. Úgyszintén gyakori megoldás volt a fı -állások (áthidaló-) kötıgerendáira fektetett, a mellékállások kötı-(egyben födém-) gerendáit hordozó mestergerendák beépítése is. (X10. ábra)
Az eklektikus jellegő történeti tetıkben a tartószerkezeti egységek további lebontása, szétválasztása tapasztalható. A fıállásokban összpontosul az eleinte még torokgerendás szaruzatok, késıbb az önálló-suló (fogófákkal rögzített helyzető) szarufák által a szelemeneken keresztül közvetített teherfelvétel és a határfalakra történı teherhárítás. A növekvı fesztávolságok tudatosan szerkesztett függesztı-, feszí-tı-, és feszítı-függesztı mővek használatát igénylik. A bonyolult, összetett alaprajzú, nagyobb fesztá-volságú tetıformák egyszerőbb megvalósíthatósága érdekében tett funkcionális „profiltisztítás” ellené-re, még mindig elég sok, többcélú elem maradt ezekben a szerkezetekben is. A (szaruzatok, szarufák által közvetlenül) hajlított szelemenek a karpántokkal kiegészülve a hosszirányú merevítést is szolgál-ják, akárcsak a függesztı fák, amelyek egyben székoszlopoknak is tekinthetık. A ferde könyökök (kar-pántok) a szelemenek közbensı rugalmas támaszaiként is viselkednek. (4. ábra, X11., X12. ábra)
Összegezve az ácsolt történeti tetıszerkezetek elemei szerves rendszerben, együttmőködve látják el összetett, bonyolult épület- és tartószerkezeti feladataikat. A tartószerkezeti feladatokat a szerkezetfej-lıdés során az egyes elemek egyre kisebb, jól körülhatárolható szerkezeti egységek részeként látják el.
Többszörös szerepvállalásuk azonban még az eklektikus tetık esetében is nyilvánvaló. A gótikus tetı és a barokk tetıvázak minden eleme egy-egy térbeli mőködéső rácsszerkezet egyenrangú tagja. A ba-rokk és az eklektikus szaruzatok önálló (egyenrangú, többszerepő elemekbıl álló) síkegységei a térben mőködı tetıvázra, illetve a tetıszékek síkegységeire települnek. A szaruzatok felbomlásával a szarufa hajlított ferde gerendaként úgyszólván a fedés aljzatának részévé válik. A közvetlen héjhordáson és párjának csuklós szaruvég-megfogásán kívül más tartószerkezeti feladata nem marad. (hasonlóan a korai szelemenes szerkezetek szarufáihoz6)
Hasonló folyamat figyelhetı meg az alakváltozások mérsékléséért vívott küzdelem során. A középkori tetık kötıgerendáit még közvetett módon a térrács merevítı elemei „kötötték” fel a szaruállásokra és a síkrácsokra. Az újkori közvetlen függesztések már a barokk tetıkben is elkülönült szerkezeti egység-ként települtek a tetıvázakra, akárcsak a már eklektikusnak tekinthetı, a tetıváztól elkülönült feszítı mővek. A valódi eklektikus feszítımővek és feszítı-függesztı mővek önálló fıállásbeli funkcionális tar-tószerkezeti egységként akár a tetıszékek szerepét is átvéve hordozzák a horgolt, héjhordó szarufákkal terhelt hajlított szelemeneket.
A szerkezetcsoportok szétválási folyamata elemeik alapvetı szerepeit is lokalizálja:
térbeli teherhordó tetıszerkezet térbeli teherhordó tetıváz + szaruzat térbeli teherhordó tetıváz + szaruzat + függesztés
funkcionális síkbeli teherhordó szerkezetek7 + szelemenek8 + szaruzat vagy horgolt szarufák
6 Esetenként a szarufák képezik magát az aljzatot. Például az ókori tetık „tegula-imbrix” fedései alatt 7 Tetıszékek, feszítı mővek, feszítı-függesztı mővek (E5. ábra)