ELEMENTE GENERALE DE TEORIE I TEHNIC A CONSTRUCIILOR

ALCTUIREA GENERAL I CLASIFICAREA CONSTRUCIILOR

Construciile sunt produse imobile(ingatlan) care se folosesc, n general, acolo unde au fost create, fiind legate direct de terenul pe care sunt amplasate.

Rolul construciilor este de a crea un mediu artificial cu condiii optime pentru satisfacerea utilizatorilor, definii n termeni generali (oameni, animale, psri, plante, obiecte, materiale, activiti umane etc).

Factorii determinani n concepia(fogantatas) i alctuirea construciilor

Omul, indiferent de zona geografic, are nevoie de aceleai condiii fiziologice i igienice (volume, gabarite, temperatur, umiditate, lumin, nivel sonor etc.), determinate de anatomia i fiziologia sa, n vederea asigurrii celor mai bune condiii de sntate, activitate, odihn i recreere.

3. Natura, exercit(gyakorol) asupra construciilor aciuni mecanice, fizice, chimice i biologice deosebit(kulonosen) de variate, datorit att condiiilor de clim (vnt, temperatur, precipitaii etc.), ct i datelor specifice amplasamentului (proprietile fizico-mecanice ale terenului, prezena apei subterane i gradul ei de agresivitate, seismicitatea etc.).

Factorii de mai sus trebuie analizai n diverse cazuri concrete, astfel nct construciile s corespund sub toate aspectele, inclusiv din punct de vedere estetic, avnd n vedere c majoritatea construciilor reprezint mesaje pentru generaiile viitoare.Se menioneaz(emlit) c mai sunt o serie de construcii care nu adpostesc procese funcionale sau tehnologice (poduri, tunele, canale tehnice, baraje, turnuri, couri de fum, rezervoare etc.), care nu creeaz spaii nchise i medii artificiale, dar care sunt indispensabile(elengedhetetelen) n diversele activiti, mai ales industriale (de producie, transport etc.).

Prile principale ale cldirilor

Infrastructura cldirii, situat sub cota 0,00, vine n contact direct cu terenul, asigurnd stabilitatea construciei. Cuprinde:- fundaiile;- elementele constructive ale subsolului;- planeul peste subsol.Prin intermediul(keresztul) fundaiilor infrastructura transmite terenului de fundare toate ncrcrile care acioneaz asupra construciei.

Suprastructura cldirii cuprinde toate elementele constructive, verticale i orizontale, care sunt situate deasupra cotei 0,00, inclusiv acoperiul.

Suprastructura se realizeaz din elemente de construcie care au rolul de a crea spaiile necesare utilizatorilor, spaiul construit fiind delimitat(korulhatarolt) n plan orizontal n ncperi de ctre perei i pe vertical n niveluri de ctre planee.

Pereii de pe conturul cldirii sunt perei exteriori (sau de nchidere). n cazul existenei subsolurilor, primul planeu se numete planeul peste subsol, iar ultimul - planeul de pod sau planeul teras. Planeele intermediare se numesc planee curente.

Circulaia pe vertical (ntre niveluri) se realizeaz prin intermediul scrilor. La cldiri civile (de locuit, administrative etc.) cu peste 3 etaje se prevd(biztosit) i ascensoare (lifturi).

Numerotarea nivelurilor se face de jos n sus astfel: S+P+nE

Elementele componente ale cldirilor

ntreaga cldire, att infrastructura ct i suprastructura, este format din elemente de construcie. Acestea sunt:

- elemente structurale (de rezisten): fundaii, grinzi, plci, planee, stlpi, cadre, diafragme (perei de rezisten), cadre cu diafragme (mixte), grinzi cu zbrele (ferme), arce, cabluri, structuri reticulare (reele reticulare), contravntuiri, scri etc.

- elemente nestructurale (cu rol de a realiza confortul i funcionalitile necesare): elemente de compartimentare (perei nestructurali), de nchidere, de izolare i etanare(szigetelo), de finisaj, de instalaii.

CONDIII TEHNICE

Condiii capitale- durabilitatea (HGR 964 - 1998)* ridicat ( 50 ani)* obinuit (20 - 50 ani)* redus (sub 20 ani)- rezistena la foc Durabilitatea(tartossaga) este determinat de rezistena materialelor din care sunt formate elementele de construcie la aciunea distructiv(pusztitio) a mediului, care se manifest(megnyilvanul) prin nghe-dezghe, umiditate, agresivitate chimic, microorganisme, radiaii solare etc. Rezistena la foc este determinat de rezistena la foc a materialelor din care sunt realizate elementele de construcie ale cldirii. Normativul P 118-99 definete o serie de noiuni specifice, cum sunt : combustibilitatea, categoria de pericol de incendiu, riscul de incendiu, rezistena la foc, comportarea la foc, stabilitatea la foc etc.

Condiii mecanice (se refer n special la structura de rezisten):- stabilitatea i rigiditatea elementelor structurale;- rezistena la oc;- rezistena la uzur(kopas);- limitarea deschiderii fisurilor;- oboseal etc.

Condiii fizice (se refer la confortul interior i condiii de igien):- elemente de izolare i etanare la transferul de cldur;- elemente de izolare fa de influena curenilor de aer (vnt);- elemente de izolare fa de intemperii (precipitaii);- elemente de limitare a nivelului sonor; - asigurarea iluminrii naturale etc.

Condiii estetice (plastica arhitectural, decoraiuni interioare etc.)Plastica arhitectural se realizeaz prin volumetria i proporiile cldirii, distribuia i evidenierea(kiegyensulyoz) spaiilor i volumelor pe vertical i orizontal, sau / i prin elemente decorative, finisaje etc. ; stabilirea lor este, n general, apanajul arhitectului.

Condiii economice (alctuirea constructiv i realizarea tehnologic trebuie s asigure indici tehnico-economici eficieni).

PROIECTAREA CONSTRUCIILOR

Proiectarea n construcii reprezint concretizarea ntr-un ansamblu(egyuttes) de documente a inteniilor(szendekok) funcionale, tehnologice, constructive, arhitecturale, estetice, de confort etc. ale unui investitor, cu respectarea condiiilor de calitate i economice cerute de acesta i de normele legale n vigoare, impunndu-se colaborarea inginerului tehnolog, arhitectului, inginerului constructor, inginerului instalator i a specialistului n ecologie.

La proiectarea construciilor se cer rezolvate urmtoarele cerine i corelri(osszefuggesek) eseniale:

- amplasamentul construciei; - sistematizarea(teruletelrendezes) ansamblului; - arhitectura ansamblului i a construciilor precum i dispunerea fa de punctele cardinale, de direcia vntului dominant etc; - dotri(felszereles) tehnico-edilitare(kozhasznu): ap, canalizare, energie electric, transport urban etc; - materiale de construcii utilizate; - sistemele constructive; - corelarea cu diferitele tipuri de instalaii care echipeaz construcia; - tehnologia de execuie a lucrrilor i organizarea antierului; - dezvoltarea ulterioar a ansamblului.

FAZELE PROIECTRII

Tema de proiectare

Prin tema de proiectare se stabilesc, cu date ct mai complete, caracteristicile funcionale i cerinele constructive specifice, indicaii privind valoarea investiiei, punerea ei n funciune etc. precum i date asupra terenului (aezare, poziie, dimensiuni, suprafa, orientare, acces, legturi, cldiri existente pe teren etc.), date privind utilitile (energie, ap-canal etc).

Tema de proiectare este nsoit(csatolt), de obicei, de un plan de situaie al terenului i al eventualelor(lehetseges) construcii existente.

Proiectul tehnic - P.T.

n cadrul acestei faze se aprofundeaz(elmelyul) datele tehnico-economice necesare adoptrii(elfogadasa) soluiilor constructive i de instalaii precizndu-se datele referitoare la tipul i caracteristicile elementelor de construcie structurale i nestructurale.

Proiectul de execuie - P.E.

n cadrul acestei faze se vor soluiona :- planul general, cuprinznd(tartalmazza) dispoziia n plan a construciilor, cilor de transport, reelelor de instalaii etc;- proiectele de arhitectur, construcii i instalaii ale cldirilor, cu precizarea dimensiunilor lor n plan i seciuni orizontale i verticale;- proiectele construciilor i instalaiilor aferente alimentrii cu ap, canalizare, nclzire, ventilaie i frigorifice, a instalaiilor electrice, tehnologice, telefonice, radio etc.

Detalii i devize de execuie - D.D.E.

Aceast faz cuprinde piese desenate cu detaliile necesare execuiei, antemsurtoare pentru lucrri, devize pe categorii de lucrri i devize pe obiect.

Proiectarea constructivProiectarea constructiv const n stabilirea alctuirilor constructive pentru toate elementele de construcie (structurale i nestructurale) care formeaz cldirea, astfel nct acestea s corespund tuturor categoriilor de exigene impuse (durabilitate, rezisten la foc, rezisten i stabilitate, izolare - termic, fonic i hidrofug, estetic, economicitate).

Proiectarea structurii de rezisten presupune rezolvarea prealabil a alctuirii tuturor elementelor, pentru a putea evalua ncrcrile permanente. Se determin eforturile secionale din aciunile cele mai defavorabile ale ncrcrilor, apoi se verific - utiliznd o metod de calcul adecvat - seciunile elementelor care trebuie s asigure sigurana necesar a cldirii.

Proiectarea instalaiilorProiectarea instalaiilor se face n conformitate cu destinaia cldirii, astfel amplasate nct s fie necesare ct mai puine coloane de conducte.

Proiectarea tehnologiei de execuien aceast etap de proiectare se stabilete tehnologia de execuie a cldirii. Tot n faza de proiectare tehnologic se elaboreaz planul de organizare al antierului.

STRUCTURI PENTRU CLDIRI CIVILE

Clasificarea structurilor pentru cldiri civile

Dup modul de organizare al spaiului:

- cu organizare rigid (tip fagure, tip celular); - cu organizare flexibil; - tip sal. Dup nlime:

- parter;- cu nlime mic (P + 1...P + 4); - cu nlime medie (P + 8...P + 15); - cu nlime mare (peste P + 15).

Dup tipul elementelor portante:

- cu perei portani (diafragme) din zidrie;- cu diafragme din beton armat monolit; - din panouri mari prefabricate; - n cadre din beton armat; - mixte (cadre i diafragme); - cu nucleu central; - cu reele spaiale; - nvelitori subiri;- structuri suspendate etc.

Dup forma n plan:

- dreptunghiulare - tip bar;- prate - tip punct, sau turn (dac sunt nalte);- n form de L, T, U, circulare, curbe etc.

Dup forma n elevaie(magassag):

- cu nlime constant; - cu retrageri.

Dup tehnologia de execuie :

- structuri monolite; - structuri prefabricate; - structuri mixte.

Dup raportul dintre nlimea i limea construciei (H/B) acesta reprezint un criteriu de apreciere a modului de comportare la aciunea ncrcrilor orizontale.

Dup rigiditatea lateral dup perioada fundamental de vibraie a structurii (T) :

- rigide dac T < 0,35-0,45 s; - semirigide sau semiflexibile dac T=0,9-1,0 s; - structuri flexibile dac T > 0,9-1,0 s.

Conformarea(megfeleles) structurilor cldirilor civilePrin conformarea structurilor se nelege respectarea unor principii de alctuire avnd ca scop realizarea unor structuri ct mai simple care s conduc la o comportare(viselkedes) ct mai bun a acestora sub aciunea ncrcrilor orizontale, n special a celor seismice. Totodat(egyidejuleg), prin realizarea conformrii, se simplific i execuia, att a a elementelor portante verticale ct i a celor orizontale.

Conformarea structurilor se realizeaz prin respectarea unor reguli de alctuire constructiv.

COORDONAREA MODULAR N CONSTRUCII. TOLERANE

COORDONAREA DIMENSIONAL

Orice construcie, indiferent de perioada cnd a fost realizat, se caracterizeaz prin respectarea anumitor rapoarte ntre propriile sale pri componente.

S-au stabilit astfel o serie de reguli referitoare la dimensiunile spaiilor i elementelor de construcie precum i a rapoartelor dintre aceste dimensiuni, reguli care impuneau coordonarea n ansamblu a dimensiunilor construciilor i ale prilor acestora.

COORDONAREA MODULAR

Coordonarea modular este o convenie pe baza creia se unific i se limiteaz dimensiunile construciilor asigurndu-se cerinele funcionale i economice.n anul 1948, arhitectul francez Le Corbusier public lucrarea "Le Modulor" conciliind sistemul metric cu cel anglo-saxon, considernd ca dimensiune principial de baz nlimea omului.

Coordonarea modular reprezint coordonarea dimensional realizat prin utilizarea unui modul de baz i ai unor moduli derivai din modulul de baz.

La noi n ar, precum i n majoritatea rilor lumii, valoarea modulului de baz M s-a stabilit la 10 cm, component a sistemului metric. Ca moduli derivai, sunt multipli ai modulului de baz (3M, 6M, 12M, 15M, 30M, 60M) i submultipli ai modulului de baz (M/2, M/5, M/10).

Multiplii i submultiplii modulului de baz se mai numesc multimoduli, respectiv submoduli.

Pentru aplicarea coordonrii modulare, n scopul amplasrii n plan a elementelor structurale verticale (stlpi, diafragme), respectiv pe vertical a elementelor orizontale (grinzi, plci), acestea se raporteaz la un sistem de referin modular.Sistemul de referin modular este alctuit din planuri de referin i axe modulare de referin (rezultate prin intersecia planurilor), care formeaz reeaua modular.Poziia axelor modulare de referin coincide cu poziia elementelor structurale verticale, innd seama de dimensiunile n plan ale tuturor elementelor structurale, influennd i dimensiunile i poziia elementelor nestructurale.

Axele modulare apar n toate planurile orizontale ale construciei: plan fundaii, plan parter, plan etaj curent. Axele modulare verticale sunt vizibile n seciuni verticale (transversal sau longitudinal), ns n general acestea nu se reprezint n desenele de execuie.Seriile modulare sunt iruri de numere rezultate prin nmulirea unui modul cu numerele naturale 1, 2, 3,..., n, de forma 1M, 2M, 3M,..., nM, M fiind modulul de baz, un submodul sau un multimodul.

Poziia axelor modulare de referin coincide cu poziia elementelor structurale verticale, ns, este necesar s se precizeze poziia acestor axe innd seama de dimensiunile n plan ale elementelor astfel:

a) n cazul diafragmelor :- pentru diafragmele interioare, transversale i longitudinale axele modulare coincid cu axele geometrice mediane ale diafragmelor;- pentru diafragmele exterioare poziia axelor modulare se stabilete din condiia ca pentru placa de rezisten a planeului s rezulte condiii identice de rezemare pe contur.

b) Stlpii se dispun n structur pe cele dou direcii principale ale cldirii sub form de iruri, poziia axelor modulare stabilindu-se astfel:- n cazul irurilor interioare axele modulare coincid cu axele mediane ale riglelor dintre stlpi;- n cazul irurilor exterioare poziia axelor modulare se stabilete n raport cu riglele dintre stlpi, avnd n vedere ca pentru plcile de planeu s rezulte condiii identice de rezemare pe dou laturi opuse.

Dimensiunile modulare pentru coordonarea pe vertical sunt, de regul, distanele dintre feele finite a dou planee succesive (nlimea etajului), distanele dintre feele finite ale pardoselilor i plafoanelor (lumina ncperii). Pentru nlimea etajelor locuinelor se recomand 26M, 27M, 28M i 30M (M = 10 cm), iar pentru lumina ncperilor 20M, 21M, ..., 28 M.

DIMENSIUNI N SISTEMUL MODULAR

Distana dintre dou axe modulare se numete dimensiune (sau distan) modular.Distanele dintre axele modulare principale reprezint dimensiunile de coordonare general n plan orizontal pentru elementele structurale orizontale.Dimensiunile tehnice sunt dimensiuni nemodulate rezultate din considerente economice sau tehnologice, independente(fuggetlenul) de coordonarea modular. Elementele de construcie se caracterizeaz prin dimensiuni tehnice nominale, dimensiunile de fabricaie i dimensiunile reale.Dimensiunile nominale (lungimi de grinzi, dimensiuni de panouri pentru planee etc.) sunt egale cu dimensiunile de coordonare. Dimensiunile nominale pot fi modulate.Dimensiunea de fabricaie (sau constructiv) rezult din dimensiunea nominal din care se scade rostul de montaj (distana necesar pentru mbinare) sau se adun suprapunerea elementelor (n cazul n care exist asemenea mbinri) .Datorit impreciziilor de execuie ale elementelor, dimensiunile reale (care se obin prin msurtori dup realizarea lor) difer, n plus sau n minus, fa de dimensiunile de fabricaie.

TOLERANE N CONSTRUCII

Diferena algebric dintre dimensiunea efectiv i dimensiunea de fabricaie se numete abatere(elteres) dimensional. Dac abaterile dimensionale depesc anumite valori limit, stabilite pentru diverse cazuri concrete, atunci elementele respective nu se pot utiliza, fiind rebuturi. Exist astfel abaterea limit superioar (diferena algebric dintre dimensiunea maxim i cea de fabricaie) i abaterea limit inferioar (diferena algebric dintre dimensiunea minim i cea de fabricaie).

Tolerana dimensional este diferena dintre dimensiunea maxim i cea minim sau suma modulelor abaterilor limit:

T = DM Dm = /Ai/ + /As/

Ansamblul(osszesege) toleranelor, stabilite n raport cu clasa de precizie i mrimile caracteristicilor geometrice, formeaz sistemul de tolerane.

Clasa de precizie reprezint un ir de tolerane (n funcie de mrimea caracteristicilor geometrice) corespunztor aceluiai grad de precizie.