CONSTRUCŢII CIVILE I

STRUCTURA DISCIPLINEI ANUL III Semestrul I : 3 ore curs/săptămână - examen - notă

3 ore proiect/săptămână - predare - notăNumăr credite : 5Nota finală: 2/3 nota la examen ; 1/3 nota la proiect

BIBLIOGRAFIE : Andreica, H.-A. ş.a.– CONSTRUCŢII CIVILE, UT PRES 2009, Cluj-NapocaAndreica, H.-A.– CONSTRUCŢII, UT PRES Cluj-NapocaComşa, E. ş.a. – CONSTRUCŢII CIVILE, vol.I şi II, U.T.C.-N.Comşa, E. ş.a. – PROIECTAREA FUNCŢIONALĂ ŞI CONSTRUCTIVĂ

A CLĂDIRILOR DE LOCUIT, U.T.C.-N.Focşa, V. – HIGROTERMICA ŞI ACUSTICA CLĂDIRILOR, EDPGhiocel, D. ş.a. – CONSTRUCŢII CIVILE, EDPNegoiţă, Al. ş.a – CONSTRUCŢII CIVILE, EDPPeştişanu, C. – CONSTRUCŢII, EDP Standarde, normative, reglementări tehnice specifice

CONŢINUTUL CURSULUI

SECŢIUNEA I Elemente generale de teorie şi tehnică a construcţiilor

SECŢIUNEA a II- a Elemente de construcţie

SECŢIUNEA a III- a Fizica construcţiilor(clădirilor)

SECŢIUNEA a IV-a Acţiuni în construcţii

ELEMENTE GENERALE DE TEORIE ŞI TEHNICĂ A CONSTRUCŢIILOR

ALCĂTUIREA GENERALĂ ŞI CLASIFICAREA CONSTRUCŢIILOR

Construcţiile sunt produse imobile care se folosesc, în general, acolo unde au fost create, fiind legate direct de terenul pe care sunt amplasate.

Rolul construcţiilor este de a crea un mediu artificial cu condiţii optime pentru satisfacerea utilizatorilor, definiţi în termeni generali (oameni, animale, păsări, plante, obiecte, materiale, activităţi umane, etc).

Factorii determinanţi în concepţia şi alcătuirea construcţiilor

1.Omul, indiferent de zona geografică, are nevoie de aceleaşi condiţii fiziologice şi igienice (volume, gabarite, temperatură, umiditate, lumină, nivel sonor etc.), determinate de anatomia şi fiziologia sa, în vederea asigurării celor mai bune condiţii de sănătate, activitate, odihnă şi recreere.

2. Activitatea umană, pentru care este destinată construcţia are aspecte foarte diferite.

Diversitatea proceselor funcţionale şi tehnologice, care sporeşte neîncetat odată cu dezvoltarea economică şi cu progresul tehnic şi social, determină mărimea şi forma spaţiilor construite, modul de compartimentare şi distribuţie, legăturile pe orizontală şi verticală, gradul de iluminare, acţiunile (mecanice, fizice, chimice şi uneori biologice) ce decurg din procesele funcţionale sau tehnologice etc. În acelaşi timp, realizarea construcţiilor se face şi din considerente de ordin arhitectural şi urbanistic.

3. Natura, exercită asupra construcţiilor acţiuni mecanice, fizice, chimice şi biologice deosebit de variate, datorită atât condiţiilor de climă (vânt, temperatură, precipitaţii etc.), cât şi datelor specifice amplasamentului (proprietăţile fizico-mecanice ale terenului, prezenţa apei subterane şi gradul ei de agresivitate, seismicitatea etc.).

• Factorii de mai sus trebuie analizaţi în diverse cazuri concrete, astfel încât construcţiile să corespundă sub toate aspectele, inclusiv din punct de vedere estetic, având în vedere că majoritatea construcţiilor reprezintă mesaje pentru generaţiile viitoare.

 

• Se menţionează că mai sunt o serie de construcţii care nu adăpostesc procese funcţionale sau tehnologice (poduri, tunele, canale tehnice, baraje, turnuri, coşuri de fum, rezervoare etc.), care nu creează spaţii închise şi medii artificiale, dar care sunt indispensabile în diversele activităţi, mai ales industriale (de producţie, transport etc.).

Părţile principale ale clădirilor

- Infrastructura clădirii, situată sub cota ± 0,00, vine în contact direct cu terenul, asigurând stabilitatea construcţiei. Cuprinde:

- fundaţiile;- elementele constructive ale subsolului;- planşeul peste subsol.

Prin intermediul fundaţiilor infrastructura transmite terenului de fundare toate încărcările care acţionează asupra construcţiei.

- Suprastructura clădirii – cuprinde toate elementele constructive (verticale şi orizontale), situate deasupra cotei ± 0,00, inclusiv acoperişul.

Suprastructura se realizează din elemente de construcţie care au rolul de a crea spaţiile necesare utilizatorilor, spaţiul construit fiind delimitat în plan orizontal în încăperi de către pereţi şi pe verticală în niveluri de către planşee.

Pereţii de pe conturul clădirii sunt pereţi exteriori (sau de închidere). În cazul existenţei subsolurilor, primul planşeu se numeşte planşeul peste subsol, iar ultimul - planşeul de pod sau planşeul terasă. Planşeele intermediare se numesc planşee curente.

Circulaţia pe verticală (între niveluri) se realizează prin intermediul scărilor. La clădiri civile (de locuit, administrative etc.) cu peste trei etaje se prevăd şi ascensoare (lifturi).

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

Elementele componente ale clădirilor

Întreaga clădire, atât infrastructura cât şi suprastructura, este formată din elemente de construcţie.

Acestea sunt :

- elemente structurale (de rezistenţă) : fundaţii, grinzi, plăci, planşee, stâlpi, cadre, diafragme (pereţi de rezistenţă), cadre cu diafragme (mixte), grinzi cu zăbrele (ferme), arce, cabluri, structuri reticulare (reţele reticulare), contravântuiri, scări, etc.

- elemente nestructurale (cu rol de a realiza confortul şi funcţionalităţile necesare) : elemente de compartimentare (pereţi nestructurali), de închidere, de izolare şi etanşare, de finisaj, de instalaţii.

CLASIFICAREA CONSTRUCŢIILOR

A. Criteriul destinaţiei :

- clădiri (civile, industriale, agrozootehnice);

- construcţii inginereşti (hidrotehnice, pentru comunicaţii, industriale).

A.1. Clădirile

• Clădirile civile sunt destinate unei game foarte largi de procese funcţionale, cele mai importante fiind: locuire, învăţământ, sănătate, administraţie, comerţ, sport, cultură, alimentaţie publică etc.

Unele din aceste procese funcţionale necesită spaţii relativ reduse (locuinţe, hoteluri, cămine, corpurile de cazare la spitale, clădirile administrative pentru birouri etc.), spaţii de mărime medie (şcoli, grădiniţe) sau spaţii mari cum sunt sălile de spectacol, expoziţii sau sport, magazinele universale, stadioane, etc., astfel de clădiri fiind dotate şi cu spaţii anexe de dimensiuni relativ reduse.

• Clădirile industriale (uzine, fabrici, hale, ateliere, clădiri pentru depozitare etc.) au ca destinaţie adăpostirea şi servirea diverselor procese tehnologice din toate ramurile industriei.

• Clădirile agrozootehnice sunt destinate proceselor de producţie şi servire, inclusiv anexe, din sectorul zootehnic şi agrovegetal.

A.2. Construcţiile inginereşti

Cuprind domenii diverse:

- pentru comunicaţii: drumuri, căi ferate, poduri, tunele, turnuri pentru antene etc.;

- construcţii hidrotehnice: baraje, canale etc.;

- construcţii industriale speciale: coşuri de fum, rezervoare, silozuri, turnuri de răcire a apei industriale, etc.

- pentru producerea energiei electrice: hidrocentrale, termocentrale, centrale nucleare etc.;

- pentru sport: trambuline pentru schi, turnuri pentru paraşutism etc.

B. Criteriul calităţii

durata normală de viaţă - NP 135-99f. mare : > 100 animare : 50 – 100 animedie  : până la 50 animică : până la 25 ani

siguranţa la foc5 grade de rezistenţă la foc3 grade de risc de incendiu5 categorii de pericol de incendiu

gradul de confortconfort termicconfort acusticnivelul dotărilorcalitatea instalaţiilorfinisajele

Alte criterii de clasificare :

- după tipul structurii de rezistenţă;- după înălţime;- după preţul de cost, etc.

CONDIŢII TEHNICE

Condiţii capitale- durabilitatea (HGR 964 - 1998)

* ridicată (≥ 50 ani)* obişnuită (20 - 50 ani)* redusă (sub 20 ani)

- rezistenţa la foc Durabilitatea este determinată de rezistenţa materialelor din care

sunt formate elementele de construcţie la acţiunea distructivă a mediului, care se manifestă prin îngheţ-dezgheţ, umiditate, agresivitate chimică, microorganisme, radiaţii solare, etc.

Rezistenţa la foc este determinată de rezistenţa la foc a materialelor din care sunt realizate elementele de construcţie ale clădirii. Normativul P 118-99 defineşte o serie de noţiuni specifice, cum sunt : combustibilitatea, categoria de pericol de incendiu, riscul de incendiu, rezistenţa la foc, comportarea la foc, stabilitatea la foc, etc.

Condiţii mecanice (se referă în special la structura de rezistenţă):- stabilitatea şi rigiditatea elementelor structurale;- rezistenţa la şoc;- rezistenţa la uzură;- limitarea deschiderii fisurilor;- oboseală, etc.

Condiţii fizice (se referă la confortul interior şi condiţii de igienă):

- elemente de izolare şi etanşare la transferul de căldură;- elemente de izolare faţă de influenţa curenţilor de aer

(vânt);- elemente de izolare faţă de intemperii (precipitaţii);- elemente de limitare a nivelului sonor; - asigurarea iluminării naturale, etc.

Condiţii estetice (plastica arhitecturală, decoraţiuni interioare, etc.)

Plastica arhitecturală se realizează prin volumetria şi proporţiile clădirii, distribuţia şi evidenţierea spaţiilor şi volumelor pe verticală şi orizontală, sau / şi prin elemente decorative, finisaje etc. ; stabilirea lor este, în general, apanajul arhitectului.

Condiţii economice (alcătuirea constructivă şi realizarea tehnologică trebuie să asigure indici tehnico-economici eficienţi).

EXIGENŢE ŞI CRITERII DE PERFORMANŢĂ

Conceptul de performanţă - sistem organizat de stabilire a caracteristicilor calitative ale construcţiilor, la nivelul cerinţelor utilizatorului.

Prima etapă a analizei de performanţă o reprezintă stabilirea exigenţelor utilizatorilor pentru o construcţie, în funcţie de tipul activităţii desfăşurate de acesti utilizatori, ţinând seama de posibile modificări în timp.

Pentru clădiri de locuit, de exemplu, se pot formula următoarele exigenţe:

- exigenţe de siguranţă (rezistenţa structurală, stabilitate, siguranţa la foc, siguranţă în exploatare etc.);

- exigenţe de confort (funcţionalitate, ambianţă climatică, acustică, luminoasă, igienică, estetică, etanşeitate, etc.);

- exigenţe economice (durabilitate, consum de energie în exploatare, cost de întreţinere etc.).

Etapa a II-a a analizei - stabilirea exigenţelor de performanţă a elementelor construcţiei

Astfel, pentru un element nestructural de închidere, de exemplu, se pot formula următoarele exigenţe:

- de stabilitate (la presiunea vântului sau la şocuri accidentale);- de siguranţă la foc;

- de etanşeitate la apă;- higrotermice (rezistenţa la transfer termic, risc de condens etc.);

- acustice (izolare acustică);- vizuale (realizate prin ferestre)

- economice (raport calitate/preţ avantajos, întreţinere şi reparaţii necostisitoare etc.)

-- estetice, etc.

Fiecărei exigenţe de performanţă i se ataşează unul sau mai multe criterii de performanţă care se exprimă cantitativ prin valori normate.

Astfel, pentru rezistenţa la transfer termic se impun valori normate, care reprezintă valori minime necesare care trebuie îndeplinite de orice soluţie

concretă, indiferent de material şi mod de alcătuire.

Modul concret de apreciere şi realizare a criteriilor de performanţă îl reprezintă compararea fiecărei performanţe efective (reale) a unei soluţii propuse sau realizate cu valori normate (date în acte normative oficiale).

Legislaţia privind proiectarea şi realizarea construcţiilor în România

Proiectarea, execuţia, recepţia şi exploatarea construcţiilor trebuie să respecte un ansamblu de condiţii tehnice, economice şi juridice care cuprind : legi, hotărâri (ordonanţe) guvernamentale, standarde, normative, instrucţiuni tehnice, norme interne, condiţii tehnice speciale, fişe tehnologice etc.

LEGEA NR. 10-1995 PRIVIND CALITATEA ÎN CONSTRUCŢII instituie, în mod diferenţiat în funcţie de categoriile de importanţă ale construcţiilor, sistemul calităţii în construcţii care impune realizarea şi menţinerea pe întreaga durată de existenţă a construcţiilor a următoarelor cerinţe :

a) rezistenţă şi stabilitate;b) siguranţă în exploatare;c) siguranţă la foc;d) igienă, sanătatea oamenilor, refacerea şi protecţia mediului;e) izolaţie termică, hidrofugă şi economie de energie; f) protecţia împotriva zgomotului.

Legea nr 123-2007, care modifică şi compatibilizează Legea nr. 10-1995 cu cea a Uniunii Europene, redefinind ordinea şi denumirea cerinţelor esenţiale astfel:

a) rezistenţă mecanică şi stabilitate;

b) securitate la incendiu;

c) igienă, sănătate şi mediu;

d) siguranţă în exploatare;

e) protecţie împotriva zgomotului;

f) economie de energie şi izolare termică.

Respectarea acestor cerinţe devine obligatorie pentru investitori, cercetători, proiectanţi, verificatori de proiecte, fabricanţii şi furnizorii de produse pentru construcţii, executanţii, proprietarii, utilizatorii, responsabilii tehnici cu execuţia, experţii tehnici, precum şi autorităţile publice şi asociaţiile profesionale de profil.

De asemenea, LEGEA 10-1995 impune componenţa sistemului calităţii în construcţii, care cuprinde:

a) reglementările tehnice în construcţii;b) calitatea produselor folosite la realizarea construcţiilorc) agrementele tehnice pentru noi produse şi procedee;d) verificarea proiectelor, a execuţiei lucrărilor şi expertizarea proiectelor şi a construcţiilor;e) conducerea şi asigurarea calităţii în construcţii;f) autorizarea şi acreditarea laboratoarelor de analize şi încercări în activitatea de construcţii;g) activitatea metrologică în construcţii;h) recepţia construcţiilor;i) comportarea în exploatare şi intervenţii în timp;j) postutilizarea construcţiilor;k) controlul de stat al calităţii în construcţii.

PRESCRIPŢII TEHNICE ÎN CONSTRUCŢII

Prescripţiile tehnice sunt documente tehnice şi economice pentru construcţii şi instalaţii aferente construcţiilor.

Ele stabilesc modul de rezolvare optimă şi unitară a problemelor care intervin cu frecvenţă mare în procesul de proiectare, realizare şi recepţie în construcţii, instalaţii, şi materiale pentru construcţii şi instalaţii.

Principalele prescripţii tehnice sunt standardele, normele interne, normativele tehnice, condiţiile tehnice speciale, proiectele tip şi cataloagele tip etc.

Standardele sunt prescripţii tehnice care conţin principii şi date studiate complet şi verificate teoretic şi practic şi se referă la materiale, elemente şi părţi de construcţii, instalaţii şi alte dotări necesare construcţiilor, având mare aplicabilitate pe plan naţional.

Pe plan internaţional se elaborează prescripţii asemănătoare de către Organizaţia Internaţională de Standardizare (ISO), multe dintre acestea fiind asimilate ca prescripţii oficiale în România.

Normele interne sunt prescripţii tehnice prin care se stabilesc date caracteristice pentru produsele şi elementele încă nestandardizate sau reglementate numai parţial prin standarde.

Normativele sunt prescripţii tehnice care completează şi detaliază elementele din standarde, stabilind îndrumări şi metode concrete de aplicare în proiectare şi execuţie. Normativele pot fi experimentale, cu aplicare condiţionată precum şi definitive.

Instrucţiunile tehnice dau precizări suplimentare asupra prevederilor din standarde şi normative, mai ales pentru anumite probleme cu caracter restrâns.

Condiţiile tehnice speciale sunt elaborate de proiectanţi pentru unele lucrări deosebite care, prin natura lor, necesită anumite completări ale prescripţiilor tehnice cu aplicare generală.

Fişele tehnologice stabilesc modul de organizare şi desfăşurare a diferitelor procese de lucru la execuţia construcţiilor, prin aplicarea celor mai eficiente metode.

Proiectele tip cuprind un ansamblu de piese scrise şi desenate, cu detalii, pentru executarea construcţiei urmând a se proiecta numai fundaţiile, pe baza datelor reale ale terenului.

Cataloagele tip cuprind date pentru elemente prefabricate, precizându-se caracteristicile elementelor (dimensiuni, alcătuire, capacitate portantă etc.), şi detalii de execuţie.

PROIECTAREA CONSTRUCŢIILOR

Proiectarea în construcţii reprezintă concretizarea într-un ansamblu de documente a intenţiilor funcţionale, tehnologice, constructive, arhitecturale, estetice, de confort, etc. ale unui investitor, cu respectarea condiţiilor de calitate şi economice cerute de acesta şi de normele legale în vigoare, impunându-se colaborarea inginerului tehnolog, arhitectului, inginerului constructor, inginerului instalator şi a specialistului în ecologie. La proiectarea construcţiilor se cer rezolvate următoarele cerinţe şi corelări esenţiale: - amplasamentul construcţiei; - sistematizarea ansamblului; - arhitectura ansamblului şi a construcţiilor precum şi dispunerea faţă de punctele cardinale, de direcţia vântului dominant, etc; - dotări tehnico-edilitare : apă, canalizare, energie electrică, transport urban, etc; - materiale de construcţii utilizate; - sistemele constructive; - corelarea cu diferitele tipuri de instalaţii care echipează construcţia; - tehnologia de execuţie a lucrărilor şi organizarea şantierului; - dezvoltarea ulterioară a ansamblului.

FAZELE PROIECTĂRII

Tema de proiectare

Prin tema de proiectare se stabilesc, cu date cât mai complete, caracteristicile funcţionale şi cerinţele constructive specifice, indicaţii privind valoarea investiţiei, punerea ei în funcţiune etc.) precum şi date asupra terenului (aşezare, poziţie, dimensiuni, suprafaţă, orientare, acces, legături, clădiri existente pe teren etc.), date privind utilităţile (energie, apă-canal, etc).

Tema de proiectare este însoţită, de obicei, de un plan de situaţie al terenului şi al eventualelor construcţii existente.

Proiectul tehnic - P.T.

În cadrul acestei faze se aprofundează datele tehnico-economice necesare adoptării soluţiilor constructive şi de instalaţii precizându-se datele referitoare la tipul şi caracteristicile elementelor de construcţie structurale şi nestructurale.

Proiectul de execuţie - P.E.

În cadrul acestei faze se vor soluţiona :- planul general, cuprinzând dispoziţia în plan a construcţiilor, căilor de

transport, reţelelor de instalaţii etc;- proiectele de arhitectură, construcţii şi instalaţii ale clădirilor, cu

precizarea dimensiunilor lor în plan şi secţiuni orizontale şi verticale;-- proiectele construcţiilor şi instalaţiilor aferente alimentării cu apă,

canalizare, încălzire, ventilaţie şi frigorifice, a instalaţiilor electrice, tehnologice, telefonice, radio, etc.

Detalii şi devize de execuţie - D.D.E.

Această fază cuprinde piese desenate cu detaliile necesare execuţiei, antemăsurătoare pentru lucrări, devize pe categorii de lucrări şi devize pe obiect.

Prezentarea proiectului Activitatea de proiectare desfăşurată conform fazelor de mai sus se concretizează în:

A) Piese scrise, care cuprind:- avizele necesare începerii execuţiei, conform legislaţiei în vigoare;- studiul geotehnic;- memorii tehnice-justificative ale soluţiilor de arhitectură, rezistenţă şi instalaţii, cuprinzând şi condiţiile impuse de Normele de tehnică a securităţii muncii şi a măsurilor de pază împotriva incendiilor şi de stingere a incendiilor;- note sau breviare de calcul ale structurii de rezistenţă, a instalaţiilor, etc.;- antemăsurătoare, devize (general şi pe categorii de lucrări), calculul indicilor tehnico-economici, extrase de materiale, analize de preţuri, necesarul de forţă de muncă etc.;- tablouri de tâmplărie, liste de prefabricate, baze de preţuri, costuri de transport, etc.;- memorii tehnice privind organizarea şantierului, tehnologia de execuţie (dacă nu s-a întocmit un proiect separat privind tehnologia de execuţie a lucrărilor), grafice de eşalonare în timp a lucrărilor etc.;- indici tehnico-economici specifici - aria utilă (Au), aria construită (Ac), aria desfăşurată (Ad), aria locuibilă (Al), indici de confort, etc.

B) Piese desenate:

- planuri cadastrale- planuri de încadrare în zonă- planuri de situaţie (scara 1:500, 1:1000);- planul general al terenului cu indicarea zonei de execuţie a lucrărilor (scara 1:500, 1:1000) ;- profilul general al terenului (scara 1:500, 1:1000);- planurile tuturor nivelurilor clădirilor, complet cotate, cu amplasamentul utilajului sau mobilierului respectiv (scara 1:50);- secţiuni caracteristice cotate (scara 1:50);- faţade (scara 1:100);- planuri de rezistenţă (planuri fundaţii, planuri ale structurii de rezistenţă, planuri cofraj, armare, plan acoperiş, plan montaj prefabricate etc. - scara 1:50, 1:100);- planuri privind instalaţiile (scara 1:50, 1:100);- detalii de arhitectură, construcţii, instalaţii (scara 1:1; 1:2; 1:5; 1:10)

Proiectarea clădirilor cuprinde o serie de etape succesive:

-elaborarea schemei funcţionale în cazul clădirilor civile, respectiv

a schemei tehnologice în cazul construcţiilor industriale

sau agrozootehnice;

- elaborarea partiului;

- proiectarea constructivă;

- proiectarea instalaţiilor;

- proiectarea tehnologiei de execuţie a clădirii.

Elaborarea schemei funcţionale (tehnologice)

Schema funcţională este o reprezentare grafică (schiţă) care indică toate spaţiile necesare pentru clădirea proiectată şi legăturile dintre acestea. Ea se poate referi la un apartament, un tronson de clădire, o clădire întreagă sau chiar un grup de clădiri, urmărind legăturile necesare pentru asigurarea confortului funcţional optim, respectiv a fluxului tehnologic optim.

Partiul de arhitectură

Partiul de arhitectură reprezintă concretizarea practică a schemei funcţionale. Cunoscând dimensiunile necesare pentru fiecare încăpere, acestea se proiectează prin delimitarea lor de către elementele de construcţie (pereţi şi planşee).

În paralel cu elaborarea partiului pe baza schemei funcţionale, se concepe şi structura de rezistenţă a clădirii în funcţie de dimensiunile spaţiilor proiectate, urmărind dispunerea ordonată a elementelor portante verticale (stâlpi, diafragme), după axele modulare a căror poziţie rezultă prin adoptarea unui modul şi a seriei modulare corespunzătoare modulului ales.

Proiectarea constructivăProiectarea constructivă constă în stabilirea alcătuirilor constructive

pentru toate elementele de construcţie (structurale şi nestructurale) care formează clădirea, astfel încât acestea să corespundă tuturor categoriilor de exigenţe impuse (durabilitate, rezistenţă la foc, rezistenţă şi stabilitate, izolare - termică, fonică şi hidrofugă, estetică, economicitate).

Proiectarea structurii de rezistenţă presupune rezolvarea prealabilă a alcătuirii tuturor elementelor, pentru a putea evalua încărcările permanente. Se determină eforturile secţionale din acţiunile cele mai defavorabile ale încărcărilor, apoi se verifică - utilizând o metodă de calcul adecvată - secţiunile elementelor care trebuie să asigure siguranţa necesară a clădirii.

Proiectarea instalaţiilorProiectarea instalaţiilor se face în conformitate cu destinaţia clădirii,

astfel amplasate încât să fie necesare cât mai puţine coloane de conducte.

Proiectarea tehnologiei de execuţieÎn această etapă de proiectare se stabileşte tehnologia de execuţie a

clădirii. Tot în faza de proiectare tehnologică se elaborează planul de

organizare al şantierului.

STRUCTURI PENTRU CLĂDIRI CIVILE

Clasificarea structurilor pentru clădiri civileDupă modul de organizare al spaţiului

- cu organizare rigidă (tip fagure, tip celular) - cu organizare flexibilă

- tip sală După înălţime

- parter,- cu înălţime mică (P + 1...P + 4)

- cu înălţime medie (P + 8...P + 15) - cu înălţime mare (peste P + 15).

După tipul elementelor portante - cu pereţi portanţi (diafragme) din zidărie - cu diafragme din beton armat monolit - din panouri mari prefabricate - în cadre din beton armat - mixte (cadre şi diafragme) - cu nucleu central - cu reţele spaţiale - învelitori subţiri- structuri suspendate etc.

După forma în plan dreptunghiulare - tip barăpărate - tip punct, sau turn (dacă sunt înalte)în formă de L, T, U, circulare, curbe etc.

După forma în elevaţie - cu înălţime constantă - cu retrageri

După tehnologia de execuţie - structuri monolite - structuri prefabricate - structuri mixte

După raportul dintre înălţimea şi lăţimea construcţiei (H/B) – acesta reprezintă un criteriu de apreciere a modului de comportare la acţiunea încărcărilor orizontale

După rigiditatea laterală – după perioada fundamentală de vibraţie a structurii (T)

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

Conformarea structurilor clădirilor civile

Prin conformarea structurilor se înţelege respectarea unor principii de alcătuire având ca scop realizarea unor structuri cât mai simple care să conducă la o comportare cât mai bună a acestora sub acţiunea încărcărilor orizontale, în special a celor seismice. Totodată, prin realizarea conformării, se simplifică şi execuţia, atât a a elementelor portante verticale cât şi a celor orizontale.

Conformarea structurilor se realizează prin respectarea unor reguli de alcătuire constructivă.

Reguli de alcătuire constructivă

- dispunerea ordonată în plan a elementelor portante veticale, utilizând coordonarea modulară şi urmărind realizarea unor trame structurale ordonate;

- forma în plan a tronsoanelor va fi, de preferinţă, regulată, compactă şi cât mai simetrică, (se vor evita disimetrii pronunţate în distribuţia volumelor, maselor, încărcărilor şi rigidităţilor în cadrul aceluiaşi tronson de clădire, în vederea limitării efectelor defavorabile de torsiune generală sub acţiunea seismică;

- se va urmări ca elementele portante verticale să aibă rigiditatea constantă pe înălţime, golurile în pereţii portanţi şi diafragme fiind suprapuse sub formă de şiruri verticale de goluri, iar golurile dintr-un şir să aibă aceleaşi dimensiuni;

- clădirile cu forme neregulate în plan (L, T, U etc.), precum şi cele cu zone de înălţimi şi mase diferite se vor separa prin rosturi în forme apropiate de dreptunghiuri;

- se va căuta ca forma în plan pentru tronsoanele diferite de dreptunghi să fie compactă şi simetrică, cu rigidităţile pe cele două direcţii cât mai apropiate ca valoare;

- planşeele să reprezinte şaibe orizontale cât mai rigide;- infrastructura clădirii să formeze un sistem rigid.

COORDONAREA MODULARĂ ÎN CONSTRUCŢII. TOLERANŢE

COORDONAREA DIMENSIONALĂ

Orice construcţie, indiferent de perioada când a fost realizată, se caracterizează prin respectarea anumitor rapoarte între propriile sale părţi componente.

S-au stabilit astfel o serie de reguli referitoare la dimensiunile spaţiilor şi elementelor de construcţie precum şi a rapoartelor dintre aceste dimensiuni, reguli care impuneau coordonarea în ansamblu a dimensiunilor construcţiilor şi ale părţilor acestora.

COORDONAREA MODULARĂ

Coordonarea modulară este o convenţie pe baza căreia se unifică şi se limitează dimensiunile construcţiilor asigurându-se cerinţele funcţionale şi economice.

În anul 1948, arhitectul francez Le Corbusier publică lucrarea "Le Modulor" conciliind sistemul metric cu cel anglo-saxon, considerând ca dimensiune principială de bază înălţimea omului.

Coordonarea modulară reprezintă coordonarea dimensională Coordonarea modulară reprezintă coordonarea dimensională realizată prin utilizarea unui realizată prin utilizarea unui modul de bază modul de bază şi ai unor moduli derivaţi şi ai unor moduli derivaţi din modulul de bază.din modulul de bază.

La noi în ţară, precum şi în majoritatea ţărilor lumii, valoarea modulului de bază (M) s-a stabilit la 10 cm, componentă a sistemului metric.

Ca moduli derivaţi, sunt multipli ai modulului de bază (3M, 6M, 12M, 15M, 30M, 60M) şi submultipli ai modulului de bază (M/2, M/5, M/10).

Multiplii şi submultiplii modulului de bază se mai numesc multimoduli, respectiv submoduli.

Pentru aplicarea coordonării modulare în scopul amplasării în plan a elementelor structurale verticale (stâlpi, diafragme), respectiv pe verticală a elementelor orizontale (grinzi, plăci), acestea se raportează la un sistem de referinţă modular.

Sistemul de referinţă modular este alcătuit din planuri de referinţă şi axe modulare de referinţă (rezultate prin intersecţia planurilor), care formează reţeaua modulară.

Poziţia axelor modulare de referinţă coincide cu poziţia elementelor structurale verticale, ţinând seama de dimensiunile în plan ale tuturor elementelor structurale, influenţând şi dimensiunile şi poziţia elementelor nestructurale.

Axele modulare apar în toate planurile orizontale ale construcţiei: plan fundaţii, plan parter, plan etaj curent. Axele modulare verticale sunt vizibile în secţiuni verticale (transversală sau longitudinală), însă în general acestea nu se reprezintă în desenele de execuţie.

Seriile modulare sunt şiruri de numere rezultate prin înmulţirea unui modul cu numerele naturale 1, 2, 3,..., n, de forma 1M, 2M, 3M,..., nM, M fiind modulul de bază, un submodul sau un multimodul.

Poziţia axelor modulare de referinţă coincide cu poziţia elementelor structurale verticale, însă, este necesar să se precizeze poziţia acestor axe ţinând seama de dimensiunile în plan ale elementelor astfel:

a) În cazul diafragmelor :- pentru diafragmele interioare, transversale şi longitudinale axele

modulare coincid cu axele geometrice mediane ale diafragmelor;- pentru diafragmele exterioare poziţia axelor modulare se stabileşte din

condiţia ca pentru placa de rezistenţă a planşeului să rezulte condiţii identice de rezemare pe contur.

b) Stâlpii se dispun în structură pe cele două direcţii principale ale clădirii sub formă de şiruri, poziţia axelor modulare stabilindu-se astfel:

- în cazul şirurilor interioare axele modulare coincid cu axele mediane ale riglelor dintre stâlpi;

- în cazul şirurilor exterioare poziţia axelor modulare se stabileşte în raport cu riglele dintre stâlpi, având în vedere ca pentru plăcile de planşeu să rezulte condiţii identice de rezemare pe două laturi opuse.

Dimensiunile modulare pentru coordonarea pe verticală sunt, de regulă, distanţele dintre feţele finite a două planşee succesive (înălţimea etajului), distanţele dintre feţele finite ale pardoselilor şi plafoanelor (lumina încăperii).

Pentru înălţimea etajelor locuinţelor se recomandă 26M, 27M, 28M şi 30M (M = 10 cm), iar pentru lumina încăperilor 20M, 21M, ..., 28 M.

DIMENSIUNI ÎN SISTEMUL MODULAR

Distanţa dintre două axe modulare se numeşte dimensiune (sau distanţă) modulară.

Distanţele dintre axele modulare principale reprezintă dimensiunile de coordonare generală în plan orizontal pentru elementele structurale orizontale.

Dimensiunile tehnice sunt dimensiuni nemodulate rezultate din considerente economice sau tehnologice, independente de coordonarea modulară. Elementele de construcţie se caracterizează prin dimensiuni tehnice nominale, dimensiunile de fabricaţie şi dimensiunile reale.

Dimensiunile nominale (lungimi de grinzi, dimensiuni de panouri pentru planşee etc.) sunt egale cu dimensiunile de coordonare. Dimensiunile nominale pot fi modulate.

Dimensiunea de fabricaţie (sau constructivă) rezultă din dimensiunea nominală din care se scade rostul de montaj (distanţa necesară pentru îmbinare) sau se adună suprapunerea elementelor (în cazul în care există asemenea îmbinări) .

Datorită impreciziilor de execuţie ale elementelor, dimensiunile reale (care se obţin prin măsurători după realizarea lor) diferă, în plus sau în minus, faţă de dimensiunile de fabricaţie.

TOLERANŢE ÎN CONSTRUCŢII

Diferenţa algebrică dintre dimensiunea efectivă şi dimensiunea de fabricaţie se numeşte abatere dimensională. Dacă abaterile dimensionale depăşesc anumite valori limită, stabilite pentru diverse cazuri concrete, atunci elementele respective nu se pot utiliza, fiind rebuturi.

Există astfel abaterea limită superioară (diferenţa algebrică dintre dimensiunea maximă şi cea de fabricaţie) şi abaterea limită inferioară (diferenţa algebrică dintre dimensiunea minimă şi cea de fabricaţie).

Toleranţa dimensională este diferenţa dintre dimensiunea maximă şi cea minimă sau suma modulelor abaterilor limită:

T = DM – Dm = /Ai/ + /As/

Ansamblul toleranţelor, stabilite în raport cu clasa de precizie şi mărimile caracteristicilor geometrice, formează sistemul de toleranţe.

Clasa de precizie reprezintă un şir de toleranţe (în funcţie de mărimea caracteristicilor geometrice) corespunzător aceluiaşi grad de precizie.