curs i.2 cofraje.generalitati.pdf

7/25/2019 Curs I.2 Cofraje.generalitati.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/curs-i2-cofrajegeneralitatipdf 1/6

II. COFRAJE PENTRU BETOANE

II.1. GENERALITĂŢI

Cofrajele sunt construcții auxiliare, specifice şi provizorii care servesc laobținerea formei, dimensiunilor şi poziționării elementelor de beton, beton armat şi

beton precomprimat în structurile monolite, precum şi la susținerea acestora până când betonul atinge un grad de maturizare minim pentru decofrare.

Operația de cofrare constă în efectuarea operațiilor de asamblare acomponentelor cofrajului, cu scopul realizării unui element sau a unei structurimonolite.

Cofrajele ocupă un rol foarte important în realizarea structurilor de beton,beton armat şi beton precomprimat atât sub aspectul calității acestora, cât şi dinpunct de vedere economic.

Funcție de tipul construcției şi a cofrajului folosit, lucrările de cofrare potreprezenta 15%÷30% din costul elementului de beton armat monolit. De aceea secaută realizarea unor sisteme industrializate moderne, mereu perfecționate, de

cofrare, care sa conducă la creșterea productivității şi la reducerea costurilor.Industrializarea lucrărilor de cofrare urmărește următoarele cai:

- tipizarea si modularea lor;- mecanizarea principalelor activități ale lucrărilor de cofrare;- extinderea aplicării sistemelor perfecționate de cofrare şi introducerea unor

sisteme noi;- modul de baza în construcții 30cm;- submoduli: 5cm; 10cm;

II.1.1. Clasificări ale cofrajelor

Ținând seama de diversitatea sistemelor de alcătuire şi a utilizării lor,clasificarea cofrajelor se poate face în funcție de următoarele criterii:

II.1.1.1. După modul de alcătuire şi utilizare, cofrajele se clasifică în următoarele categorii:

- cofraje demontabile – alcătuite din panouri modulate şi tipizate,elemente de susținere, elemente de sprijinire, elemente auxiliare şi deasamblare. Principalele tipuri sunt: cofrajele de inventar din panouridemontabile modulate, cofrajele pășitoare, cofrajele cățărătoare etc.;

- cofraje nedemontabile – care se asamblează şi se demontează o

singur ă dată, la începutul şi respectiv la terminarea realizării structurii.Aceste cofraje sunt echipate cu instalații sau dispozitive care permitdeplasarea lor în întregime, sau sub forma de ansambluri orisubansambluri mari, utilizând macarale. Din această categorie facparte: cofrajele glisante, cofrajele rulante, mesele cofrante, cofraje detip tunel, panourile mari etc.

- cofraje tradiționale – folosite la elemente şi structuri cu caracter deunicat sau cu forme variabile şi complicate, (cupole, grinzi curbe), undenu se pot adopta sisteme industrializate de cofrare. Se confec ționează pe șantier din material lemnos şi se folosesc o singur ă dată sau de unnumăr mic de ori.

- cofraje pierdute – care îndeplinesc funcțiile normale ale unui cofraj, darnu se recuperează, r ămânând aderente la elementul format. Ele potavea rol de rezistenţă (contându-se pe conlucrarea lor cu betonul), de



izolator termic sau estetic. Se pot menționa: predalele, panourile cucaracter arhitectural, casetele pentru planșeele casetate etc.

II.1.1.2. Din punct de vedere al destinației , în raport cu elementele de construcții la acăror executare se folosesc, cofrajele se clasifică în:

- cofraje pentru fundații ;

- cofraje pentru pereți ;- cofraje pentru stâlpi;- cofraje pentru grinzi;- cofraje pentru planșee;- cofraje pentru arce si bolti;- cofraje pentru alte elemente de construcție.

II.1.1.3. după materialele folosite pentru placa cofrantă, acestea sunt cofraje din: - cherestea;- placaj rezistent la umiditate;- tablă de oţ el;

- profiluri din aliaje de aluminiu;- polimeri (armați sau nearmați cu fibre de sticlă sau carbon);- cauciuc;- materiale combinate – placaj acoperit cu folie de aluminiu, tablă de otel

sau cu polimeri.

II.1.2. Condiţii de calitate

Calitatea cofrajelor este apreciată după gradul de îndeplinire a trei categoriide condiții: tehnice, funcționale si economice.

Nerespectarea lor, indiferent care, influențează negativ calitatea şi costulelementelor sau structurilor realizate.

II.1.2.1. Condiții tehnice- să se asigure redarea corectă a formei, dimensiunilor şi poziției relative

în structura a elementelor;- suprafața plăcilor cofrante să fie riguros conformă cu calitatea cerută a

suprafeței elementelor de beton;- să reziste, f ăr ă a se deforma peste limitele admise, la solicitările fizico-

mecanice la care sunt supuse;- sa fie etanșe, pentru evitarea pierderilor de apă şi de parte fină din

amestec (ciment, nisip 0÷0.2mm etc.);- plăcile cofrante sa aibă o rezistenţă destul de mare la uzur ă pentru a nu

fi ușor degradate, în timpul montării armăturii, turnării şi compactării betonului, curățirii, circulaţiei etc.;

- starea suprafețelor plăcilor cofrante să nu favorizeze aderenţabetonului la ea;

- materialele din care se realizează placa cofrantă, să nu atace chimic şisă nu fie atacate de beton.

II.1.2.2. Condiții funcționale - să aibă dimensiunile modulate;

- sa permită o asamblare ușoară;- să permită o demontare rapida şi ordinea cerută de decofrare;



- să asigure înlocuirea unor elemente componente uzate, cu un consumredus de manoper ă;

- greutatea lor sa se încadreze în limita de 30÷40kg, pentru celemanipulate de către un singur muncitor si de 60÷70kg, pentru celemanipulate de către doi muncitori;

- să corespundă din punct de vedere al normelor de tehnica securității

muncii.

II.1.2.3. Condiții economice. - realizarea cofrajelor să conducă la un consum cât mai redus de

materiale, energie şi manoper ă şi la un cost cât mai mic;- să asigure un număr cât mai mare de refolosiri;- să necesite un consum de manoper ă cât mai redus pentru montarea şi

demontarea lor;- să permită o curățire, ungere, manipulare, depozitare şi reparare cât

mai ușoară şi la un preț cât mai redus.

II.2. ELEMENTE DE CALCUL ALE COFRAJULUI

Calculul cofrajelor se face în domeniul elastic, la starea limită de exploatarenormală.

Dimensionarea cofrajelor se face astfel încât să nu depăşească rezistenţelede calcul ale materialelor din care sunt confecţionate fiecare din elementelecomponente cofrajului, sub acţiunea încărcărilor maxime probabile şi al efectuluicombinat al acestora.

II.2.1. Î ncărcări, grupări de încărcări, caracteristici de materiale

II.2.1.1. Clasificarea încărcărilor Încărcările considerate în calculul cofrajelor se clasifică astfel:

a) După modul de producere: o încărcări statice, uniform distribuite, sau/şi concentrate; o încărcări dinamice, uniform distribuite.

b) După direcţia de acțiune: o pe direcție verticală; o pe direcţie orizontală.

c) După natura încărcărilor: o Greutatea proprie a cofrajelor;o

Greutatea betonului proaspăt si a armăturilor;

o Încărcarea tehnologică, provenită din oameni, căi de circulaţie, mijloacede transport ale betonului (roabe, tomberoane, bene etc.)

II.2.1.2. Încărcări pe direcţie verticală (ce acţionează asupra cofrajelor orizontale - pentru plăci si funduri de grinzi)

a) Greutatea proprie a cofrajelor şi elementelor care susţin cofrajele, stabilită in baza greutăţilor tehnice specifice, aferente materialelor ce lealcătuiesc:

- Cherestea:o foioase (fag, gorun, salcâm, stejar):

uscat în aer (15% umiditate): 8,0kN/m3

; Proaspăt tăiat sau umed: 10,0kN/m3;

o răşinoase (brad, larice, molid, pin):



uscat în aer (15% umiditate): 6,0kN/m3; Proaspăt tăiat sau umed: 8,0kN/m3;

- Placaj din lemn:o placaj stratificat de tip TEGO: 8,5kN/m3;o placaj de fag tip F sau S cu umiditatea de 12%: 8,0kN/m3;o placaj de fag protejat cu ţesătură din fire de sticlă, gros de 15

mm, cu umiditatea de 6,5%: 7,7kN/m3

;o placaj de plop protejat cu ţesătură din fire de sticlă, gros de 15

mm, cu umiditatea de 6,5%: 4,8kN/m3;

- Elemente de prindere foaie cofrantă de ramă: o cuie, holtzşuruburi etc. – conform greutăţilor tehnice ale

materialelor din care sunt realizate (oţel: 78,5 kN/m3).b) Greutatea betonului proaspăt:

- beton – simplu 24kN/m3

– armat 25kN/m3

- beton uşor 1,10 x ρb

- beton greu 1,15 x ρb unde: ρb = densitatea betonului în stare întărită.

c) Încărcare tehnologică uniform distribuită pe suprafaţă, provenită din căilede circulaţie (podine de lucru) instalate pe cofraje şi din aglomerarea cuoameni:

- pentru calculul cofrajului – 2,5kN/m2;- pentru calculul elementelor orizontale de susţinere a cofrajelor –

1,5kN/m2;- pentru calculul elementelor verticale de susţinere a cofrajelor (popi,

stâlpi, schele) – 1,0 kN/m2.

d) Încărcare concentrată, provenită din greutatea unui muncitor cetransportă o sarcină (materiale) sau din greutatea mijloacelor de transport încărcate, acţionând asupra cofrajului si elementelor orizontale desusţinere:

- pentru 1 muncitor ce transportă materiale – 1,3kN;- pentru trans port cu roaba (sub roată) – 1,7kN;- pentru transport cu tomberonul de 0,175m3 (sub fiecare roată) – 2,8kN.

În cazul altor metode folosite pentru transportul betonului, sarcinileconcentrate se vor determina conform situaţiei, fără însă a fi mai mici de 1,3kN.

e) Încărcare uniform distribuită pe suprafaţă, temporară, datorată vibrăriibetonului [această încărcare nu acţionează concomitent cu încărcările de tip c) şid)]: – 1,2kN/m2.

II.2.1.3. Încărcări pe direcţie orizontală (ce acţionează asupra cofrajelor verticale - pentru stâlpi si pereţi)

f) Încărcare orizontală statică, provenită din împingerea laterală a betonului(turnat şi apoi compactat prin vibrare) asupra pereţilor cofrajelor, ce sedistribuie în funcţie de viteza de betonare vb, conform diagramelor din figura 1.

Viteza de betonare reprezintă raportul dintre înălţimea elementului ce trebuie

turnat H, şi durata de timp apreciată pentru umplerea cofrajului cu beton pe înălţimearespectivă.



Fig. II.1: Împingerea laterală a betonului în funcţie de viteza de betonare:a) pentru vb≥10 m/oră; b) pentru 1 m/oră < v b < 10m/oră; c) pentru vb≤1 m/oră.

Se mai poate defini şi ca fiind raportul dintre debitul betonului pus în operă Q şisuprafaţa orizontală a cofrajului S. (vb=Q/S)

- Poziţia presiunii maxime se determină cu relaţia: hp= λ1 · H

- Valoarea presiunii maxime se calculează cu relaţia: pmax=λ1 ∙ λ2 ∙ λ3 ∙ λ4 ∙ γb · H

- Presiunea de la partea inferioară pinf se determină pe baza relaţiei: Pinf =α · pmax

unde :λ1, α→ coeficienţi care ţin seama de viteza de betonare; λ2→ coeficient care depinde de lucrabilitatea betonului, exprimată prin

tasare;λ3→ coeficient care ţine seama de dimensiunea minimă a elementului; λ4→ coeficient care depinde de temperatura betonului proaspăt.

Caracteristici α λ1 λ2 λ3 λ4

Viteza de betonare (m/oră)

≤1 0 0,552 0,25 0,653 0,45 0,754 0,70 0,85

6 0,80 0,908 0,90 0,95

≥10 1,00 1,00

Lucrabilitatea betonului, exprimatăprin tasare (cm)

≤1 0,851...4 0,955...9 1,00

10...15 1,05≥15 1,10

Dimensiunea minimă a secţiunii(cm)

≤15 0,9016...54 0,95

≥55 1,00

Temperatura betonului proaspăt(ºC)

≤5 1,006...24 0,95≤25 0,90



g) Încărcare orizontală dinamică pe pereţii cofrajelor, provenită din şocuri ce seproduc la descărcarea betonului, se va considera astfel:

- benă cu capacitatea de cel mult 0,2m3 ....... → 2,0kN/m2

- benă cu capacitatea cuprinsă între 0,2÷0,7m3…..

→ 4,0kN/m2 - benă cu capacitatea de peste 0,7m3 .................. → 6,0kN/m2

- turnare cu jgheaburi şi pâlnii ................................ → 2,0kN/m2

- turnare cu pompa ................................................ → 6,0kN/m2

h) Încărcare dinamică datorată vântului, se va considera conform NP-082-04 (Codde proiectare. Bazele proiectării şi acţiunilor în construcţii. Acţiunea vântului)

De această încărcare se va ţine seama numai la calculul susţinerilorcofrajelor (cintre, eşafodaje etc.) mai înalte de 6m, precum şi la verificarea larăsturnare dată de presiunea vântului, pentru toate cofrajele de suprafaţă dinpanouri, care au o masă totală mai mare de 250kg.

II.2.1.4. Gruparea încărcărilor

Denumirea elementelor

Gruparea încărcărilor

Starea limităde rezistenţă

Starea limită dedeformaţie

Cofrajele plăcilor sau bolţilor, precum şielementele de susţinere orizontale

ale cofrajelor (grinzi)

a + b + c + dsau

a + b + e a + b

Elementele de susţinere verticale alecofrajelor (popi, schele, eşafodaje) a + b + c a + b

Fundurile cofrajelor la grinzi şi arce

a + b + e

a + b

Cintrele sau eşafodajele cu înălţimi demaximum 6m

a + b + csau

a + b + e a + b

Cintrele sau eşafodajele cu înălţimi maimari de 6m

a + b + c + hsau

a + b + e + h a + b

Părţile laterale ale cofrajelor grinzilor sauarcelor

f f

Cofrajele stâlpilor cu laturi de maximum30 cm, şi cofrajele pereţilor cu grosimea

de maximum 10cm

f + g f

Cofrajele stâlpilor cu laturi de peste30cm, cofrajele pereţilor cu grosimea de

peste 10cm, precum şi cofrajeleelementelor masive

f f

Stabilirea schemei statice de calcul se va faceținând cont de materialul dincare este realizat elementul, condițiile de rezemare şi modul de concepție şi realizarea acestuia.

curs i.2 cofraje.generalitati.pdf

Documents