CURS GENERAL DE CONSTRUCŢII

Conf. univ. dr. ing. Gabriela Proca

Cuprins

I. Introducere în teoria şi tehnica construcţiilor

II. Alcătuirea generală a construcţiilor

III. Construcţii din lemn

IV. Construcţii din zidărie

V. Construcţii din beton şi beton armat

VI. Construcţii metalice

2006

7

CAPITOLUL I

INTRODUCERE ÎN TEORIA ŞI TEHNICA CONSTRUCŢIILOR

1.1 Elemente generale

În cadrul relaţiilor dintre om şi natura înconjurătoare se manifestă

permanent o activitate umană de remodelare a cadrului natural, de edificare a

unui mediu artificial, adaptat necesităţilor şi aspiraţiilor oamenilor.

Construcţiile sunt produsele activităţii umane destinate adăpostirii şi

deservirii multiplelor procese ale vieţii sociale şi materiale, având un rol

important în asigurarea calităţii vieţii. Datorită acestor considerente, activitatea

de construcţii reprezintă unul dintre domeniile de bază ale activităţii umane.

1.1.1 Clasificarea construcţiilor

Clasificarea uzuală se face pe criteriul destinaţiei, deosebindu-se astfel

două mari categorii şi anume, clădirile şi construcţiile inginereşti.

Clădirile sunt construcţii închise, cu o anumită compartimentare şi dotare

cu echipamente şi instalaţii destinate prin proiectare pentru a adăposti sau

deservi o anumită activitate umană.

Fig.1.1. Clasificarea clădirilor

Clădirile civile sunt destinate unei game largi de procese funcţionale: de

8

locuit, învăţământ, ocrotire socială, comerţ, sport, cultură.

Dintre acestea, unele solicită o compartimentare deasă (ex.: locuinţe,

hoteluri, spitale, policlinici, şcoli, clădiri pentru birouri), iar altele, unde există

mari grupări de oameni, o compartimentare rară (ex.: amfiteatre, expoziţii, săli

de spectacole). Ultimele tipuri de clădiri menţionate sunt prevăzute şi cu o

construcţie anexă cu o compartimentare rară.

Clădirile industriale oferă o mare diversitate datorită proceselor industriale

pe care le adăpostesc şi pe care le deservesc. Dimensionarea constructivã se face

pe baza schemei de flux tehnologic. În această categorie sunt incluse clădirile de

producţie (uzine, fabrici, hale, ateliere), clădirile pentru depozitare şi cele social

administrative.

Clădirile agrozootehnice sunt destinate diferitelor procese de producţie din

sectorul zootehnic (grajduri, adăposturi pentru animale şi păsări) şi cel agrovegetal

(sere, răsadniţe, fabrici de nutreţuri combinate, crame, secţii de vinificaţie),

precum şi construcţii auxiliare sectorului productiv (magazii de cereale, silozuri,

garaje, remize, ateliere).

Construcţiile inginereşti includ: construcţii industriale speciale (coşuri de

fum, silozuri, rezervoare, castele de apă, turnuri de răcire), construcţii

hidrotehnice şi energetice, căi de comunicaţie (drumuri, căi ferate, poduri,

tuneluri, piste, platforme), linii de transport ale energiei termice, electrice şi a

fluidelor tehnologice, construcţii pentru alimentare cu apă, canalizări.

1.1.2 Sistemul clădire şi subsistemele componente

Conceptul de sistem are în vedere clădirea ca un ansamblu de elemente

interconectate prin relaţii reciproce între ele precum şi cu mediul înconjurător, şi

care, acţionează în comun pentru realizarea unei funcţii sociale sau de producţie.

Sistemul clădire poate fi descompus în subsisteme pe baza criteriului

funcţional, fiecare subsistem fiind caracterizat printr-o funcţiune specifică.

Fiecare subsistem are propriul rol funcţional dar, poate îndeplini simultan

9

chiar mai multe funcţiuni.

Pentru clădirile curente pot fi luate în consideraţie subsistemele:

- spaţii închise cuprinzând zone create prin diviziune interioară pentru

realizarea suprafeţelor specifice funcţiunii clădirii;

- structura care include partea din sistemul clădire care asigură rezistenţa

şi stabilitatea ansamblului la acţiunile mediului ambiant sau, rezultate din

procesul de exploatare, în condiţiile asigurãrii unui nivel de siguranţă apriori

stabilit;

- anvelopa (închiderea) care cuprinde porţiuni din sistemul clădire ce

separă spaţiul interior de mediul înconjurător, fiind în contact direct cu acesta;

- delimitări interioare incluzând porţiuni din sistemul clădire care divizează

sau delimitează şi definesc spaţiile închise;

- delimitări exterioare incluzând porţiuni din sistemul clădire aflate în

contact pe toate feţele cu mediul înconjurător;

- echipamente conţinând instalaţiile aferente clădirii: sanitare, electrice,

tele-comunicaţii, încălzire, ventilare şi condiţionarea aerului, distribuţie gaze şi

agent termic, etc.

Note:

Fiecare subsistem este organizat ca un sistem în raport cu propria structură,

putând fi descompus în subsisteme (subansambluri).

Fiecare subansamblu poate fi descompus în subsisteme numite elemente.

Unele elemente, datorită complexităţii lor, pot fi considerate ca sisteme în raport

cu propria lor structură, la acest nivel subsistemele numindu-se componente.

Abordarea sistemică a construcţiei este influenţatã direct de linia de

proiectare funcţională / tehnologică adoptată în activitatea de construcţii şi

materializată prin introducerea în activitatea de construcţii a conceptului de

criteriu de performanţă.

10

1.1.3. Aplicarea conceptului de performanţă în activitatea de

construcţii

Conceptul de performanţă constituie un procedeu de stabilire a caracte-

risticilor calitative ale sistemului construcţie şi a subsistemelor componente,

astfel încât construcţia în ansamblu să corespundă exigenţelor formulate de

utilizatori.

În analiza performanţei, punctul de plecare îl constituie identificarea

exigenţelor utilizatorilor.

Exigenţele, formulate calitativ, sunt pentru construcţii de locuit,

urmãtoarele:

- siguranţă (stabilitate şi rezistenţă structurală, siguranţă la foc, securitate

în exploatare);

- confort (spaţiu şi funcţionalitate, etanşeitate, ambianţă climatică, acustică,

vizual-luminoasă, olfactivă, respiratorie, igienă, estetică);

- economicitate (consum energetic moderat la realizare şi în exploatare,

costuri de întreţinere corelate cu destinaţia).

1.1.4 Aspecte de bază ale concepţiei şi proiectării construcţiilor

Produsele clădire, rezultate ale procesului complex de producţie în

construcţii - montaj - instalaţii, prezintă particularităţi faţă de alte produse ale

activităţii umane, astfel încât pot fi evidenţiate constructorului şi proiectantului

următoarele aspecte:

− (a) durata îndelungată de folosire care implică obligativitatea fiabilităţii

construcţiilor;

− (b) calitatea funcţională a clădirilor, care pentru clădiri de locuit se

referă la: condiţiile de locuit, gradul de confort, flexibilitatea funcţională;

− (c) industrializarea lucrărilor de construcţii.

Întrucât producţia de construcţii - montaj - instalaţii are un caracter apropiat

de cel industrial, din punct de vedere al parametrilor care o definesc, se poate

11

vorbi de posibilitatea industrializãrii lucrărilor de construcţii, deşi, fiecare

construcţie are un caracter de unicat.

Tendinţa de industrializare a lucrărilor de construcţii este prezentã în toate

ţările lumii putându-se vorbi clar de existenţa unei noi industrii, industria

construcţiilor. Caracteristicile şi particularităţile acestei industrii au impus

înfiinţarea unor întreprinderi specializate în producţia de elemente şi

componente pentru construcţii (prefabricatele). Industrializarea lucrărilor de

construcţii se reflectă şi la alegerea unor procedee tehnologice de mare

randament, prin mecanizarea complexă a unor lucrări mari consumatoare de

forţă de muncă (manoperă) şi timp ca de exemplu: lucrările de terasamente,

prepararea şi punerea în operã a betoanelor, aprovizionarea şi transportul

materialelor, etc.

Industrializarea conduce la: reducerea duratei de execuţie, creşterea

productivi-tăţii muncii şi la îmbunãtãţirea calităţii lucrărilor.

− (d) economia de materii prime şi energie

Cantitatea anuală de energie aferentă construcţiilor reprezintã 10...15% din

bilanţul energetic naţional. Consumul energetic este datorat energiei înglobate

iniţial în fiecare construcţie nouă (materialele de construcţie şi punerea lor în

operă) şi de energia consumată în timpul exploatării Dintre aceste consumuri,

ponderea maximă o are cel din timpul exploatării reprezentând 90...95 % din

totalul energiei consumate, motiv pentru care este implicit necesarã găsirea şi

aplicarea modalitãţilor de reducere sau moderare a acestuia fără afectarea

gradului de confort termic interior.

Realizarea acestui deziderat impune o conformare termoenergetică corectă

a clădirilor noi şi aplicarea unor seturi complexe de măsuri în scopul reabilitãrii

termice a fondului locativ construit.

În arhitectura modernă, bioclimatică, se consideră bine concepută acea

clădire care poate interveni activ în bilanţul energetic de iarnă alături de

12

instalaţiile de încălzire, putând reduce aportul acestora. Se au în vedere în acest

sens, în faza de proiectare, condiţiile concrete privind: amplasamen-tul, volumul

construit, forma de plan, materialele de construcţiefoloste, alegându-se acelea cu

posibilităţi de stocare şi captare a energiei.

1.2 Elemente de siguranţă structurală a construcţiilor

Siguranţa construcţiilor reprezintă o exigenţã fundamentală de performanţă

a construcţiilor putând fi analizatã şi prin modul de răspuns al clădirilor la

acţiunea seismică.

Siguranţa unei structuri se raportează frecvent la starea ultimă de pierdere a

capacităţii portante (cedare, ruină) faţă de care se exprimă în general gradul de

siguranţă sau nivelul de asigurare al structurii.

În analiza contemporanã a siguranţei construcţiilor, acţiunile, parametrii geo-

metrici, caracteristicile fizico-mecanice ale materialelor sunt considerate şi

modelate ca mărimi aleatoare. Valorile numerice ale acestor mărimi la un

moment dat reprezintă realizări de variabile sau procese aleatoare.

1.3 Acţiuni în construcţii

1.3.1 Definirea acţiunilor

Se numeşte acţiune în construcţii, orice cauză capabilă de a genera stări de

solicitare mecanică. Acţiunile sunt reprezentate în calcule prin încărcări (scheme

de încărcare) în cadrul cărora sunt precizate sisteme de forţe, deplasări sau

deformaţii impuse, sau, în situaţii complexe, ca rezultat al unor fenomene de

interacţiune între construcţie şi mediul ambiant.

Încărcările sunt caracterizate cantitativ prin parametri de natura unor

intensităţi, pulsaţii având valorile normate stabilite conform prevederilor

standardizate.

Valorile de calcul ale parametrilor ce caracterizează acţiunile se obţin prin

multiplicarea valorilor normate cu coeficienţii de grupare ai încărcărilor ţinând

13

cont de abaterile posibile în sens defavorabil în raport cu încărcările normate ale

acestor parametri, datorită variabilităţii statistice a acţiunilor.

Valorile de calcul se numesc şi valori limită, putând fi calculate şi direct, pe

baza datelor statistice privitoare la acţiuni.

1.3.2 Clasificarea încărcărilor

Unul dintre criteriile de clasificare al încărcărilor este frecvenţa cu care sunt

întâlnite la anumite intensităţi. Din acest punct de vedere încărcările se clasifică

astfel:

- încărcări permanente (P) care, se aplică continuu, având o intensitate

practic constantă în timp. (Intensitatea se poate diminua sensibil sau, în cazuri

excepţionale se anihilează prin absenţa temporară a unor părţi de structură.)

Ca exemple de încărcări permanente, menţionãm: greutatea proprie a

construcţiei (elemente portante şi de închidere), elemente de izolaţie, de finisaj,

împingerea pământului, efectul precomprimării.

Coeficienţii de încãrcare aplicaţi intensitãţii valorilor normate ale

încărcărilor permanente permit determinarea valorilor de calcul ale intensităţilor.

Se stabilesc pe bazã de analizã statisticã.

- încărcările temporare (T), se aplică în mod intermitent; intensitatea este

variabilă în raport cu timpul. Se deosebesc:

- încărcări cvasipermanente (C), care se aplică cu intensităţi ridicate

sau în mod frecvent;

Ca exemple, menţionãm: greutatea elementelor de închidere şi de compar-

timentare, greutatea utilajelor, instalaţiilor şi a materialelor depozitate sub

diferite forme, variaţia temperaturii tehnologice, deplasări şi tasări inegale ale

fundaţiilor, greutatea depunerilor de praf industrial.

- încărcări variabile (V), a căror intensitate variază sensibil în raport

cu timpul, putând lipsi total pe intervale lungi de timp;

Exemple: încărcări uniform distribuite pe planşee, încărcări concentrate

14

aplicate treptelelor de scări, încărcări datorate podurilor rulante, vântului,

zăpezii, variaţiilor de temperatură înregistrate în mediul exterior.

Coeficienţii încărcărilor pentru acţiuni temporare ţin cont de frecvenţa

manifestãrii încărcărilor în timp precum şi de efectele defavorabile cauzate.

Valorile de calcul obţinute pot avea semnificaţia de valori: rar întâlnite, frecvent

întâlnite, de scurtă durată, de lungă durata, etc., corespunzător naturii şi

importanţei stărilor limită pentru care se fac verificările.

Notă: Coeficienţii se stabilesc fără a se lua în considerare creşterile de

perspectivă ale intensităţilor sau ale coeficienţilor de impact.

- încărcările excepţionale (speciale) (E) intervin foarte rar, eventual

niciodată în viaţa construcţiei, dar, au intensităţi semnificative în unitatea de

timp.

Exemple: încărcarea seismică, şocuri generate de funcţionarea sau avarierea

utilajelor, cedarea unor elemente structurale ale construcţiei, încărcări datorate

inundaţiilor catastrofale, rafale de vânt, cedări de reazeme.

Valorile de calcul şi modul de calcul al acestor încãrcãri este specificat în

standarde şi normative de specialitate..

1.3.3 Gruparea încărcărilor

Calculul elementelor şi structurilor presupune considerarea combinaţiilor

defavorabile, practic posibile ale diferitelor încărcări. Aceste combinaţii sunt

reprezentate prin grupări de încărcări.

Principalele grupări de încărcări sunt:

- grupări fundamentale, ce cuprind: (P,C,V);

- grupări speciale, ce cuprind: (P, C, 1V, 1E).

Grupările utilizate la calculul structurilor au în vedere starea limită

considerată. Valorile de calcul considerate pentru diferite încărcări pot fi reduse

atunci când fac parte din anumite grupări de calcul.

Încărcările permanente iau în consideraţie în toate cazurile; cele

15

cvasipermanente şi cele variabile se iau în considerare când efectele lor sunt

defavorabile pentru verificarea în secţiunea şi la starea limită considerată.

Încărcările extraordinare se consideră doar în cazul grupărilor speciale.

În gruparea specialã se considerã toate încãrcãrile permanente şi cele

cvasipermanente, încãrcarea specialã specificã amplasamentului şi o încãrcare

temporarã practic posibil manifestatã în acelaşi timp cu în cãrcarea specialã.

1.4 Metode de calcul

Realizarea optimă a unei construcţii presupune dimensionarea elementelor

structurale în condiţiile unui anumit grad de siguranţă impus care ţine cont de

toate abaterile posibile ce intervin în proiectare, execuţie şi exploatare.

În proiectare pot apare abateri deoarece se folosesc schematizări ale

structurii de rezistenţă şi simplificări în evaluarea şi repartiţia încărcărilor, se

contează pe materiale de construcţie cu calitãţi tehnice ideale.

În execuţie apar diferenţe între calitatea materialelor, dimensiunile

elementelor, faţã de situaţia din proiectul de execuţie. Totuşi se admite existenţa

unui sistem de abateri şi toleranţe.

În exploatare apar diferenţe între situaţia avută în vedere la proiectare şi

cea reală. În unele cazuri intervine chiar schimbarea destinaţiei iniţiale a

construcţiei modificându-se în acest fel chiar ipotezele considerate în proiectare.

1.4.1 Metode deterministe

Factorii principali ai siguranţei structurale care intervin în calcul conferă

principiilor metodelor deterministe caracteristicile cã încãrcãrile sunt stabilite

empiric şi cã se consideră a fi mărimi certe.

Metodele deterministe sunt metoda rezistenţelor admisibile şi metoda la

rupere.

Metoda rezistenţelor admisibile are la bază ipoteze din rezistenţa

materialelor:

16

− materialele de construcţie se comportă elastic în exploatare;

− secţiunile normale pe axa elementelor înainte de deformare rămân plane

şi normale pe axã şi după deformare (ipoteza lui Bernoulli);

− tensiunile sunt direct proporţionale cu deformaţiile (Legea lui Hooke).

Metoda la rupere consideră stadiul de rupere ca stadiu de calcul. Eforturile din

elementele structurale se determină după metodele staticii construcţiilor aplicate

corpurilor omogene.

Metoda ţine seama de comportarea reală a materialelor de construcţie în

stadiul de rupere (redistribuirea eforturilor în urma deformaţiilor plastice), dar

menţine un coeficient de siguranţă unic, de valoare convenţionalã, fără un studiu

sistematic al parametrilor ce influenţează siguranţa structuralã.

1.4.2 Metode semiprobabilistice ale stărilor limită

Starea limită este acea stare care implică :

− pierderea reversibilă sau ireversibilă a capacităţii unei construcţii de a

satisface condiţiile de exploatare legate de destinaţia stabilită sau,

− apariţia unor pericole pentru viaţa sau sănătatea oamenilor, respectiv

pentru bunurile materiale sau culturale a căror conservare depinde de construcţia

respectivă.

Stările limită se împart în:

− stări limită ultime ale epuizării capacităţii portante sau unei alte pierderi

ireversibile a calităţilor necesare exploatării ;

− stări limită ale exploatării normale ce corespund întreruperii capacităţii de

asigurare a unei exploatări normale.

Caracteristicile metodei semiprobabilistice sunt urmãtoarele:

− se consideră în mod sistemic diferite stări limită posibile pentru o

construcţie dată;

− se consideră în mod independent variabilitatea diferiţilor factori care

afectează siguranţa structuralã a construcţiilor, stabilindu-se datele cantitative

17

care determină nivelul de asigurare al construcţiilor.

Metoda stărilor limită se aplică considerînd că sunt respectate condiţiile:

− proiectarea este competentă, respectându-se prescripţiilor de alcătuire

constructivă şi de calcul în vigoare;

− execuţia este corespunzătoare condiţiilor precizate în proiecte (faza

DDE);

− urmărirea execuţiei se face conform prevederilor stabilite în faza de

proiectare.

În calcul se are în vedere posibilitatea redusă de realizare simultană a unor

valori defavorabile pentru parametrii ce caracterizează acţiunile, prin

introducerea coeficienţilor de grupare.

Verificarea siguranţei construcţiilor conform metodei stărilor limită constă

în compararea efectelor grupărilor de acţiuni date (tensiuni şi deformaţii în

secţiuni carcateristice) cu sistemele de valori date care corespund apariţiei

diferitelor stări limită. În mod curent, calculul la starea limită se face pentru

starea limită de rezistenţă şi starea limită de deformaţii.

Principiul de calcul al metodei pentru stările limită ultime este compararea

solicitării maxime posibile maxS cu capacitatea portantă minimă probabilă a

secţiunii considerate capSmin

Deci: capminmax SS <

capminmax SS <

maxS se determină aplicând relaţia:

∑ ⋅⋅= nii SnS ωmax

unde:

ni este coeficientul ce caracterizează posibilitatea depăşirii solicitărilor

normate avînd valorile de 1,0 pentru gruparea specială, 1,2 pentru gruparea

suplimenta-ră şi de 1,3 pentru gruparea fundamentală;

18

ω este coeficientul de grupare al încărcărilor corespunzător grupării de

calcul;

Sin reprezintă solicitarea normală, determinată cu metodele mecanicii con-

strucţiilor, corespunzător încărcărilor normate considerate în gruparea de calcul.

La suma solicitărilor nu se iau în considerare cele cu efect defavorabil în

cazul dat, excepţie făcând încărcările permanente.

Deci,

ini1me

capmin FRkmmS ⋅⋅⋅= ∑

unde:

me este coeficientul condiţiilor de lucru pentru elementele de construcţie;

mm este coeficientul condiţiilor de lucru pentru material;

ki este coeficientul de siguranţă;

Rin este rezistenţa normată a materialului stabilită pe baza studiilor

statistice,

Fi este caracteristica geometrică a secţiunii: arie, moment de inerţie sau

modul de rezistenţã, dupã caz.

Principiul de calcul al metodei la starea limită a exploatării normale (defor-

maţii limită) este exprimat de relaţia fundamentală de mai jos unde, cele două

mărimi comparate reprezintă deformaţiile (săgeţi, rotiri) maxime, iar cele limită

admisibile sunt stabilite prin prescripţii tehnice de specialitate.

a

_

max Δ≤Δ unde:

Δmaz reprezintã deformaţia maximă efectivã (săgeată, rotire), evaluatã cu

încãrcãri normate prin metode specifice mecanicii construcţiilor;

Δ_

a, este deformaţia limită admisibilã.

19

CAPITOLUL II

ALCÃTUIREA GENERALÃ A CONSTRUCŢIILOR 2.1. Introducere

Fiecare construcţie are o destinaţie pentru care îndeplineşte funcţiuni diverse,

de mare complexitate.

Alcãtuirea funcţionalã a unei clãdiri are în vedere utilizãri şi funcţiuni

specifice. Fiecare spaţiu construit este în relaţii cu celelalte spaţii, relaţie ce poate

fi: de vecinãtate, de legãturã, de separare. Spaţiile ce îndeplinesc un complex de

funcţiuni bine determinate constituie un element funcţional.

Se pot specifica:

− pentru locuinţe: camere de locuit, dependinţe;

− pentru unitãţi de învãţãmânt: sãli de curs, amfiteatre, laboratoare, biblioteci,

grupuri sanitare, etc;

− pentru unitãţi hoteliere: camere pentru cazare, restaurante, baruri, piscinã,

saloane de recepţie;

− pentru unitãţi medicale: camere de spitalizare, sãli de tratament, laboratoare,

sãli de operaţii, camere pentru personalul de deservire;

− pentru unitãţile industriale: spaţii de fabricaţie, laboratoare, piste de

încercãri, ateliere, pavilioane administrative, depozite, etc.

Elementele funcţionale cu grad important de repetitivitate într-o clãdire

formeazã un grup funcţional un exemplu fiind spaţiile care desevesc într-un spital

o salã de operaţie alcãtuind blocul operator.

Clãdirile civile pot grupa procese funcţionale ce implicã simultan un numãr

diferit de oameni: locuinţe unifamiliale, blocuri, magazine, şcoli, teatre, sãli de

20

sport.

Clãdirile industriale asigurã desfãşurarea unor procese tehnologice industriale

dupã anumite fluxuri tehnologice ce includ totalitatea şi succesiunea operaţiunilor

prin care se trece de la materia primã la produsul finit. În funcţie de ramura

industrialã pentru care se proiecteazã şi se executã construcţia, acestea pot fi:

oţelãrii, hale de fabricaţie, hale de montaj, uscãtorii, rafinãrii, unitãţi proprii de

producere a energiei electrice şi a agentului termic, depozite, ateliere anexe

procesului de producţie.

Clãdirile agrozootehnice asigurã desfãşurarea unor procese de producţie şi

depozitare din sectoarele zootehnic şi vegetal incluzând: grajduri, saivane, hale

pentru creşterea pãsãrilor, fabrici de nutreţuri combinate, rãsadniţe, sere, crame,

staţii de alimentare cu energie şi agent termic, staţii de întreţinere şi reparaţii,

depozite de materiale şi produse finite.

2.2 Pãrţile principale ale unei construcţii

La o clãdire se disting: infrastructura, aflatã sub cota zero (± 0,00) cuprinzând

fundaţiile şi subsolurile şi suprastructura, aflatã deasupra cotei zero şi care

cuprinde toate elementele clãdirii inclusiv instalaţiile aferente de orice tip.

2.2.1 Infrastructura cuprinde:

− fundaţia, care intrã în contact direct sau indirect cu terenul bun de fundare şi

cãruia îi transmite încãrcãrile care acţioneazã asupra clãdirii;

− pereţii de la subsol şi planşeul de peste subsol, dacã clãdirea are subsol, sau

soclul şi elementele componente ale planşeului de la cota zero.

2.2.2 Suprastructura (elevaţia) este partea clãdirii aflatã deasupra cotei zero,

consideratã la nivelul pardoselii finite de la parter şi include: elementele verticale şi

orizontale de rezistenţã şi de compartimentare precum şi elementele de finisaj.

Elementele de rezistenţã (structurale) sunt elemente verticale şi orizontale

care preiau şi transmit încãrcãri.

21

În elementele structurii de rezistenţã sunt incluse:

− pereţii (zidurile, panourile din beton armat mono sau pluristrat) ce

delimiteazã spaţiul interior al clãdirii de mediul înconjurãtor, iar în interior împart

clãdirea în încãperi. Au rol de preluare şi transmitere a încãrcãrilor din greutatea

proprie şi a încãrcãrilor cvasipermanente şi variabile care acţioneazã asupra

elementelor ce reazemã pe ei;

− stâlpii, cu ax înclinat sau oblic, preiau încãrcãrile transmise de grinzi,

planşee şi le transmit fundaţiilor;

− planşeele, elemente portante orizontale, preiau încãrcãrile proprii precum şi

ale elementelor nestructurale care reazemã pe acestea şi le transmit pereţilor

portanţi sau grinzilor pe care reazemã; au rol de compartimentare pe orizontalã a

clãdirii;

− scãrile asigurã legãtura, respectiv circulaţia între nivelurile construite,

precum şi între interior şi exteriorul clãdirii;

− şarpanta constituie ansamblul de elemente de rezistenţã cu rol principal de

susţinere a învelitorii clãdirii.

Lucrãrile de compartimentare şi finisaj au ca principal rol acela de asigurare a

confortului şi esteticii interioare şi exterioare a clãdirilor. Elementele de protecţie

exterioare trebuie sã asigure şi protecţia construcţiilor faţã de acţiunea factorilor din

mediul ambiant.

Compartimentãrile interioare suplimentare se realizeazã prin intermediul

pereţilor despãrţitori autoportanţi ce transmit încãrcarea proprie planşeelor pe care

reazemã. Încãrcarea lor se considerã cvasitemporarã putând lipsi în cazul

modificãrilor ulterioare de funcţional.

Lucrãrile de finisaj interior şi exterior sunt lucrãri aferente anvelopei precum

şi a elementelor de compartimentare verticale şi orizontale ale construcţiei care

trebuie sã asigure îndeplinirea simultanã a urmãtoarelor condiţii:

− protecţia construcţiei sau elementelor acesteia aflate în contact direct cu

22

mediul exterior, precum şi cele din interiorul construcţiei aflate în condiţii de

microclimat specifice;

− confortul termic, acustic, igiena şi estetica spaţiilor;

− mãrirea sau pãstrarea durabilitãţii elementelor pe care se aplicã.

Dintre aceste lucrãri se disting:

− la nivelul acoperişului, învelitoarea;

− izolaţiile hidrofuge, termice şi fonice;

− finisajele umede sau uscate ale pereţilor;

− lucrãrile de tâmplãrie, ş.a.

Lucrãrile de instalaţii asigurã confortul exploatãrii şi utilizãrii construcţiilor

la parametrii biologici şi tehnologici prestabiliţi de beneficiar la întocmirea

proiectului de execuţie al acestora. Astfel, în grupa lucrãrilor de instalaţii sunt

incluse instalaţii pentru:

− alimentare cu apã, canalizare, sanitare, apãrare şi stingerea incendiilor,

evacua-rea sau arderea gunoaielor menajere;

− electrice (de iluminat, de forţã, curenţi slabi, protecţie);

− de încãlzire;

− de ventilare a aerului;

− de umidificare a aerului, de exemplu unele hale de producţie din industria

de prelucrare a lemnului, a pieilor sau textilã;

− de condiţionare a aerului;

− de gaze;

− de transport pe verticalã: escalatoare, ascensoare pentru persoane sau marfã;

− de transport a fluidelor tehnologice în hale de producţie sau ateliere.

Observaţie: Este preferabilã execuţia simultanã a lucrãrilor de instalaţii cu

cele de construcţie în vederea reducerii duratei de execuţie, evitarea avarierii

lucrãrilor de finisaje executa-te (cazul cel mai frecvent întâlnit în practica

construcţiilor).

23

2. 3. Compartimentarea construcţiilor

Construcţiile se compartimenteazã pe verticalã şi orizontalã (nivel, plan).

Compartimentarea pe înãlţime se face prin intermediul planşeelor dispuse la

o anumitã cotã dictatã de funcţionalitatea construcţiei sau a nivelelor, de exemplu

pentru construcţiile înalte, la un anumit numãr de nivele, este necesarã dispunerea

unui nivel tehnic care deserveşte parţial diverse funcţiuni (instalaţii, acces pe

verticalã).

Spaţiul delimitat de douã planşee consecutive, în plan vertical, se numeşte

nivel. Spaţiul aferent fiecãrui nivel cuprinde planşeul inferior şi spaţiul de deasupra

acestuia pânã la planşeul superior.

Fig. 2.1 Alcãtuirea generalã a unei construcţii de locuit

1 - fundaţie; 2 - perete (zid) interior; 3 - perete (zid) exterior;4 - planşeu; 5 - şarpantã; 6 - învelitoare; 7 - fereas-trã; 8 - balcon; 9 - soclu; 10 - trotuar; 11 - subsol; 12 - parter; 13 - etaj (nivel curent)

Fig.2.2 Compartimentarea pe înãlţime a unei clãdiri

a) subsol;b) parter; c) etaj; d) mansardã;

e) şarpantã; f) infrastructurã;g) suprastructurã;

Numãrul de niveluri al unei construcţii depinde de destinaţia clãdirii şi

sistemul structural ales, elemente condiţionate şi de amplasament.

Denumirile nivelurilor sunt:

− Subsol, situat sub cota zero. Dacã planşeul peste subsol este cu minim 45

cm deasupra cotei terenului amenajat (CTA) este recomandabilã prevederea unor

24

sisteme de ventilare a subsolului.

Dacã la subsol se prevãd spaţii de locuit, (demisoluri), ca exemplu fiind cazul

subsolurilor înalte situat minim la 1,00 m sub cota terenului amenajat, atunci

ferestrele se dispun la înãlţimea de maxim 1,20 m. Camerele subsolurilor multiple

pot servi şi pentru depozitare sau amplasarea instalaţiilor care deservesc clãdirea

(subsoluri tehnice).

− Parterul este situat deasupra cotei zero aflatã la nivelul pardoselii finite.

− Etajele sunt situate deasupra parterului. Dacã între parter şi etajul I mai

existã un nivel cu înãlţimea mai micã, precum şi în cazul în care parterul este situat

peste un demisol, nivelul se numeşte mezanin. (Este cazul hotelurilor, blocurilor de

locuit la care, la parter şi mezanin sunt amplasate spaţii comerciale, de

microproducţie sau servicii publice.)

− Peste ultimul nivel se executã acoperişul care poate fi tip terasã pentru:

construcţii înalte de locuit, clãdiri social-culturale, sau construcţii industriale.

Acoperişurile cu pantã mare, denumite şarpante pot fi amenajate, la clãdirile cu

regim de înãlţime redus, maxim P + 3E, cãpãtând denumirea de pod.

Mansarda este spaţiul amenajat dintre ultimul planşeu al clãdirii şi

învelitoare. Poate avea destinaţia locuinţã sau spaţiu de depozitare

Compartimentarea clãdirilor pe nivel este asiguratã de elemente portante sau

autoportante verticale (pereţi). Compartimentarea în spaţii distincte delimiteazã

încãperile. Accesul între elementele spaţiale se face prin golurile libere, de

circulaţie, sau prevãzute cu uşi.

Încãperile unei clãdiri pot avea destinaţii diferite. Astfel, pentru o construcţie

social culturalã se pot distinge: încãperi de lucru, sãli de şedinţe, sãli de recepţie,

saloane pentru relaţii cu publicul, biblioteci, arhive, grupuri sanitare.

În figurile 2.3 şi 2.4 sunt prezentate alcãtuirea generalã şi compartimentarea

celor mai frevcente tipuri hale industriale parter, respectiv, etajate.

25

Fig.2.3. Alcãtuiri generale pentru construcţii industriale parter

Fig.2.4. Alcãtuirea generalã a unei hale industriale etajate

26

CAPITOLUL III

CONSTRUCŢII DIN LEMN

3.1. Istoric

În lucrarea lui J. Lips ″O istorie a culturii omeneşti″ se apreciază că din

dorinţa omului primitiv de a se apăra de duhuri, obiecte neînsufleţite, s-au

construit primele adăposturi caracteristice îndeletnicirii de bază a băştinaşilor,

vânatul.

În Alsacia, la Fourrier, au fost descoperite locuinţe de tip paravan, făcute

din crengi, ramuri şi bucăţi de scoarţă înfipte în pământ în linie dreaptă sau

circulară. Scheletul era umplut cu tufăriş, frunze, muşchi sau iarbă, formând un

scut împotriva vântului şi al ploii.

Paravanul era specific triburilor de vânători (australieni, tasmanieni, vedda,

negritoşi, boşimani).

Altele construcţii erau în formă semisferică, având scheletul din împletitură

de nuiele, umplute, acoperite cu paie, frunze.

În Europa (Elveţia, Germania, Italia), Noua Guinee, Indochina, s-au

construit case de lemn pe piloţi, la înălţimi de 2…3 m deasupra terenului,

acoperişul fiind realizat în patru ape (locuinţele batacilor). Alte locuinţe, tip

etajat, au fost realizate din platforme de lemn concentrice, fiecare cu 0,5 m mai

sus una de cealaltă şi sprijinite de stâlpi lungi şi groşi din lemn şi cedru cioplit.

În Noua Zeelandă, populaţia maori a realizat locuinţe având formă

dreptun-ghiulară în plan, cu acoperişuri în formă de luntre, din stuf, iarbă sau

frunze din palmier sprijinite pe stâlpi de lemn deosebit sculptaţi. Locuinţa

27

obştească ″whara″ reprezintă un monument de măiestrie artistică şi bun gust.

Vitruviu descrie colibele frigienilor, colhilor, având structura din lemn.

Colibele erau deschise sau închise.

Istoricul Tacitus precizează că locuinţele vechilor germani erau realizate

integral din lemn necioplit, înfrumuseţate cu zugrăveli colorate aplicate pe lut

curat, lucios.

Pe teritoriul ţării noastre, în perioada formării statului centralizat dac,

caracterizată printr-un excedent demografic populaţia a utilizat materialele

locale pentru realizarea de locuinţe, clădiri de cult. Dintre materialele frecvent

utilizate menţionãm lemnul sub formă de pari şi împletiturile de nuiele. Forma

de plan a construcţiilor era circulară, evoluând spre cea dreptunghiulară. Se pare,

după observaţiile efectuate pe Columna lui Traian, că unele construcţii ar fi avut

şi etaj.

Sanctuarele aveau soluţia constructivă adaptată amplasamentului. Astfel, în

zona de munte, se realizau fundaţii de piatră şi acoperişuri din şindrilă, iar în

zonele de şes fundaţii directe pentru stâlpii din lemn (înfipţi direct în pământ),

învelitorile fiind realizate din paie şi stuf. Pentru ambele situaţii, pereţii erau

alcãtuiţi din împletituri de nuiele lipite cu lut.

Locuinţa tip bordei şi semibordei s-a păstrat până în secolul XVI (Cruvoşu-

Olt) în zonele de podiş şi câmpie, pereţii fiind realizaţi din lemn, lutuiţi la

interior.

În perioada bizantină se definitivează caracteristica românească ″casa

joasă″ alcătuită din: bârne, pereţi din împletituri de nuiele acoperite cu lut bătut

(sec. XV, Suceava).

Studiile sistematice efectuate în România au arătat că repertoriul sistemelor

constructive al locuinţelor actuale ţărăneşti reprezintă o expresie a

îndelungatului proces de perfecţionare şi diversificare a culturii şi civiliza]iei

româneşti.

28

Astfel, se poate observa pe parcursul timpului (vezi tipurile de locuinţă pe

perioadele istorice) o evoluţie a principiilor generale de alcãtuire ale locuinţelor

tradiţionale ţărăneşti:

− valorificarea eficientă a resurselor locale de materiale de construcţie;

− adaptarea sistemului constructiv la seismicitatea zonei;

− exprimarea plastică a structurii portante.

Sistemele constructive tradiţionale se pot grupa în două mari categorii:

a. sisteme monomateriale;

b. sisteme plurimateriale.

Grupa a include structuri din bârne de lemn dispuse orizontal sau vertical,

din schelet portant din lemn, cu umplutură de lemn, din zidărie de piatră, de

cărămidă, sau din chirpici, din pământ turnat în tipare sau clădit cu furca şi

netezit cu barda.

Grupa b include structuri cu schelet portant de lemn cu panouri de

umplutură din împletituri de nuiele, şipci sau scânduri şi lipitură de pământ

galben cu amestec vegetal sau umplutură din zidărie.

Se observă combinarea soluţiilor constructive.

Pentru zonele Banat, Timişoara s-au adoptat soluţii constructive la care

nivelul inferior este rigid (zidărie) şi nivelul superior, flexibil (lemn).

Construcţiile aşezămintelor de cult ocupă un loc de frunte în arhitectura

lemnului. Biserica de lemn din Şurdeşti (Maramureş) este una dintre cele mai

înalte construcţii din lemn din Europa (54 m), înălţime comparabilă cu a bisericii

de lemn de la Kondopog (Rusia), 70 m. Stilul bisericilor din lemn s-a aflat sub

influenţa arhitecturii gotice transilvănene şi este linfluenţat de procedeele

plastice tradiţionale.

China şi Japonia păstrează tradiţia lucrărilor monumentale din lemn.

În China, simbolul oraşului Xian este ″Bell Tower″, construit în timpul

dinastiei Ming (1384) şi reconstruit în 1584. Are 36 m înălţime, ocupă o

29

suprafaţă de 1378 m2 şi se comportă foarte bine şi azi sub acţiunea factorilor

climatici.

Japonia, ″pământul unic prin frumuseţea contrastelor naturale″ este ţara

oraşelor alcătuite din şiruri de case din lemn acoperite cu ţigle. Construcţia

pagodelor, templelor, integralã sau parţialã din lemn evidenţiazã măiestria

milenară a constructorilor şi arhitecţilor niponi. Iată câteva exemple:

- Muzeul naţional din Nara, Soso - In, construit integral din lemn, având o

ventilaţie naturalã foarte bună (Se vizitează o dată pe an în prezenţa familiei

imperiale nipone);

- Templul Kiyonizu (Kyoto), construit integral din lemn (792) şi reconstruit

în 1634;

- Templul Higashi - Hongan din (Kyoto), cea mai mare construcţie de

lemn din Japonia, distrusă de trei ori de incendiu şi reconstruită ultima oară în

1911;

- Pagoda Toji, realizată integral din lemn în 1641 şi având cinci niveluri.

Experienţa a arătat constructorilor necesitatea protejării lemnului şi a

elementelor din lemn faţă de acţiunea corozivã a factorilor de mediu. Astfel, s-au

utilizat treptat, ca metode de protecţie: ignifugarea, carbolinizarea, impregnarea,

vopsirea, ţinându-se cont atât de esenţele de lemn utilizate, cât şi de condiţiile

concrete de utilizare.

Fig. 3.1 Locuinţă rurală romană în Dacia - Albele

Fig. 3.2 Locuinţă sătească medievală Cuhlea, Jud. Maramureş

30

Fig. 3.3 - Casa cu umblătoare

Jud. Gorj - Cărbuneşti

3.2. Lemnul ca material de construcţie

3.2.1. Introducere

Din antichitate, lemnul a constituit materialul de construcţie preferenţial

deoarece conferă rezistenţe semnificative la solicitări mecanice, statice şi

dinamice, este uşor de prelucrat, iar în zonele de munte, deal, precum şi în cele

cu climatul ecuatorial şi subecuatorial constituie un material local de construcţie.

În zonele de câmpie, lunci, arbuştii, plantele păioase înlocuiesc încă şi azi

necesarul de material lemnos pentru realizarea structurilor şi elementelor de

închidere. În zonele ecuatoriale frunzele unor arbori, constituie pentru locuinţele

băştinaşilor. Fibrele vegetale, deşeurile de lemn sunt utilizate ca adaosuri

stabilizatoare pentru realizarea altor elemente de construcţie.

Materialul lemnos a fost şi continuã sã fie utilizat la construcţii cu o mare

diversitate de destinaţii: locuinţe, clădiri social - culturale, unele din ele

reprezentând adevărate opere arhitectonice.

Dezvoltarea pe baze ştiinţifice a structurilor din lemn presupune

proiectarea optimã a secţiunilor, cunoaşterea riguroasã a proprietăţilor fizico-

mecanice corelate cu cerinţele structurale precum şi de asigurare a unor mãsuri

specifice de protecţie.

31

3.2.2 Structura lemnului

Materialul lemnos are o structurã fibroasã, direcţia fibrelor fiind paralelã în

general cu axul cilindrului lemnos.

Structura macroscopicã poate fi analizatã în secţiune transversalã, putându-

se evidenţia mai multe zone.

Fig. 3.4. - Structura macroscopicã a lemnului

1 - ritidom; 2 - strat liber; 3 - cambiu; 4 - alburn; 5 - duramen; 6 - mãduvã;7 - canal medular

Fig. 3.5. - Trunchiul lemnos

Zonele lemnului propriu-zis sunt formate din mai multe inele anuale,

grosimea şi raportul dintre ele variind cu specia arborelui, vârsta şi clima.

Inelele anuale prezintă spre interior ţesuturi poroase cu celule mai mari,

formate primăvara (lemn de primăvara), iar spre exterior ţesuturi mai compacte,

celule mai înguste formate lent în perioada răcoroasa a anului (toamna), fiind

mai închise la culoare (lemn de toamnã).

Trunchiul arborelui reprezintă pânã la 85% din volumul lemnos total, în

funcţie de vârstã, esenţã şi locul unde creştere.

Ca material de construcţie, este folosit în special cilindrul lemnos care este

mai mare la esenţele răşinoase şi la arborii crescuţi în păduri faţã de cei izolaţi.

Vitruviu, în lucrarea „Despre arhitecturã″, menţionează cã perioada optimã

de tãiere este începutul toamnei, când circulaţia sevei slăbeşte ca intensitate şi

32

deci volumul de „goluri″ este minim. Tăierea este precedată unei crestări până la

mijlocul măduvei care asigurã uscarea prin „scurgerea lichidului″.

Pentru arbuşti, el recomandã „străpungerea la picior″ în acelaşi scop

(uscare).

3.2.3. Rezistenţele mecanice

Rezistenţele mecanice se determinã pe probe mici, cu umiditate relativã de

maxim 15%.

În funcţie de densitatea aparentã şi rezistenţele mecanice se deosebesc:

materialul lemnos tare (stejar, frasin, salcâm, nuc, fag); material lemnos moale

(brad, molid, tei, plop, salcie etc.).

Creşterea umidităţii determinã scăderea rezistenţelor (până la 30%), după

care aceasta nu mai influenţează sensibil rezistenţa, fenomen mai important de

sesizat la compresiune.

Creşterea temperaturii în intervalul 25...50°C conduce la scăderea

rezistenţei la întindere cu 15... 20 %, iar la compresiune cu 20 ... 40 %.

- Rezistenţele admisibile, în funcţie de solicitare, specia lemnului şi tipul

îmbinărilor variază în limite de (10 N/mm2, încovoiere pentru brad, până la ± 2

%, forfecare în lungul fibrelor la chertãri laterale la unghiuri de îmbinare a

pieselor ≥ ± 3% pentru lemnul de plop).

3.3. Produse lemnoase

A. Produsele lemnoase brute sunt produsele obţinute din cilindrul lemnos

după retezare şi curăţare de scoarţã. Exemple:

Lemnul rotund de foioase, cu Φ 4...20 cm şi l = 1,5…2,5 m;

Bile, manele şi prăjini, cu Φ 4...16 cm şi l = 2...9 m;

Lemn rotund pentru piloţi, cu Φ 14...36 cm şi l = 6...12 m.

33

B. Produsele semifabricate din lemn se obţin din lemnul rotund prin

cioplire sau tãiere rezultând:

a. cioplitura (elemente pentru şarpante - grinzi, pane, căpriori, traverse,

bulumaci);

Fig.3.6. Piese de lemn ecarisat (cioplituri)

b. cheresteaua - scânduri, dulapi, şipci, grinzi şi rigle (tabel 3.1, 3.2.). Tabel 3.1.

Grosimi [mm] Lăţimi [mm] Lungimi [m] 12; 18; 24; 28; 38; 48; 58; 68; 75; 96

18..96

1,00..2,75/ 3,00..6,00

Produsele semifabricate utilizează raţional secţiunea lemnoasã în funcţie de

destinaţie, solicitări. Principalele sortimente de material lemnos folosite în

construcţii sunt: lemn sub formã brutã, semibrutã, prelucratã, sau, ca produs

derivat din lemn. Tabel 3.2.

Grosime x Lăţime [mm x mm] Lungimi [m] 10 x 12; 15; 19 12 x 12; 15; 19; 25 15 x 15; 17; 19; 25; 30 19 x 19; 25; 30 30 x 30

3,00..6,00 m, cu treapta de lungimi din 25 în

25 cm

Materialele lemnoase brute se folosesc sub formã de lemn rotund. Se obţin

prin curăţirea de crãci şi coajã a buştenilor. În funcţie de dimensiuni, lemnul

poate fi sub formã de bile, manele, prăjini, conform datelor din tabelul 3.3. Tabel 3.3.

Specie Denumire produs Diametru [cm]

Lungime [m]

Răşinoase bile

manele prăjini

12..16 8...11 4....7

>6,00 >3,00 >2,60

34

Foioase bile

manele prăjini

12..18 8...11 4....7

>2,50

Materialele lemnoase semiprelucrate sau ecarisate sunt produse care pot

avea una sau mai multe feţe plane. Sunt utilizate sub formã de:

- cioplituri (fig. 3.7) având lungimi mai mari de 7 m, obţinute din lemn

rotund cu diametrul 15…18 cm;

- lemn semirotund întrebuinţat la fixarea unor piese din lemn (ex.: cleşti la

fermele de acoperiş, f ig.3.8);

Fig.3.8 Lemn semirotund

a) debitare; b) utilizarea lemnului semirotund; 1) cleşti

Tabel 3.4. Sortiment Grosimi [mm] Lăţimi [cm] Lungimi [m] Scânduri 12; 18; 24 6…30 1,00…6,00 Dulapi 28…75 7…30 1,00...6,00

Materialele lemnoase prelucrate sau ecarisate au muchii vii, mărginite

de feţe plane; se pot prezenta sub formã de:

- scânduri şi dulapi, având raportul dintre dimensiunile secţiunii

transversale mai mare decât 2;

- şipci şi rigle, cu raportul dintre dimensiunile secţiunii transversale mai

mic ca 2;

- grinzi, la care raportul dintre dimensiunile secţiunii transversale este

maxim 2;

Materialele lemnoase finite sunt produse utilizate fără prelucrări ulterioare.

Cele mai utilizate sunt:

- şiţa şi şindrila, utilizate ca învelitori;

35

- scânduri fălţuite, utilizate ca tavane, placări de pereţi (fig.3.9);

- duşumele îmbinate în sistem lambã şi uluc din lemn de răşinoase

(fig.3.10.);

- parchete, executate din lemn de stejar sau fag (fig. 3.11.).

Fig. 3.9. Scânduri fãlţuite

Fig. 3.10. Duşumele

Fig. 3.11. Parchete

Produsele derivate din lemn sunt rezultatul valorificării aproape integrale a

masei lemnoase. Dintre derivatele frecvent utilizate în construcţii cel mai

frecvent întâlnite sunt:

- Placajul este alcătuit din trei sau mai multe foi de furnir dispuse cu

fibrele straturilor succesive perpendiculare, încleiate cu adeziv sintetic

(fig.3.12). Se utilizează la realizarea grinzilor cu inimã plinã, a cofrajelor, a

stratului suport pentru pardoseli sau învelitori şi pentru finisaje uscate.

- Panelul este realizat în sistem sandviş fiind utilizat pentru foi de uşi,

finisaje uscate.

- PAL- ul este obţinut prin aglomerarea aşchiilor de lemn

neindustrializabil sau din deşeuri lemnoase, sub presiune şi la temperaturã înaltã,

utilizând ca liant ureea formaldehidicã şi clei. Se utilizează pentru realizarea

pereţilor despărţitori, foilor de uşã, finisajelor uscate, stratului suport pentru

pardoseli, etc.

- PFL- ul se obţine prin încleierea la presiune şi temperaturã ridicatã a

36

fibrelor de lemn obţinute prin defibrare mecanicã sau chimicã, formând plãci. Se

obţin diferite tipuri de plãci: foarte poroase, dure, semidure, finisate prin aplicare

de tratamente chimice superficiale ca lacuri şi vopsele ce pot fi aplicate şi

ulterior. Au aceeaşi utilizare ca şi plăcile din PAL.

Fig. 3.12. Alcătuirea placajului

Fig. 3.13. Alcătuirea panelului

1) furnir; 2) miez (şipci)

Elementele portante ale construcţiilor din lemn se executã în special din

esenţe de răşinoase (brad, molid).

Lemnul de foioase se foloseşte la construcţii provizorii sub forma

cofrajelor, schelelor precum şi pentru elemente de finisaj şi tâmplărie.

La alegerea materialului lemnos se au în vedere disponibilităţile locale,

cerinţele de durabilitate cerute lucrării.

C. Esenţele mai puţin utilizate în construcţiile curente sunt:

− plopul negru şi alb, salcia, teiul, dudul care sunt esenţe uşoare, înglobând

un volum mare de pori şi indicate pentru lucrări de sculpturã;

− chiparosul şi pinul, conţinând un suc special care permite auto-

impregnarea cu o substanţã insecticidã; în arhitectura veche a fost utilizat la

construcţia sanctuarelor, plafoanelor şi chesoanelor, statuilor (statuia Dianei, din

templul de la Efes).

Note: Cercetările arheologice şi cele etnologice, au demonstrat utilizarea

nuielelor (împletituri) de arbuşti la construcţii de locuit, cult, precum şi la

construcţiile de fortificaţii.

37

Paiele, rumeguşul, acele de brad, frunzele de bambus au fost şi continuã sã

fie folosite la realizarea elementelor de anvelopã precum şi la stabilizarea

argilelor utilizate în sistemele constructive.

3.4. Avantajele şi dezavantajele lemnului

Ca material de construcţie lemnul prezintă o serie de avantaje dintre care se

menţionează:

- coeficientul de calitate ridicat (raportul dintre greutatea materialului şi

rezistenţa sa) comparabil cu oţelul şi superior betonului, zidăriei, indicându-l

din punct de vedere constructiv pentru realizarea acoperişurilor;

- are coeficient de dilatare liniarã redus, motiv pentru care construcţiile din

lemn pot fi realizate fără rosturi de dilatare;

- are o conductivitate termicã redusã, asigurând un confort termic

convenabil elementelor de închidere;

- se prelucrează uşor necesitând forţã de muncã de calificare medie;

- elementele de construcţie din lemn se pot executa şi monta independent

de condiţiile climatice, fără mãsuri suplimentare de protecţie;

- construcţiile din lemn pot fi montate şi remontate uşor (vezi Muzeele

satului sau bisericile din lemn realizate din piese şi ansambluri componente în

România şi asamblate ulterior în SUA, Canada);

- permite realizarea unor forme arhitecturale îndrăzneţe şi plăcute;

- la prelucrare şi punere în operã consumul energetic este minim.

Structura internã şi natura materialului creează o serie de dezavantaje,

printre care amintim:

- prezenţa defectelor structurale de tipul: noduri, crăpături, fibre deviate,

pungi de răşină, găuri de insecte, influenţează defavorabil comportarea sub

acţiuni mecanice;

- sortimentele de material lemnos sunt limitate ca secţiuni şi lungimi;

38

- speciile frecvent utilizate sunt putrescibile şi inflamabile;

- variaţiile de umiditate ale aerului conduc la variaţii dimensionale ale

elementelor din lemn ca urmare a anizotropiei structurale, chiar dacã se iau

mãsuri constructive de tipul alcătuirii convenabile a detaliilor constructive,

impregnări cu soluţii organice sau anorganice, aplicarea de vopsitorii;

- utilizarea în construcţii este limitatã întrucât în unele zone de pe glob

lemnul este un material deficitar, iar folosirea pe scarã largã ar conduce la

distrugerea echilibrului ecologic.

3.5. Domenii de utilizare a lemnului

Multe construcţii sunt realizate integral din lemn, la altele lemnul fiind

utilizat doar ca element component al anvelopei şi al lucrărilor de finisaj.

Lemnul mai este utilizat şi la realizarea unor tipuri de cofraje necesare punerii în

operã a betoanelor.

În etapa actualã, dezvoltarea construcţiilor din lemn este favorizatã de

posibilităţile tehnice relativ uşoare de prelucrare a materialului de bazã, de

dezvoltarea metodelor ştiinţifice de calcul dar este limitatã de concurenţa cu

noile materiale de construcţii: oţel, aluminiu, materiale compozite, precum şi de

condiţiile de păstrare ale echilibrului ecologic.

3.6. Tipuri curente de construcţii din lemn

3.6.1. Generalităţi

Construcţiile din lemn cuprind obiecte realizate integral sau aproape

integral din lemn. Aceste obiecte pot fi definitive sau provizorii. Folosirea

lemnului la execuţia unei construcţii este decisã şi din considerente economice

(folosirea materialelor locale, dacă structura construcţiei permite acest lucru).

Exemple: construcţii agricole (şoproane, pătule, coteţe); construcţii

forestiere (cabane, hale pentru gatere), poduri rutiere cu trafic redus şi pasarele

pietonale.

39

3.6.2. Alcătuirea construcţiilor din lemn

Construcţiile din lemn sunt realizate din bile, grinzi, cherestea , plăci din

PAL sau PFL îmbinate între ele şi solidarizate cu piese metalice (cuie, buloane)

sau pane încleiate. Piesele din lemn se pot îmbina în mai multe variante: prin

chertare cu cep, cu prag, cu falţ, cu lambă şi uluc (fig.3.14).

Fig. 3.14 - Îmbinări la piese de lemn

a) chertare; b)cep; c) prag; d) falţ; e) lambă şi uluc 1)cep; 2)prag; 3)falţ; 4)uluc; 5)lambă

3.6.3. Tipuri de construcţii

A. Construcţii civile

În zonele montane, construcţiile de locuit şi anexele acestora se construiesc

integral sau aproape integral din lemn. Fundaţiile, treptele, trotuarele se

realizează din piatră naturală.

Fig. 3.15 - Sistem constructiv

„Casa de piatră″, jud. Harghita

Cabanele din lemn au pereţii din bârne aşezate una peste alta (aparente la

40

exterior), din planşeu şi acoperiş din lemn. Se execută în general parter, cu

posibilitatea amenajării de camere la mansardă.

B. Construcţii industriale Pentru deschideri mari, la halele gaterelor sau

chiar la săli de sport, se folosesc arcele din lemn (fig. 3.16).

Cadrele sunt sisteme constructive alcătuite din stâlpi şi rigle sau ferme care

formează o structură unitară. Cadrele se pot realiza cu inimă plină în sistemul

cadrelor cu două, trei articulaţii sau, în sistem cadru cu zăbrele.

Arcele sunt sisteme constructive care reazemă pe fundaţii, ziduri, stâlpi

cărora le transmit reacţiuni verticale şi împingeri. Prezintă avantajele unor

consumuri mici de materiale şi dau posibilitatea realizării unor deschideri mari.

Fig. 3.16 Cadre şi arce din lemn

C. Construcţii zootehnice cu structuri de rezistenţă din lemn

Elementele structurii de rezistenţă ale construcţiilor zootehnice se pot

realiza din lemn, beton armat sau precomprimat, metal.

Alegerea materialului de construcţie utilizat la realizarea elementelor

structurale este dictat de valoarea parametrilor: caracteristici de ordin tehnologic

caracteristici de ordin constructiv (deschideri, travei, înălţime liberă, sisteme de

iluminare şi ventilare), condiţii de execuţie, de tradiţii

Domeniile optime de utilizare pentru materialele de construcţie se stabilesc

41

în funcţie de indicatorii ca: deschidere, distanţa dintre reazeme, şa.

În cazul structurilor tradiţionale, concepute integral din lemn, caracterizate

prin deschideri şi travei reduse, elementele structurale se realizează din lemn

rotund, tip cadru cu contrafişe, având o deschidere de 9...24 m (fig.3.18).

În ultimele decenii, în scopul folosirii cât mai raţionale a materialului

lemnos s-au remarcat tendinţe de utilizare a unor tipuri de structuri caracterizate

prin indici tehnico-economici scãzuţi şi prin posibilităţi de prefabricare şi

industrializare a execuţiei (fig.3.17).

Fig. 3.16 Cost-deschidere liberă, în funcţie de materialul de construcţie

utilizat pentru realizarea structurii de rezistenţă

1)lemn; 2)oţel; 3)beton

l≤6 m, α ≅ 45° ;β ≅ 40°; γ ≅ 30°; δ ≅ 35°

Fig. 3.18 Structuri de rezistenţă din lemn rotund, tip cadru, folosită la construcţii

agricole

Exemple:

- structuri prefabricate sub forma unor cadre cu trei articulaţii, cu inimă

plină sau zăbrelite (fig.3.19 a);

- arce din lemn lamelar încheiat, placaj de construcţie, îmbinate prin

încleiere sau lemn semiecarisat îmbinate cu cuie (fig.3.19 b).

42

a) Cadre triplu articulate cu inimă plină din placaj de construcţie şi tălpi din dulapi, îmbinate prin încleiere sau cu zăbrele, îmbinate prin cuie; b) Cadre triplu articulate din lemn lamelat încleiat; 1. cadru cu inimă plină sau cu zăbrele; 2. panouri uşoare pentru pereţi; 3. panouri uşoare de tavan sau de acoperiş; 4. învelitoare bituminoasă sau din azbociment ondulat; 5. pane din lemn; 6 . fundaţie

Fig. 3.19. Structuri de rezistenţă integral

prefabricate din lemn şi produse pe bază de lemn

O soluţie având un grad înalt de industrializare este următoarea: a) panouri

portante din lemn şi produse derivate (PAL, PFL) într-un cadru perimetrial din

şipci de lemn având feţe din placaj la exterior, impregnat şi realizat

termoizolant; b) acoperiş din ferme de scânduri cu învelitoare din panouri

termoizolante.

Fig. 3.20. Construcţie din panouri prefabricate din lemn şi produse pe bază de lemn

a-plan; b-secţiune transversală; c-detaliu pereţi; d-detaliu tavan; 1-panou de perete; 2-fermă din scânduri cu consum redus de oţel; 3-contrafişă; 4-panouri de tavan; 5-panouri pentru acoperiş; 6-

contravântuire verticală longitudinală; 7-placaj cu tegofilm; 8-PFL poros sau izolemn; 9-termoizolaţie uşoară; 10-şipcă din lemn; 11-eclisă din placaj cu şipcă triunghiulară; 12-buloane de

43

îmbinare; 13-eclisă metalică

D. Construcţii inginereşti

Construcţiile inginereşti executate din lemn sunt: infrastructuri din piloţi de

lemn şi podurile din lemn, ca lucrări definitive, eşafodajele şi cintrele pentru

poduri din beton armat monolit, ca lucrări provizorii.

Piloţii din lemn au diametrul de 25...30 cm, sunt ascuţiţi la capătul care se

bate în pământ. Se folosesc atunci când terenul bun de fundare se găseşte la

adâncime mai mare (5...8 m) la realizarea fundaţiilor indirecte pentru clădiri,

poduri sau pot constitui paleele şi culeele podurilor din lemn.

Podurile din lemn au infrastructura alcătuită din culee şi palee şi

suprastructura alcătuită din: grinzi, subgrinzi, suburşi, contrafişe, podină,

parapete şi trotuare (fig.3.21).

Grinzile şi urşii pot fi simple sau suprapuse şi sunt solidarizate cu pene şi

buloane; reazemă pe capul culeelor şi paleelor prin intermediul unor grinzi

scurte (suburşi).

Podina de circulaţie este alcătuită din dulapi aşezaţi unul peste altul.

Eşafodajele şi cintrele sunt construcţii provizorii folosite pentru susţinerea

cofrajelor la podurile din beton armat. Sunt alcătuite din: piloţi. pile, dulapi şi

grinzi de lemn (fig.3.22).

Fig. 3.21. Pod din lemn

1)culee; 2)palee; 3)contravântuiri; 4)urşi; 5)suburşi; 6)parapet

Fig. 3.22. Cintru cu contrafişe

44

3.6.4. Stabilitatea spaţială a construcţiilor din lemn

Întrucât elementele descrise în subcapitolele anterioare sunt elemente plane

capabile să preia numai încărcări acţionând în planul lor, iar o construcţie trebuie

să preia în ansamblu orice tip de acţiuni din orice direcţie şi sens, este necesară

asigurarea stabilităţii generale. Stabilitatea generală a construcţiilor din lemn se

asigură prin contravântuirea lor (fig.3.23).

Stabilitatea transversală se asigură cu ajutorul unui element rigid de

acoperiş pe care reazemă capătul superior al stâlpilor, element rezemat pe

frontoane rigide, sau la lungimi mari construite, şi pe pereţii transversali

intermediari.

Frontoanele rigide pe care descarcă această fermă se prevăd cu diagonale

care, împreună cu stâlpii frontonului, formează o grindă cu zăbrele capabilă să

transmită fundaţiilor eforturile din suprastructură. O altă soluţie este de a

prevedea frontoane din zăbrele.

Stabilitatea longitudinală la încărcările caree acţionează după axa

longitudinală a construcţiei (frânare, seism, vânt) se asigură prin contravântuiri

dispuse transversal în planul acoperişului sau tavanului în traveele de capăt şi

apoi la 20 m în lungul construcţiei.

Fig. 3.23. Contravântuiri transversale şi longitudinale 1) fronton; 2) contravântuire transversală; 3, 4) contravântuiri longitudinale

45

CAPITOLUL IV

CONSTRUCŢII DIN ZIDĂRIE 4.1 Zidăria ca material de construcţie

Zidăria este unul dintre cele mai vechi materiale de construcţie reprezentând

până în secolul XX principalul material de construcţie pentru fundaţii, pereţi,

planşee, acoperişuri, ziduri de sprijin, poduri, viaducte, tuneluri. Istoria

construcţiilor este legatã indisolubil de tehnica zidăriilor care a avut o întrebuinţare

importantã şi neîntreruptã din cele mai vechi timpuri şi până azi.

Zidăria din blocuri de pământ crude, uscate natural sau arse, cunoscutã încă

din mileniul III î.e.n. (Mesopotamia) precum şi zidăria din piatrã au rămas de-a

lungul secolelor materialele de bazã pentru construcţii. Datoritã pietrei au dăinuit

numeroase monumente ridicate cu mult timp înainte. Astfel, au fost realizate mari

lucrări arhitecturale: palate, temple, lucrări inginereşti: tuneluri, apeducte, drumuri,

lucrări militare: fortăreţe, ziduri de sprijin şi apărare.

Începând cu secolul XVIII s-au îmbunătăţit tehnologiile de utilizare a

pământului folosit pentru construcţii, procesul fiind accelerat de condiţiile

conjuncturale create de lipsa spaţiului de locuit.

În Franţa, Germania, SUA, în perioada 1920-1940 îşi încep lucrările: La

Courbousier, Frank Lloyd Wright, Michel Lycks şi în perioada 1950-1960

arhitecţi, ingineri francezi şi belgieni continuã cercetările şi aplicaţiile practice:

Dreyfus în Senegal, Masson, şi Hansens în Maroc, Hasan Fathy în Egipt şi

Ramirez în Columbia.

În anii 1970, de euforie economică în occident şi politică în lumea a III-a, prin

cucerirea independenţei, existau partizani ai progresului cu orice preţ, care

46

înţelegeau şi relansau posibilităţile de utilizare ale pământului ca material de

construcţie. Începea era de aur a stilului internaţional în arhitectură. A apărut o

tehnologie intermediară, apropiată tehnologiilor tradiţionale, dar depăşindu-le pe

cele arhaice.

Începând cu 1972, criza energetică mondială a impus o revizuire a modului de

gândire şi acţiune în toate ţările lumii. Astfel, în sectorul construcţiilor s-a constatat

că materialele uzuale: ciment, beton, cărămizi arse, erau energofage şi se reclamau

soluţii pentru economia de energie. Grupul „Craterre″ fondează la Grenoble o

şcoală inginerească cu rol de participare directă la operaţia „construcţii din

pământ″. Grupul creat a asigurat ancadramentul şi fiabilitatea operaţiunilor pilot:

l’Ile de Mayotte (Madagascar) -2000 de locuinţe executate după un program

ultraeconomic, dar în condiţii tehnologice exemplare; Peru - program de cercetare

teoretică coerentă, tehnică şi ştiinţifică, etnografică şi culturală.

În 1980 Centrul Georges Pompidou organizează ansamblul expoziţional

„Arhitectura pământului - viitorul unei tradiţii milenare″, luându-se apoi iniţiativa

construcţiei unui cartier de locuit experimental de 72 locuinţe în zona

Villefontaine, în oraşul nou l’Isle d’Abeau, la 30 km sud de Lyon, în colaborare cu

diverşi parteneri. Programul a fost acceptat în 1985 şi a pus în evidenţă multiple

avantaje ale clădirilor moderne din pământ. Un al doilea cartier s-a realizat pentru

Institutul Pământului şi sateliţii săi, în regiunea Rhônes-Alpes.

Acest fapt a demonstrat „clienţilor săraci″ că tehnica poate fi utilizată pentru

proiecte ambiţioase. Dintre construcţiile monumentale existente astăzi se remarcă

construcţiile tip „zgârie nori″ din lut, din ţinutul Hadramat (Yemen), unde de-a

lungul legendarului drum al tămâiei, se află în oraşul Shiban, de un lux pitoresc,

conferit de siluetele clădirilor sale cu 10-14 etaje cu înălţimea de 53 m, având o

vechime de cca. 350...500 ani şi care sunt realizate integral din lut. Aflat din

abundenţă în Yemen, lutul este şi astăzi stabilizat cu degresanţi din paie de orez şi

grâu, iar materialul obţinut este tăiat în pătrate cu latura de 50 cm şi grosimea de 10

47

cm. După uscare, se fixează într-un schelet rigid de bambus. Crestele zidurilor se

realizează din ghips spoite şi sunt spoite cu var stins. Culorile faţadelor variază de

la alb la maroniu.

Zidăria este alcătuită din blocuri de piatrã naturalã sau artificialã de diferite

forme şi mărimi, aşezate după anumite reguli, legate între ele cu mortar şi eventual

legãturi metalice.

Elementele componente ale zidăriei sunt:

− blocuri (pietre) din: piatrã naturalã, piatrã artificialã arsã (cărămidă), sau

piatrã naturalã artificialã nearsã (beton, pământ argilos stabilizat);

− materiale de legătură: mortar cu diferite compoziţii, agrafe metalice,

armãturi metalice longitudinale, transversale, adezivi;

Zidăria, în anumite cazuri poate fi realizatã şi fără materiale de legătură

obţinând „zidăria uscatã".

Legãturile metalice conduc la ameliorarea caracteristicilor de rezistenţã şi

deformabilitate ale zidăriei în anumite condiţii de solicitare (solicitări orizontale

din vânt, seisme).

Din zidărie pot fi realizate elemente structurale ca: pereţi, stâlpi, bolţi, arce,

scări, ziduri de sprijin, diguri, baraje.

Construcţiile din zidărie prezintă o serie de avantaje, printre care: rezistenţã

bunã la foc, durabilitate apreciabilã, capacitate bunã de izolare termicã şi fonicã.

Dintre dezavantaje amintim: greutatea proprie mare, consumul mare de

manoperã la execuţie, durabilitate mai micã comparativ cu alte construcţii realizate

din beton (armat, precomprimat, etc.).

4.2 Blocuri pentru zidărie

Blocurile pentru zidărie au în general formã paralelipipedicã, cu excepţia

celor din piatrã naturalã, brutã sau cioplitã. Forma blocurilor permite o astfel de

aşezare încât sã lucreze după punerea în operã la solicitări avantajoase, de

48

compresiune.

Dimensiunile blocurilor fabricate sunt modulate pe baza sistemului modular

decimetric sau octometric şi sunt determinate din condiţii de satisfacere a

exigenţelor: de confort termic, tehnologice (manipulare uşoarã) şi evitarea unor

contracţii excesive.

Blocurile ceramice sau din beton pot fi realizate pline sau cu goluri ce nu

depăşesc maxim 30% din volumul blocului.

Informativ, se prezintă în continuare variante de blocuri pentru zidãrii

precum şi unele din proprietăţile lor fizice şi mecanice.

Pentru zidãrii izolante termic pot fi utilizate cărămizi termoizolante realizate

din diatomit în amestec cu substanţe combustibile. Dimensiunile de fabricaţie sunt:

250 x 150 x 30.. 120 mm; au o rezistenţã la compresiune de 0,5 şi 1 N/mm2.

Pentru placaje realizate la pereţi exteriori pot fi utilizate elemente ceramice

având dimensiuni curente ale feţei văzute de 115/190 x 88 mm.

Plăcile ceramice pentru pardoseli şi pereţi se fabricã din argilã de calitate

superioarã având o faţã netedã şi una nervuratã pentru a putea fi fixate în mortar.

Sunt utilizate pentru execuţia finisajelor lavabile din bãi, bucătarii, holuri, săli de

operaţii, pereţi exteriori.

Tabelul.4.1 Blocuri ceramice. Proprietăţi fizice şi mecanice

Tip bloc Marcã Dimensiuni (l x b x h) [mm] Observaţii

Cãrãmizi pline obţinute prin extrudare

50;75; 100;125; 150; 200

240 x 115 x 63/88

Pot avea 15% din volum goluri

Blocuri ceramice cu goluri verticale (GVP)

50; 75; 100;125; 150;200

240/290/365x 115/140/180/ 240 x 88/138

Golurile au formã cilindricã sau prismaticã

Blocuri ceramice cu goluri orizontale (GO) 25; 50; 75

145/290 x 138/290 x 138/188/290

Pereţi despãrţitori interiori

49

Fâşii ceramice cu goluri orizontale pt. pereţi despărţitori

900/600/300 x 300 x75

Pereţi despărţitori interiori

Cărămizi cu goluri îmbinate în sistem lambã şi uluc

90/60/45 x 190/290

Pereţi despărţitori

Corpuri ceramice pentru panouri prefabricate

100; 150; 200

300/220 x 210/110 x 250

Elemente de umpluturã în panouri mari din b.a.

Corpuri ceramice pentru pereţi

100; 15; 200

240 x 295/195/145/250

Elemente de umpluturã în panouri mari din b.a.

Fig. 4.1. Cărămizi pline presate a) pline; b) cu goluri verticale

Fig. 4.2. Blocuri ceramice cu goluri verticale

50

Fig.4..3. Bloc ceramic cu goluri orizontale

Fig. 4.4. Fâşii ceramice cu goluri pentru pereţi despărţitori

Fig. 4.5. Cărămizi tip placaj

51

Fig.4.6.

Placã ceramicã pentru finisaje

Pentru zidãrii pot fi folosite şi blocuri nearse, din piatrã naturalã, beton, argilã

nearsã.

Blocurile din piatrã naturalã se obţin din roci de carierã sau din balastiere şi

sunt prelucrate înainte de punerea în operã.

Zidăriile din piatrã poligonalã (opus incertum) sunt utilizate pentru socluri,

paramente, ziduri de sprijin (fig.4.7.a).

a

b

Fig.4..7 Zidărie din piatrã brutã

Dacã blocurile de dimensiuni variabile se înglobează în beton, se obţine

betonul ciclopian utilizat pentru lucrări de infrastructurã, ziduri de sprijin,

anrocamente (Fig. 4.7.b)

Petru uniformizarea transmiterii încărcărilor, pe înălţimea zidăriei, la o

distanţã de minim 2 m se prevede un rând de piatrã fasonatã pe toatã lungimea

lucrãrii.

52

Piatra artificialã nearsã, sub forma blocurilor din beton greu sau uşor se

fabricã la dimensiuni de 290x240x188 mm (blocuri din beton cu agregate uşoare)

şi de 490x240x63/125/115mm (blocuri din beton uşor autoclavizat). Marca

blocurilor este de 200...300, respectiv 1...14 N/mm2. Pot fi fabricate blocuri pline

sau cu goluri.

Proprietăţile tehnice ale zidăriilor

A. Densitatea variază în funcţie de tipul blocului şi materialul din care este

alcătuit. Se deosebesc:

a. zidãrii din piatrã naturalã, ρ = 1,390 ... 2,690 g /m3;

b. zidãrii din cărămizi pline, ρ = 1,800 g /m3;

c. zidãrii din blocuri ceramice GVP, ρ = 0,150 ... 1,700 g /m3;

d. zidãrii din blocuri de BCA, ρ =0, 675 ... 0,825 g /m3.

B. Conductivitatea termicã variază în aceleaşi condiţii cu densitatea, astfel

încât pentru:

− cazul a, λ = 0,60 ... 3,19 W/mK;

− cazul b, λ = 0,80 W/m K;

− cazul c, λ = 0,46 ... 0,75 W/mK;

− cazul d, λ = 0,27 ... 0,30 W/mK

C. Volumul de goluri, în cazul blocurilor ceramice GVP ajunge la maxim 30%

din volumul blocului. Porozitatea este de 6...15% în funcţie de materialul şi gradul

sãu de compactitate.

D. Absorbţia de apã influenţează sensibil proprietăţile mecanice. Astfel,

rezistenţele mecanice mari şi deformaţiile limitã mari caracterizează blocurile cu

capacitate redusã de absorbţie (ex. blocuri din: beton cu agregate grele, piatrã

naturalã, unde compoziţia chimicã şi proprietăţile fizice influenţează direct

absorbţia de apã).

53

Proprietăţile mecanice Proprietăţile mecanice sunt caracterizate în principal de rezistenţa la

compresiune şi rezistenţa la întindere sub stare monoaxialã sau triaxialã, şi de

caracteristicile de deformare: modulul de elasticitate longitudinal Eb şi cel

transversal Gb, coeficientul lui Poisson, μ.

Rezistenţa de calcul la compresiune a zidãriei depinde de tipul blocului,

înălţimea blocului (rândului) şi marca mortarului utilizat, având valori cuprinse

între 2,75 N / mm2 şi 0,7 N/mm2 pentru bloc de marcã 200 şi mortar de marcã 100,

respectiv barcã bloc 50 şi marcã mortar 50.

Rezistenţa la compresiune monoaxialã a blocului (marca blocului) variază în

limite largi în funcţie de natura materialului blocului.

Rezistenţa la rupere la compresiune din încovoiere Ri este de 10…30% din

marcã pentru blocuri ceramice şi de 20…35 % pentru blocurile din beton uşor.

Rezistenţa la rupere la întindere Rti este pentru blocuri ceramice de 3…5 %

din marcã.

Valorile modulului de elasticitate se apreciază conform relaţiei:

Eb = k · Rn unde,

− Rn este rezistenţa de rupere la compresiune monoaxialã a blocului şi

− k este un coeficient numeric dependent de natura materialului blocului şi de

densitatea aparentã a acestuia.

Exemple:

k = 300 pentru blocuri ceramice;

k = 2500 pentru blocuri din beton uşor având densitate specificã aparentã de 650

kg/m3.

Coeficientul lui Poisson variazã cu treapta de încărcare având pentru blocuri

ceramice valori de 0,10…0,25.

54

4.3. Mortare pentru zidărie

Mortarele sunt amestecuri bine omogenizate de liant, agregat, apã şi aditivi

cu rol de legare a blocurilor de zidărie prin intermediul adeziunii şi frecării,

realizând zidăria ca material compus, monolit.

Prin intermediul mortarului se transmit şi se repartizează mai uniform, de la

un bloc la altul, eforturile în zidărie. Umplerea completã a rosturilor dintre blocuri

asigurã o etanşeitate bunã la ploaie, vânt.

Materialele utilizate pentru prepararea mortarelor Lianţii sunt substanţe minerale anorganice, în formã de pulberi, bulgãri sau

soluţii, care, prin amestecare cu apa formează o pastã care acoperă, înglobează şi

leagă între ele granulele de agregat (nisip) şi care, prin întărire transformã

amestecul într-o masã pietroasã.

Lianţii curent utilizaţi sunt: ipsosul pentru construcţii, varul gras, cimentul,

trasul, argilele.

Agregatele utilizate sunt nisipurile de râu sau carierã, cu o granulozitate de

maxim 3,15 mm. Mortarele ce conţin nisip de râu sunt mai uşor lucrabile.

Apa utilizatã la mortare, prin amestecare cu liantul, înlesneşte procesele

chimice care însoţesc întărirea matricii mortarului (liant-agregat). Adaosul de apã

este influenţat de natura suportului, agregat, liant, aditivii din masa mortarelor,

lucrabilitate precum şi de unele cerinţe de performanţã a zidăriilor.

Aditivii introduşi în mortare modificã particularităţile mortarelor proaspete şi

apoi a celor întărite, după necesitãţi tehnologice sau de durabilitate a zidăriilor.

Astfel, pot fi utilizaţi: aditivi plastifianţi (var, argile) care modificã lucrabilitatea,

aditivi acceleratori de întărire (clorurã de calciu), aditivi întârzietori de prizã (var în

amestec cu clei de oase), aditivi hidrofobizanţi (tensioactivi), pigmenţi.

Lianţii, agregatele, apa şi aditivii trebuie sã îndeplinească pentru a putea fi

utilizaţi în mortare condiţiile de calitate înscrise în normative specifice.

55

Mortarele trebuie sã fie compatibile din punct de vedere fizico-chimic cu

suportul pe care se aplicã pentru a putea satisface cerinţele de performanţã ale

produsului final, zidăria.

Proprietăţile fizice ale mortarelor proaspete influenţează punerea în operã

(realizarea zidăriilor), iar cele mecanice şi fizice ale mortarelor întărite influenţează

proprietăţile fizico-mecanice ale produsului final.

Marca mortarelor (rezistenţa la compresiune) este de 4…150 în funcţie de

compoziţia acestora. (Exemple: M4-Z pentru mortare de var; M50-Z pentru mortare

de ciment var: M100-Z pentru mortare de ciment).

Aderenţa mortarelor la suportul creat de blocuri este apreciatã prin rezistenţa

la smulgere de suport şi depinde de: natura şi porozitatea blocului, condiţiile

tehnologice de realizare, punere în operã şi întărire a mortarelor precum şi de

compatibilitatea fizico-chimicã cu suportul. Aderenţa la suport este un proces

complex ce poate fi explicat mecanic, fizic şi chimic. Ancorarea mecanicã în

suport are loc la porozităţi de 5...15 % ale suportului şi mortarelor.

Aderenţa la suport este de ordinul 0,08...0,45N/mm2, valori aferente suportu-

lui de beton uşor, respectiv celui ceramic. Aderenţa creşte pentru mortare de

ciment aditivate cu produşi organici de sintezã.

Modulul de elasticitate Em, se determinã cu relaţia aproximativã:

Em = 1000 · Rm,

unde Rm este rezistenţa la rupere la compresiune a mortarelor.

Deformabilitatea mortarelor depinde de compoziţia acestora, fiind maxime

în cazul mortarelor de var. Poate fi apreciatã urmărind curba caracteristicã eforturi-

deformaţii.

Armãturi şi betoane Pentru creşterea rezistenţelor mecanice la întindere şi forfecare ale zidăriei, în

unele cazuri de elemente solicitate în acest sens, se dispun în rosturi orizontale,

56

după anumite reguli, armãturi din OL37 sau STNB sub formã de plase sudate

uzinate. Armãturile pot fi dispuse şi longitudinal sub formã de bare independente,

plase sau carcase.

Betonul simplu împreunã cu zidăria formează elemente având rezistenţe la

rupere la compresiune apropiate de cele ale blocului.

4.4. Construcţii din zidărie

Zidăria se foloseşte la executarea elementelor structurale şi nestructurale ale

construcţiilor la structuri din zidărie având un regim limitat de înălţime.

Conformarea zidăriilor se face conform Normativului P2/85 şi STAS 10104/75,

respectiv Normativului P100/2004 privind protecţia antiseismică a construcţiilor.

Variantele de execuţie ale zidăriei sunt: zidăria simplă, zidăria armată, zidăria

mixtă.

4.4.1. Clădiri cu structura din pereţi portanţi de zidărie

Clădirile din această categorie pot fi realizate în două variante structurale şi

anume, cu structură rigidă sau cu structură flexibil-elastică.

Structura rigidă, cu pereţi portanţi (structurali) din zidărie, se consideră

pentru cazurile în care distanţa dintre pereţii portanţi transversali este mică

(2,5...4,5 m). Acest tip de structură se utilizează în special la clădirile de locuit şi la

unele tipuri de clădiri social-culturale, la care, datorită funcţiunilor specifice, au o

alcătuire structurală asemănătoare cu a clădirilor de locuit (cămine, hoteluri).

Acest tip de clădiri se pot realiza în România cu maxim cinci nivele (P+4E)

grosimea pereţilor portanţi exteriori stabilindu-se din condiţii rezistenţă şi de

confort termic, iar a celor interiori, structurali, din condiţii de rezistenţă şi de

izolare fonică.

Pereţii portanţi (structurali) se pot dispune astfel:

- la distanţe mici (3...5 m) separând fiecare încăpere, obţinându-se o structură

tip fagure (fig. 4.8; 4.9a);

57

- la distanţe mari (8...11 m), delimitându-se o unitate funcţională (apartament,

sală de clasă, etc.) obţinându-se o structură tip celular (fig. 4.9.b).

La structurile tip fagure, planşeele se realizează din plăci monolite din beton

armat sau din panouri / semipanouri prefabricate din beton armat.

La structurile tip celular, în interiorul celulelor se prevăd cadre intermediare

(stâlpi, grinzi) care, împreună cu pereţii portanţi, constituie reazeme pentru

planşee. Compartimentarea spaţiului interior celulelor se realizează prin

intermediul pereţilor despărţitori neportanţi, a căror distribuţie se poate modifica

ulterior.

Fig. 4.8. Clădire socială cu structură rigidă din pereţi portanţi de zidărie

Fig. 4.9. Dispunerea pereţilor structurali

a - sistem fagure; b - sistem celular

Structura flexibil - elastică cu pereţi portanţi din zidărie este structura la care

distanţa dintre pereţii transversali este mare, rigiditatea transversală a clădirii fiind

asigurată prin conlucrarea spaţială a pereţilor portanţi longitudinali datorită

acoperişului sau dupã caz, a planşeului rigid.

Acest tip de structură se foloseşte şi la construcţii parter tip sală, ateliere

58

(fig.4.10), construcţii agricole (fig.4.11) sau hale cu caracter industrial (fig.4.12).

Fig. 4.10. Clădire tip sală

1-sală de spectacole; 2-scenă; 3-anexe

Fig.4.11. Secţiuni transversale la construcţii agrozootehnice cu pereţi structurali din zidărie 1-fermă din scânduri; 2-pane din lemn; 3-învelitoare; 4-termoizolaţie; 5-perete din zidărie

portantă; 6-stâlp prefabricat; 7-fundaţie continuă; 8-fundaţie-pahar;

Fig. 4.12. Secţiuni transversale la construcţii industriale cu pereţi portanţi din zidărie

(Structuri flexibil elastice)

4.4.2 Construcţii inginereşti

A. Lucrările de artă includ: poduri, viaducte, drenuri, tuneluri, ziduri de

sprijin şi protecţie, inclusiv lucrări de consolidări a terasamentelor.

Podurile sunt construcţii care susţin căile de comunicaţii peste obstacole (văi,

ape, construcţii existente) lăsând sub ele un spaţiu liber.

După destinaţie deosebim următoarele tipuri de poduri: de cale ferată, de

şosea, pentru traversarea intersecţiilor, pentru pietoni.

După materialul din care sunt construite deosebim: poduri de lemn, poduri

59

metalice şi poduri masive (din zidărie, beton armat, beton precomprimat).

Infrastructura podurilor poate fi realizată din zidărie, beton sau profile

metalice. Infrastructurile realizate din zidărie folosesc ca material de bază piatra

naturală, prelucrată.

Se apreciază că lucrările de zidărie reprezintă cca. 40...60% din volumul

lucrărilor de infrastructură aferente unui pod.

Pentru podeţele înecate în corpul terasamentelor, zidăria din piatră ocupă 75%

din volumul lucrărilor.

Zidurile de sprijin sunt construcţii cu rol de consolidare a terasamentelor

căilor de comunicaţie fiind solicitate la împingerea pământului, sau în unele cazuri

la acţiunea apei (sloiuri de gheaţă, valurile mării).

Fig. 4.13. Zid de sprijin

realizat din zidărie

Drenurile sunt construcţii destinate colectării şi îndepărtării apelor subterane,

coborârii nivelului pânzei de apă freatică.

60

Fig. 4.14. Dren din zidărie

B. Coşurile de fum sunt elemente de construcţie înglobate în zidărie sau

realizate din elemente independente, şi care, prin intermediul canalelor de fum pe

care le înglobează, evacuează în atmosferă produsele volatile din ardere. Procentul

de eliminare a acestor produse şi de absorbire a aerului proaspăt necesar arderii

poartă denumirea de tiraj.

Cele două părţi principale ale coşului sunt: coşul propriu-zis (element

vertical) şi canalele de fum (elemente orizontale). Izolaţia termică este realizată din

kiselgur, zgură, iar protecţia interioară din cărămidă refractară.

Fig. 4.15. Secţiune printr-un coş de fum

1-zidărie de rezistenţă; 2-izolaţie termică; 3-zidărie refractară; 4-coş de fum

Fig. 4.16. Secţiune printr-un canal de fum

1-canal de fum; 2-zidărie de cărămidă obişnuită; 3-cărămidă refractară; 4-gol de aer

61

CAPITOLUL V

CONSTRUCŢII DIN BETON ARMAT 5.1 Betonul ca material de construcţie

Betonul este un material de construcţie compozit obţinut prin înglobarea

după anumite reţete prestabilite în pasta de ciment (matrice) de agregate, aditivi

şi apã.

Betonul simplu are rezistenţe mici la întindere. În vederea utilizării pentru

elemente de construcţie supuse la solicitări compuse importante ca intensitate şi

duratã, se foloseşte betonul armat obţinut prin asocierea raţionalã a betonului cu

oţelul sub formã de bare, plase sudate sau profile laminate.

Elementele metalice măresc rezistenţa la compresiune şi pot prelua eforturi

de întindere. Conlucrarea oţel-beton este asiguratã întrucât:

- între betonul întărit şi armãturile din oţel se dezvoltã forţe de aderenţã

care asigurã deformarea simultanã a celor douã materiale sub încărcări;

- betonul asigurã protecţia armãturilor la foc şi la coroziune;

- betonul şi oţelul au coeficienţi de dilatare termicã foarte apropiaţi şi la

variaţii de temperaturã sub 100°C nu apar contracţii apreciabile între cele douã

materiale care sã conducă la desprinderea armãturii în masa de beton.

5.2. Materiale folosite la prepararea betonului

Agregatele pot fi de naturã: organicã, anorganicã, naturale, artificiale ca de

exemplu: agregate provenite din dezagregarea naturalã a rocilor, concasare,

argilã expandatã, zgurã de cărbune, deşeuri ceramice, talaj, rumeguş, lemn

62

defibrat şi satisfac cerinţele standardelor: STAS 1667-76 şi după caz, STAS

662-89 şi SR 667-98.

Agregatele, după granulozitate, se încadrează în grupele:

− nisip 0,2...7 mm;

− pietriş, piatrã spartã 7...70 mm;

− bolovani şi piatrã spartã 70...150 mm.

Betoanele uşoare includ în compoziţie agregate uşoare ca: zgura de furnal

sau termocentralã, piatra ponce, tufuri vulcanice.

Dimensiunea granulei maxime a agregatelor se stabileşte în funcţie de

dimensiunile caracteristice ale elementelor, respectând condiţiile:

cmmd

D

3,15

25,0

max

max

max

≤Φ−≤Φ

≤Φ

Unde:

D – dimensiunea cea mai mică a elementului structural;

d – distanţa între barele de armătură;

c – stratul de acoperire cu beton a armăturii.

O structurã compactã a betonului şi o protecţie bunã pentru armãturi se

obţine prin folosirea agregatelor de argilã expandatã (granulit) cu diametrul

maxim al granulei de 15...20 mm. Absorbţia suplimentarã de apã a agregatelor

uşoare care are loc la puţin timp de la prepararea betonului conduce pe

parcursul întăririi betonului la îmbunătăţirea aderenţei în matricea creatã de liant

a agregatelor, iar în timp, la continuarea lentã a procesului de hidratare a

liantului.

Lianţii frecvent utilizaţi la prepararea betoanelor sunt lianţi minerali

silicatici de tipul cimenturilor. Tipurile de ciment menţionate de normativul NE

012-99 sunt: ciment Portland (tip I), ciment Portland compozit (tip II), ciment de

furnal (tip III), ciment puzzolanic (tip IV) şi ciment compozit (tip V).

63

Clasa de rezistenţă este definită prin rezistenţa standard la 28 zile.

Alegerea tipului de ciment ţine cont de criteriile semnificative: rezistenţa

caracteristică necesară betonului; viteza de dezvoltare a rezistenţei; condiţii de

execuţie şi tehnologie adoptată; condiţii de serviciu şi expunere a structurii.

Apa pentru betoane

La prepararea betoanelor se utilizează apã potabilã, raportul a/c fiind

cuprins între 0,4...0,5. Acest raport asigurã hidratarea liantului şi lucrabilitatea

betonului proaspăt. Raportul optim depinde şi de aditivii din masa betoanelor

precum şi de proprietăţile necesare betoanelor întărite.

Aditivii, în masa betoanelor ( maxim 5% substanţă uscată faţă de masa

cimentului), influenţează proprietăţile betoanelor proaspete (lucrabilitate, duratã

de prizã şi întărire) şi a betoanelor întărite, fiind de tipul: reducători de apă;

intens reducători de apă, plastifianţi, superplastifianţi, acceleratori de priză;

întârzietori de priză, acceleratori de întărire, antrenatori de aer,

impermeabilizatori, inhibitori de coroziune.

Clasa betonului este definită pe baza rezistenţei caracteristice

( cubckcilck ff −− ; ), care este rezistenţa la compresiune în 2/ mmN determinată pe

cilindri de 150/300 mm (sau pe cuburi cu latura de 150 mm) la vârsta de 28 zile,

sub a cărei valoare se pot situa statistic cel mult 5% din rezultate.

Clase de beton: C 4/5; C 8/10; C12/15; C16/20; C20/25; C30/37; C35/45;

C40/50; C45/55 şi C50/60.

Informativ se prezintă în continuare caracteristicile tehnice ale betonului.

Caracteristicile betonului întărit

− Densitatea aparentã (ρ) este cuprinsã între 1,0...2,5g /m 3 putând aprecia

cã betoanele având ρ < 1,0 g/m3 ca „betoane uşoare″, cu rol termoizolant, iar

cele având ρ > 2,5 ca „betoane grele″;

− Compactitatea (C) - gradul de umplere cu fazã solidã a volumului aparent

64

al probei de beton - este în mod convenţional de 5...7% din volumul betonului,

dar cu precizarea cã mai existã în structura betonului întărit şi pori capilari, pori

de gol, alveole, caverne şi microfisuri;

Din punct de vedere al volumului porilor, la un beton compact porozitatea

medie este de 8...15%.

− Dilatarea /contracţia betonului sub influenţa variaţiei de temperaturã şi a

umidităţii este rezultatul variaţiei globale de volum a betonului şi rezultã din

suprapunerea efectelor contracţiilor materialelor componente;

− Conductivitatea termicã λ [W/mK] este în funcţie de volumul porilor şi

natura agregatelor având valori de 2,03 pentru betoane grele şi respectiv 0,04

W/mK pentru betoane uşoare;

− Rezistenţa la îngheţ - dezgheţ. Procesul de îngheţ-dezgheţ are loc în

prezenţa apei sau numai în condiţii de umiditate ridicatã. Apa pătrunde în

microfisurile formate la îngheţul anterior astfel încât degradarea betonului

capătă în timp prin repetarea ciclurilor de îngheţ-dezgheţ un caracter cumulativ.

„Gradul de gelivitate″ defineşte numărul de cicluri de îngheţ-dezgheţ până

la care epruvetele probã înregistrează faţã de cele martor o pierdere a Rc de

maximum 25% şi de masã de maxim 5%. Se deosebesc trei clase de gelivitate

G50; G100; G150, (50, 100, 150 reprezentând numărul de cicluri pentru care nu se

depăşeşte pierderea de rezistenţã menţionatã);

- Rezistenţa la penetrarea apei (STAS 3622/86) pentru o pătrundere apei

de maxim 100/200 mm se deosebesc gradele de impermeabilitate: 204

104 ; PP

(presiunea apei 4 bari); 208

;108 ; PP (presiunea apei 8 bari); 20

1210

12 ; PP (presiunea apei

12 bari).

5.3. Avantajele şi dezavantajele betonului armat

Dintre avantaje, sunt remarcabile:

− durabilitatea mare;

65

− rezistenţa la foc şi la coroziunea mediului ambiant;

− se comportã bine la acţiuni statice şi dinamice;

− materia primã pentru compoziţia betonului este uşor de procurat;

− se poate utiliza pentru elemente de construcţie oricât de extinse în plan sau

înălţime;

− necesitã cheltuieli reduse de întreţinere faţã de structurile metalice.

Dezavantajele se referã la:

− greutatea mare a elementelor de construcţie;

− protecţia termicã şi acusticã necesitã îmbunătăţiri costisitoare;

− duratã mare de execuţie şi montaj, dependente de restricţionări tehnologice.

În construcţii se utilizează: betonul simplu, betonul armat sau

precomprimat sau postcomprimat.

Din punct de vedere al tehnologiei de execuţie se deosebesc elemente

monolite şi elemente prefabricate.

5.4. Domenii de utilizare

Betonul şi betonul armat au o vastã utilizare în practicã datoritã avantajelor

menţionate la punctul 5.3.

În construcţii, betonul şi betonul armat se utilizează sub următoarele forme:

beton monolit, elemente prefabricate şi elemente din beton precomprimat.

Betonul monolit este turnat direct pe şantier în cofraje (tipare) realizându-se

structurile de rezistenţã ale construcţiilor (stâlpi, grinzi, planşee) precum şi

lucrări masive (baraje, fundaţii de maşini, ziduri de sprijin), lucrărilor speciale

(rezervoare, silozuri, acoperişuri din plãci curbe subţiri) sau lucrări de artã

(poduri, viaducte, tuneluri) fără a necesita lucrări de îmbinare ulterioare.

Elementele prefabricate din beton se executã în unităţi specializate sau în

poligoane de şantier, în tot timpul anului, pe şantier realizându-se doar lucrări de

montaj, îmbinare şi monolitizare ale structurilor sau ale elementelor de închidere

66

şi compartimentare. Din elemente prefabricate se pot realiza: fundaţii, stâlpi,

grinzi, planşee (plãci), elemente de acoperiş, etc.

Elementele puternic solicitate la întindere, în exploatare, se pot realiza în

varianta de elemente precomprimate (rezervoare, conducte de presiune, traverse

CF).

5.5. Structuri din beton armat

5.5.1 Structuri şi sisteme constructive utilizate la clãdiri civile

Sistemele constructive ale structurilor de rezistenţã utilizate la clãdirile civile

sunt: structuri de rezistenţã cu pereţi portanţi (diafragme); sisteme structurale în

cadre; sisteme structurale mixte şi combinate.

A. Structuri de rezistenţã cu pereţi portanţi

În funcţie de distanţa dintre axele pereţilor portanţi se deosebesc:

− structuri tip fagure având distanţele dintre pereţi de (3...5) m şi planşee

realizate din beton armat monolit sau beton armat prefabricat (panouri şi

semipanouri (fig. 5.1 );

− structuri tip celular la care distanţele dintre pere]ii portanţi sunt de 8...11

m, compartimentarea spaţiului interior celular realizându-se cu pereţi despãrţitori

autoportanţi (fig. 5.2).

La structurile tip celular, în interiorul celulelor se prevãd cadre

intermediare (stâlpi şi grinzi), care împreunã cu diafragmele, constituie reazeme

pentru planşee.

Structurile celulare pot fi folosite pentru construcţii de locuit cât şi pentru

construcţii social-culturale având avantajele unei oarecare flexibilitãţi de

organizare a spaţiului interior.

În funcţie de amplasament şi posibilitãţi tehnologice, regimul de înãlţime al

acestor tipuri de structuri variazã în România între P+4E...P+14E.

67

Fig. 5.1 Structurã în sistem fagure din panouri

mari 1-panou de perete exterior; 2-panou de perete

interior transversal; 3 panou perete interior longit. 4-panou de planşeu; 5-zonã de îmbinare panouri

Fig. 5.2. Structurã sistem celular cu planşeu tip dalã

B. Structurile de rezistenţã cu schelet în cadre sunt alcãtuite din sisteme de

bare verticale şi orizontale (stâlpi şi grinzi) dispuse de obicei dupã direcţiile care

corespund axelor principale ale construcţiei.

Pereţii au rol de compartimentare oferind spaţiului interior o mare

flexibilitate de organizare. Planşeele reazemã pe grinzi - riglele cadrelor - putând

fi alcãtuite într-o mare diversitate tehnologicã (fig.5.3.).

Structurile în cadre sunt raţionale din punct de vedere tehnologic pânã la

15÷20 niveluri.

Procedeele moderne de execuţie a structurilor în cadre folosesc alãturi de

elemente monolite (stâlpi) şi elemente prefabricate: grinzi, planşee, elemente de

închidere şi compartimentare.

Având în vedere caracteristicile geometrice ale secţiunii stâlpilor (secţiuni

transversale: dreptunghiulare, pãtrate, circulare, T, L, ±) şi a tehnologiilor de

realizare ale cadrelor se deosebesc: cadre realizate monolit; cadre realizate cu

elemente prefabricate, în variantele cadre clasice şi cadre lamelare (fig.5.4, 5.5,

5.6).

68

Fig. 5.3. Cadru din beton armat monolit

1-fundaţie (bloc şi cuzinet); 2-pardosealã; 3-stâlp marginal; 4-stâlp central; 5-grindã principalã (rigla cadrului); 6-grinzi secundare curente (nervuri; 7-grinzi secundare cu rol de rigidizare

longitudinalã; 8-placa planşeului intermediar; 9-placa planşeului de acoperiş

Fig. 5.4 Schema structuralã pentru

cadre lamelare a-schema dispunerii stâlpilor;

b- detalii de stâlpi

Fig.5.5 Cadre din elemente prefabricate cu stâlpi continui pe mai multe niveluri

a-cu îmbinarea riglelor prefabricate pe stâlpi; b-cu îmbinarea riglelor prefabricate pe consolele stâlpilor;

1-stâlpi prefabrica]i cu secţiune constantã pe mai multe niveluri; 2-rigle prefabricate; 3- monolitizãri; 4-stâlpi prefabricaţi cu console

Fig. 5.6. Cadre din elemente prefabricate de forme diferite

a-elemente T şi L; b-elemente π; c-elemente H Continuitatea structuralã la cadrele integral prefabricate se asigurã prin

realizarea de noduri rigide. Ca planşee, pentru structurile cu cadre prefabricate

se folosesc prefabricate sub formã de fâşii cu goluri rotunde sau ovale, panouri

69

mai pline sau cu goluri, predale, iar pentru unele clãdiri social-culturale:

chesoanele, elementele T, π, care necesitã însã ″mascarea″ cu un tavan

suspendat.

C. Sisteme structurale mixte

În situaţia în care la un anumit nivel sau grupuri de niveluri apar funcţiuni

cu specific diferit faţã de nivelurile curente se poate folosi o structurã mixtã.

Exemplu: diafragme la nivelurile curente şi cadre la nivelurile inferioare

(structurã cu parter flexibil).

Fig. 5.7. Clădire cu structurã mixtã

a-cu diafragme pline; b-cu diafragme cu goluri

1-cadre; 2-diafragme; 3-goluri în diafragme;

4-fundaţie

D. Sisteme structurale combinate sunt compuse dintr-un sistem de cadre

care permite rezolvarea elasticã a planului de arhitecturã şi un nucleu central

realizat din diafragme de beton armat monolit în care sunt dispuse

funcţionalităţile generale ale construcţiei (scãri, lifturi, sisteme de ventilaţie

etc.).

Fig. 5.8. Structurã combinatã nucleu central şi cadre din beton armat

1-nucleu; 2-cadre marginale de beton armat; 3-cadre

intermediare din beton armat

E. Structuri tubulare cu nucleu central

Nucleele rigide oferã posibilitatea realizãrii unor sisteme structurale

deosebit de avantajoase pentru clãdirile multietajate, ca de exemplu:

70

- structuri cu nucleu şi planşee încastrate;

- structuri cu nucleu / nuclee şi planşee suspendate;

- structuri tub în tub (fig. 5.9).

Eficienţa acestor tipuri de structuri depinde de cerinţele de pe un

amplasament în cadrul unor limite de înãlţime.

Fig. 5.9. Structuri de rezistenţã tubulare pentru clãdiri înalte

a-cu un singur tub perforat exterior; b-cu tub exterior perforat şi tub interior; c-tub cu tub cu diafragme de rigidizare

5.5.2 Structuri şi sisteme constructive pentru hale industriale şi

construcţii agrozootehnice

Structurile de rezistenţã pentru hale pot fi clasificate dupã mai multe criterii

dintre care se precizeazã:

− metoda de execuţie adoptatã (structuri prefabricate, monolite, mixte);

− numãr de niveluri (structuri parter sau structuri etajate);

− destinaţie (spaţii industriale, agrozootehnice) şi regim de exploatare.

Compartimentarea şi dimensionarea halelor se face pe baza proiectelor

tehnologice de specialitate.

Elementele de gabarit care definesc geometric o halã sunt:

− deschiderea L a halei, care reprezintã distanţa între axele a douã şiruri

succesive de stâlpi pe direcţie transversalã;

− traveea l , idem, pe direcţie longitudinalã;

− înãlţimea H, respectiv distanţa dintre faţa pardoselii finite a halei pânã la

faţa interioarã a elementelor de acoperiş.

Elementele de gabarit sunt modulate la 1,5 respectiv 3 m având valori de:

71

maxim 24 m pentru deschidere de 6 sau 9 m pentru travei; înãlţimea are valori

de 4,80, 5,40, 6,00 sau 7,20 m la halele fãrã pod rulant şi de 10 sau 12 m la

halele cu pod / poduri rulante.

Lungimile halelor se fragmenteazã în tronsoane de 50...60 m prin rosturi de

dilataţie/tasare/antiseismice.

Dacã procesele tehnologice permit, halele pot adopta sisteme de iluminare

şi de ventilare naturalã.

A. La Halele industriale parter (universale) folosesc cu urmãtoarele ele-

mente constructive:

− grinzi cu zãbrele asamblate prin postcomprimare;

− chesoane de acoperiş 3 x 6 m;

− pane de acoperiş de 6 m lungime şi plãci din b.c.a. de 0,50 x 3,00 m;

− stâlpi preturnaţi sau monoliţi.

Folosind elemente de suprafaţã din beton armat (chesoane, elemente π) se

pot realiza construcţii cu acoperişuri uşoare care asigurã o termoizolare şi

iluminare favorabilã proceselor tehnologice (fig.5.10, 5.11).

Fig. 5.10. Structurã de halã universalã a-cu travee de 6 m; b-cu travee de 12 m

Pentru suprafeţe cu dimensiuni mari, acoperite, fãrã reazeme intermediare

(hangare, depozite, pavilioane expoziţionale) pot fi folosite sisteme cu arce şi

bolţi sau plãci curbe subţiri din beton monolit sau prefabricate (fig.5.12).

72

Distanţa dintre elementele de susţinere a acoperişului poate fi de 30...40

ajungând pânã la 100 m.

Fig. 5.11. Hale parter, prefabricate, cu elemente de suprafaţã pentru acoperiş

Fig. 5.12. Acoperiş tip placã cu

dublã curburã realizat din dale prefabricate montat pe o reţea metalicã din grinzi

cu zãbrele

B. Hale industriale etajate (fig.5.13) se recomandã în urmãtoarele cazuri:

− fluxul tehnologic se desfãşoarã cu precãdere pe orizontalã, iar greutatea

utilajelor este redusã;

− activitatea de producţie pe nivel este independentã de cea de pe nivelele

vecine, iar structura nu necesitã elemente de gabarit mari, încãrcãrile fiind

moderate.

Aceste structuri pot fi folosite la: fabrici de confecţii, textile, vopsitorii,

fabrici de aparaturã opticã, electronicã, mecanicã finã, garaje, magazine).

73

Halele sunt concepute structural din cadre elastice transversale şi

longitudinale cu noduri rigide care asigurã continuitatea structurilor putând fi

realizate parţial sau integral prefabricate.

Fig. 5.13. Halã industrialã

etajatã, parţial prefabricatã 1-stâlpi marginali turnaţi monolit; 2-stâlpi centrali turnaţi monolit; 3-grindã longitudinalã şi centralã

prefabricatã; 4-grindã longitudinalã marginalã

prefabricatã; 5-element prefabricat de planşeu; 6 - suprabetonare armatã

C. Construcţii agrozootehnice

În cazul construcţiilor zootehnice, un numãr mare de construcţii au

structura de rezistenţã realizatã din cadre de beton armat cu deschideri libere de

6,0...12,0 m şi travei de 3,0...5,0 m.

Din punct de vedere al dispunerii grinzilor principale, schemele

constructive pot fi:

− cu grinzi principale transversale, formând cadre transversale cu una sau

mai multe deschideri;

− cu grinzi principale longitudinale formând cadre longitudinale (fig. 5.14).

O altã variantã de execuţie a structurilor în cadre folosite în construcţii

agrozootehnice este cea realizatã din cadre cu trei articula]ii alcãtuite din

semicadre plane sau spaţiale prefabricate din beton armat (fig.5.15).

Pentru depozitele de legume şi fructe de capacitãţi mari se pot utiliza

structuri parter în cadre , din elemente prefabricate (fig. 5.16).

74

Fig. 5.14. Structuri de rezistentã integral prefabricate, folosite la construcţii zootehnice

a, b-cu cadre formate din stâlpi încastraţi in fundaţie şi grinzi transversale; c, d - cu cadre formate din stâlpi încastraţi în fundaţie şi grinzi longitudinale;

1-cheson de acoperiş; 2-fâşie prefabricatã cu goluri; 3-grindã cu o pantã; 4-grindã cu douã pante; 5-stâlp prefabricat marginal; 6-stâlp prefabricat intermediar; 7-grindã soclu;

8-fundaţie tip pahar; 9-beton de egalizare; 10-trotuar; 11-element de închidere; 12 - element de cornişã;13-grindã longitudinalã centralã; 14-grindã longitudinalã marginalã

Fig. 5.15 Structuri din cadre prefabricate pentru construcţii zootehnice

a-din semicadre spaţiale; b-din semicadre plane; 1-semicadru spaţial; 2-semicadru plan;3-fundaţie

75

Fig. 5.16. Structurã de

rezistenţã pentru un depozit parter 1-celulã de depozitare; 2-culoar de circulaţie; 3-arc prefabricat din beton armat; 4- element prefabricat, de suprafaţã, chesonat; 5-perete prefabricat din beton armat; 6-tirant metalic.

Pentru complexele industriale avicole pot fi utilizate structuri din cadre

etajate realizate din elemente prefabricate din beton armat (stâlpi, grinzi,

elemente de acoperiş, fig. 5.17).

Fig. 5.17. Structurã etajatã pentru o halã industrialã avicolã 1-elemente plane din beton armat; 2-stâlpi prefabricaţi; 3-fundaţii continue; 4-fundaţii pahar; 5-zidãrie portantã

5.5.3. Construcţii speciale din beton armat

A. Silozuri

Prin siloz se înţelege un ansamblu constructiv destinat depozitãrii în timp

relativ îndelungat a materialelor granulare şi pulverulente, curãţate şi sortate.

Depozitarea se face în elemente verticale (celule) care pot fi singulare sau

grupate. Elementele principale ale silozurilor sunt:

− fundaţiile;

− subsolul (galeria inferioarã) unde se monteazã instalaţiile de golire a

celulelor şi de transport a materialelor care se livreazã;

− bateriile de celule prevãzute la partea inferioarã cu pâlnii de golire;

− galeria superioarã unde sunt amplasate instalaţiile de umplere cu material

76

pulverulent;

− turnul silozului (casa maşinilor cu elevatoare, maşini de curãţat şi

instalaţii de livrare a produselor);

− staţia de primire şi predare a vagoanelor CF;

− instalaţii de uscare;

− instalaţii de desprãfuire a utilajelor şi spaţiilor de lucru;

− instalaţii de gazare a produselor infestate.

Cele mai utilizate în industrie (construcţii, alimentarã) sunt silozurile

realizate din beton armat monolit turnat în cofraje glisante.

În funcţie de materialele depozitate dotãrile silozurilor diferã.

Fig. 5.18. Siloz din beton armat monolit

a-secţiune transversalã; b-secţiune longitudinalã; 1-luminator; 2-galerie superioarã; 3-celule pentru depozitare 4-rampã de încãrcare - descãrcare 5-galerie inferioarã 6-fundaţie radier 7-turnul maşinilor

B. Rezervoare pentru lichide

Rezervoarele din beton armat permit înmagazinarea unor volume

importante de lichide, în mod obişnuit apã.

Impermeabilitatea este condiţia tehnicã fundamentalã pentru funcţionarea

rezervoarelor din beton. Se poate asigura folosind: beton compact şi

impermeabili-zãri adecvate. Având în vedere caracteristicile constructive şi

funcţionale, se recomandã amplasarea acestor construcţii pe terenuri suficient de

stabile pentru evitarea tasãrilor diferenţiate ce pot produce fisurarea pereţilor şi

respectiv, pierderea impermeabilitãţii rezervoarelor.

77

Dupã amplasarea în raport cu cota terenului amenajat, rezervoarele pot fi:

subterane sau îngropate; de suprafaţã; de înãlţime, susţinute de turnuri sau

clãdiri. Rezervoarele pot fi acoperite sau neacoperite, cu una sau mai multe

încãperi de formã: dreptunghiularã, circularã, ochelari.

Din punct de vedere al tehnologiilor de realizare practicã se deosebesc:

− rezervoare din beton armat monolit;

− rezervoare din beton precomprimat monolit;

− rezervoare prefabricate.

Fig. 5.19. Rezervor cilindric din beton armat monolit

1-rezervor; 2-camerã de vizitare; 3-izolaţie hidrofugã din carton bituminat şi bitum; 4-şapã armatã din mortar de ciment; 5-umpluturã de pãmânt; 6-tencuialã cu mortar de

ciment; 7-spoialã cu bitum

C. Castelele de apã sunt construcţii alcãtuite dintr-un rezervor situat la

înãlţime, susţinut de un eşafodaj, turn sau suport. Turnul de susţinere este

realizat în cadre monolite din beton armat. Elementele anexã sunt: camera

vanelor, sta]ia de pompare, scara de acces şi instalaţiile.

Capacitatea rezervorului este micã. Secţiunea rezervorului poate fi

dreptunghiularã sau circularã, pereţii şi radierul sunt alcãtuite din elemente plane

din beton armat.

78

Fig. 5.20. Castel de apã realizat din plãci curbe

subţiri

1-fundaţie (bloc din beton simplu şi cuzinet inelar din beton armat); 2-turn de susţinere; 3-rezervor

D. Turnuri de rãcire

Turnurile de rãcire asigurã rãcirea în circuit închis a apei în schimbãtoarele

de cãldurã şi funcţioneazã cu tiraj normal sau forţat.

Se executã din plãci curbe subţiri de rota]ie din beton armat, rigidizate prin

centuri la cele douã extremitãţi. Cele mai obişnuite sunt cele hiperbolice.

La partea superioarã a turnului se realizeazã un inel de rigidizare cu rol de

asigurare a stabilitãţii generale a turnului.

Turnurile hiperbolice pot fi realizate şi din elemente spaţiale prefabricate.

Fig. 5.21. Turnuri de rãcire din beton

a-cu tiraj natural; b- cu tiraj forţat; 1-turn; 2-instalaţii de rãcire; 3-bazin de colectare a apei rãcite; 4-ventilator

E. Turnurile de telecomunicaţii sunt construcţii înalte utile transmiterii,

recepţionãrii, amplificãrii şi retransmiterii undelor ultrascurte care se propagã

rectiliniu, în televiziune şi telefonia fãrã fir. Forma turnului se alege din

considerente tehnico-economice, iar secţiunea se dimensioneazã la acţiunea

vântului.

Elementele componente ale turnurilor sunt:

79

− turnul propriu-zis care susţine antena amplasatã în vârf; capetele (pentru

etaje tehnice, vizitatori); platforme pentru susţinerea antenelor parabolice

Turnul propriu-zis are formã cilindricã pentru înãlţime pânã la 60 m şi se

poate executa din beton armat monolit sau elemente prefabricate din beton

asamblate prin precomprimare. Secţiunea este variabilã pe înălţime.

Fig. 5.22. Turnuri

de televiziune a - Toronto; b - Mosova; c - Berlin; d - München; e - Hamburg; f - Viena; g - Dresda; h - Dortmund; i - Berlin; j- Stuttgart; k - Londra;

F. Coşurile de fum industriale din beton armat realizate din beton armat

prezintã multiple avantaje ca de exemplu: greutate redusã, permit aplicarea unor

metode industriale de execuţie şi au o stabilitate mai mare faţã de cele din

zidãrie datoritã caracterului monolit. Necesitã însã mãsuri speciale anticorozive

la acţiunea gazelor evacuate.

Fig. 5.23. Coş de fum

din beton armat monolit

1-canal de fum; 2-fundaţie; 3-coş; 4-strat de aer; 5-ţeavã de plumb; 6-consolã; 7-foaie de plumb; 8-etanşare cu azbest; 9-cãrãmidã refractarã

80

Dupã formã, se pot deosebi coşuri: cilindrice, tronconice şi tronconice din

mai multe tronsoane îmbinate într-un hiperboloid.

Elementele componente ale coşului de fum sunt: coşul propriu-zis; canalul

de fum; fundaţia din beton armat.

G. Zidurile de sprijin sunt construcţii inginereşti destinate asigurãrii

stabilitãţii unor mase de pãmânt care, din diferite motive nu pot fi menţinute în

echilibru numai prin amenajarea lor în taluz.

Forma zidului în secţiune transversalã este decisã de conlucrarea cu terenul,

astfel încât sã fie asiguratã stabilitatea zidului şi a masei de pãmânt.

Zidurile de sprijin din beton armat pot fi: beton slab armat, beton armat

monolit sau prefabricat şi beton precomprimat.

Fig. 5.24. Ziduri de sprijin

a-pentru construcţii de clãdiri; 1-construcţie; 2-linie iniţialã a terenului; 3-zid de sprijin; 4-linia terenului sistematizat;

b-pentru cãi de comunicaţie;1-râu; 2-cale feratã; 3-zid de sprijin; 4-şosea

Fig. 5.25. Zid de sprijin din beton armat

a-tip cornierã; b-cu contrafort parţial; c-cu contrafort pe toatã înãlţimea; d-cu contrafort şi placã de descărcare;

1-perete vertical; 2-placã de fundaţie; 3-pinten; 4-contrafort parţial; 5-contrafort pe toatã înãlţimea; 6-placã de descãrcare

H. Poduri din beton armat

81

Existã situaţii în care din punct de vedere economic şi tehnic podurile din

beton sunt mai avantajoase decât cele metalice.

Tipurile de bazã ale podurilor din beton armat sunt:

a. poduri cu grinzi drepte, în variantele: dale drepte, dale cu nervuri

(fig.5.26).

b. poduri în cadre, cu sau fãrã articula]ii (fig.5.27; 5.28);

c. poduri în cerc executate din arce sau bolţi din beton armat (fig.5.29-30).

Fig.5.26. Pod cu dale cu nervuri

Fig. 5.27. Poduri în cadre fãrã articulaţii

Fig. 5.28. Pod în cadre cu articulaţii

82

Fig. 5.29. Pod în arc sistem Maillart (folosit pentru deschideri mari)

Fig. 5.30 Pod în arc cu calea jos

La partea superioarã arcele sunt legate între ele prin rigle transversale,

atunci când gabaritul de liberã trecere o permite, iar uneori şi prin diagonale care

asigurã stabilitatea arcelor şi creeazã un sistem de contravântuiri longitudinale

superioare. Drept contravântuiri inferioare servesc în cazurile prezentate dala şi

grinzile longitudinale aşezate în planul arcelor.

În vederea trecerii debitelor de apã relativ mici prin rambleele aferente

cãilor de comunicaţii pot fi realizate podeţe din beton armat înecate în corpul

rambleelor.

Podeţele pot fi realizate în variantã prefabricatã, fiind realizate din inele de

beton de lungime 1,00 m, înălţime liberã 1,25 m şi secţiune ovoidalã. Inelele

reazemã pe un radier din beton armat. Podeţele înecate fac parte din cadrul

lucrãrilor inginereşti, de realizare a terasamentului cãilor de comunicaţie.

83

CAPITOLUL VI

CONSTRUCŢII METALICE

6.1. Metalul ca material de construcţie

Metalele sunt folosite în construcţii pentru realizarea: stâlpilor, grinzilor,

planşeelor sau platformelor industriale, şarpantelor, tâmplăriei, podurilor pentru

cãile de comunicaţie, etc.

Construcţiile metalice utilizează metale feroase (fontã) şi neferoase (cupru,

nichel, zinc, plumb, staniu, aluminiu, magneziu) sau aliaje (alamã – bronz,

duraluminiu) cu proprietăţi îmbunătăţite faţã de cele ale materialelor prime

aliate.

6.2 Proprietăţi tehnice ale metalelor

a) Structura materialelor metalice este omogenã, policristalinã -

grăunţoasă; fiind bune conducătoare de căldură şi electricitate.

În tehnica construcţiilor, pentru materiale, interesează următoarele

caracteristici:

b) Densitatea - materialele sunt compacte, lipsite de pori;

Densitatea absolutã este de ordinul 7850 daN/m3 pentru oţel şi de 7200

daN/m3, respectiv 2600 daN/m3 pentru fontã şi aluminiu.

c) Duritatea Brinell este de ordinul HB = 600...700 daN/mm2.

d) Rezistenţele mecanice se deduc de pe curba caracteristicã (σ-ε). Astfel

pentru oţel tip OL 37, Ra = 210 N/mm2; pentru oţel tip PC 52, 290 N/mm2;

pentru oţel PC 60, Ra = 340 N/mm2.

84

Identic, modulul de elasticitate longitudinal (modulul Young) este de

2⋅107daN/cm2.

e) Deformaţiile sub sarcinã (deduse de pe curba caracteristicã) sunt mari,

metalele deformându-se până la rupere, întrucât sunt materiale maleabile şi

ductile, fapt ce permite o varietate mare a produselor de prelucrare.

f) Conductivitatea termicã este de 220 W/mK pentru aluminiu, 58 W/mK

pentru oţel.

6.3. Sortimente folosite în construcţii

Dintre cele mai utilizate materiale amintim oţelurile nealiate şi oţelurile

speciale. Mărcile curente de fabricaţie ale oţelurilor pentru construcţii sunt:

OL32, OL34, OL37, OL42, OL44, OL50, OL52, OL60, OL70, unde "OL" este

simbolul oţelului, iar cifra care urmează este rezistenţa minimã la tracţiune

(N/mm2). Sunt utilizate conform datelor centralizate în Tabelul 6.1.

Tabel 6.1. Sortiment Domeniu de utilizare

OL 32 tablã subţire pentru profile laminate la rece, benzi, nituri OL 34 benzi, table subţiri, nituri OL 37 alcătuirea elementelor de construcţie (bare laminate de armãturã) OL 42,44 construcţii din tablã, rezervoare, conducte OL 52 alcătuirea construcţiilor puternic solicitate în special în regim dinamic OL 50,60,70 şine pentru cãi de rulare, aparate de reazem

OLT ţevi OT oţel carbon turnat în piese OLC oţel carbon, de calitate, turnat în piese Oţeluri aliate buloane de înaltã rezistenţã pentru îmbinări supuse coroziunii chimice

Produse laminate folosite în construcţii

Construcţiile metalice sunt alcătuite în mare parte din produse laminate sub

formã de tablã şi profile.

Tabla se obţine prin laminarea la cald a oţelului carbon sau a oţelului aliat.

Secţiunile şi dimensiunile de tablã uzuale sunt centralizate în tabelul 6.2.

85

Tabel 6.2

Secţiune Sortiment Formã 1 x b (mm) Grosime (mm)

sub]ire 1000 x 2000 1;2 mijlocie 1000; 3000 x ... max 12 m 3;4 groasã

dreptunghiularã >4

Prin tăierea tablelor se obţin platbande cu lăţimea de 160...600 mm şi

grosimea de 6...40 mm. Sortimentele de tablã tăiată utilizate în construcţii sunt

centralizate în Tabelul 6.3. Tabelul 6.3

Sortiment Obţinere Domeniu de utilizare tablã neagrã oţel de uz general lucrări de tinichigerie

tablã striatã laminare; are o faţã nervuratã planşee şi platforme industriale, acoperire canale interioare pentru instalaţii

tablã ondulatã

din oţel cu conţinut redus de carbon; este sau nu zincatã învelitori

Profilele laminate se deosebesc dupã forma secţiunii transversale şi au

caracteristici standardizate (fig.6.1.).

Fig.6.1. Laminate din oţel

86

În construcţii se utilizează şi profile din bandã de oţel formate la rece,

având caracteristici standardizate şi prezentate în fig. 6.2.

Ţevi pentru construcţii şi instalaţii. Tipurile utilizate în construcţii sunt

realizate în variantele:

- din oţel fără sudurã laminate la cald, din oţel sudate longitudinal, din

oţel sudate elicoidal (pentru conducte, aparate, recipiente, tuburi şi piese de

legătură.

Fig.6.2. Profile din bandã de oţel formate la rece

Niturile şi buloanele servesc la realizarea îmbinărilor. În construcţii se

utilizează nituri din OL34 sau OL38 şi nituri din materiale neferoase,

confecţionate din cupru, aluminiu şi alamã.

Alte variante de îmbinări pot fi realizate cu: scoabe, tiranţi, şuruburi şi

piuliţe, flanşe, eclise, piese metalice pentru fixare (pentru instalaţii).

Produse din materiale neferoase folosite în construcţii

Produsele frecvent utilizate sunt cele din Al, Zn, Pb, Cu şi aliajele

acestora. Tabelul .6.4.

Produs Formã de utilizare Domeniu de utilizare

Al şi aliajele sale sârme, table, profile lucrări de instalaţii, elemente de închidere şi finisaj

Zinc tablã, sârmã, conducte învelitori, conducte, instalaţii

87

Plumb conducte, elemente de reazem instalaţii

Cupru tablã, sârmã, conducte conductori electrici învelitori, elemente anexe acoperişurilor, ţevi pentru cazane

Alama (Cu + Zn) produse finite lucrări de feronerie instalaţii Bronz (Cu + Sn) produse finite lucrări de feronerie instalaţii Duraluminiu (Al + Mg) produse finite elemente de rezistenţã

6.4. Îmbinarea construcţiilor metalice

Elementele de construcţii metalice pot fi asamblate cu: nituri, buloane,

sudurã, denumite generic mijloace de îmbinare.

Din punct de vedere al modului de realizare, îmbinările pot fi:

− demontabile (cu buloane), demontarea făcându-se fără degradarea

îmbinării (piese şi mijloace de îmbinare):

− nedemontabile (sudate).

La alcătuirea unei îmbinări se au în vedere următoarele principii:

− îmbinarea trebuie sã asigure continuitatea structuralã a pieselor

asamblate;

− piesele care se îmbinã trebuie sã aibă aproximativ acelaşi coeficient de

siguranţã la rupere;

− în îmbinare, transmiterea eforturilor trebuie sã se facă cât mai uniform,

fără concentrări locale şi fără dezaxãri, pentru a nu duce la apariţia de eforturi

suplimentare în îmbinare.

6.5. Coroziunea şi protecţia metalelor

Coroziunea este procesul de distrugere lentã a metalelor sub acţiunea

chimicã sau electrochimicã a mediului. În prezenţa umidităţii şi a: O2, CO2, SO3,

prafului, şi a agenţilor biologici se desfăşoară procesul de coroziune chimicã.

Coroziunea electrochimicã este datoratã electroliţilor şi este consecinţa

formãrii unor pile electrice locale între zonele metalului. Ruginirea oţelului aflat

în teren este cauzatã de prezenţa curenţilor electrici vagabonzi.

88

În proiectarea construcţiilor metalice se au în vedere: realizarea barelor cu

perimetru minim, suprafeţe laterale deschise uşor accesibile, evitarea stagnării

apei pe elementele structurale; evitarea creării de rosturi în zonele cu puternicã

coroziune, izolarea contactului dintre piesele de oţel şi cele din alte materiale

(cupru, aluminiu).

Protecţia anticorozivă poate fi realizatã după execuţie prin vopsire în trei

straturi sau metalizare. Alegerea metodei depinde de gradul de coroziune al

mediului cât şi de cerinţele estetice şi de durabilitate impuse.

6.6. Comportarea şi protecţia la foc

Exploatarea în condiţii normale a construcţiilor metalice are loc până la

temperaturi maxime de 350°C pentru stâlpi şi până la 250°C pentru celelalte

elemente structurale. La temperaturi de 500°C...600°C capacitatea portantã a

oţelului scade la zero.

Procedeele de protecţie contra incendiilor şi a temperaturilor înalte sunt:

− izolarea stâlpilor şi grinzilor cu tencuieli aplicate pe plasã de rabiţ;

− învelirea elementelor de construcţie cu un material protector, izolator

termic şi rezistent la temperaturi înalte (beton, zidărie).Prin aceastã metodã se

asigurã o protecţie foarte bunã, dar creşte mult greutatea proprie a structurii.

6.7. Avantajele şi dezavantajele elementelor şi construcţiilor metalice

Avantaje:

− Sunt rezistente şi sigure datoritã structurii omogene şi izotrope a oţelului;

au modul de elasticitate ridicat şi rezistenţe mecanice mari şi relativ constante

indiferent de încărcări comportându-se la fel la solicitările de întindere şi de

compresiune.

− Se pot realiza elemente şi structuri uşoare comparativ cu zidăria sau

betonul armat, iar datoritã calităţilor tehnice ale oţelului ce permit utilizarea

integralã a materialului se pot obţine secţiuni mici, economice.

89

− Prezintă un grad înalt de prefabricare în uzine şi se montează rapid pe

şantiere.

− Permit o largã tipizare.

− Pot lucra la încărcările din exploatare imediat după montaj.

− Calitatea materialului şi execuţiei conduc la abordarea în calcule a unor

coeficienţi de siguranţã mai mici decât la alte materiale.

− Lucrările de montaj pot fi executate în orice perioadã a anului, fără

mãsuri speciale pe timp friguros.

Dezavantaje

− Oţelul este un material scump, energointensiv.

− Prelucrarea şi punerea în operã necesitã forţã de muncã calificatã.

− Necesitã în exploatare cheltuieli mari pentru evitarea efectelor coroziunii.

− Au o comportare necorespunzãtoare sub acţiunea focului fiind necesare

mãsuri suplimentare pentru execuţia protecţiei antifoc.

− Nu sunt totdeauna estetice.

6.8. Domenii de utilizare

Ţinând cont de avantaje şi de dezavantaje precum şi de experienţa

dobânditã de constructori pot fi indicate ca domenii de utilizare raţionalã

următoarele:

− construcţii inginereşti şi industriale siderurgice, hale cu poduri rulante şi

cu regim greu de lucru, în general orice construcţie solicitatã la şocuri şi vibraţii

importante, solicitări alternante, terenuri de fundare dificile, amplasamente în

zone cu grad crescut de seismicitate;

− construcţii pentru păstrarea şi transportul fluidelor întrucât asigurã o bunã

etanşare şi are rezistenţã mare la uzurã;

− stâlpi pentru linii de transport, turnuri Tv, prize industriale de aer, turle

pentru sonde de foraj;

90

− structuri de rezistenţã pentru construcţii multietajate;

− hale industriale cu schimbări dese ale procesului tehnologic;

− hale cu deschideri mari pentru: expoziţii, săli de sport, hangare;

−suprastructuri de poduri cu deschidere mare, grinzi de rulare având

deschiderea mai mare de 6 m.

De menţionat că metalul a fost utilizat în construcţii mult mai târziu decât

lemnul, piatra naturalã, blocurile de argilă. Iniţial oţelul, numit mult timp fier, se

folosea pentru realizarea îmbinărilor la piesele din lemn sau la rigidizările

zidăriilor din blocuri de piatră naturală.

În Evul Mediu şi Epoca Renaşterii fierul se utiliza pentru tiranţii bolţilor şi

ca material de execuţie al inelelor de la baza cupolelor de zidărie.

Oţelul se producea în cantităţi mici, era scump şi avea un domeniu de

utilizare restrâns. Totuşi, piese de fier au fost identificate la construcţiile de

poduri din lanţuri realizate în China şi India.

Primele elemente metalice mai importante s-au utilizat în secolul XVII la

acoperişurile construcţiilor civile şi la poduri.

Primul pod din fontă cu deschiderea de 30 m a fost construit în Anglia între

anii 1776-1779 peste Severn la Coalbrookdale. Dintre construcţiile din fontă

deosebite amintim: acoperişul Comediei Franceze la Paris, cupola catedralei

Sfântului Isaak şi podul Nicolaevsk din Petersburg.

Obţinerea oţelului prin pudlare în jurul anului 1784 a deschis noi căi pentru

folosirea metalului în construcţii. Condiţiile conjuncturale specifice secolului al

XIX-lea au determinat extinderea construcţiilor industriale, dezvoltarea reţelelor

de comunicaţii (căi ferate).

După 1821 când s-au pus bazele calculului tehnic al construcţiilor metalice

precum şi au fost indicate modalităţi tehnice de îmbinare a elementelor metalice

în structuri, s-a putut constata cu adevărat progresul şi extensia utilizării oţelului

în construcţii. La Londra s-a realizat Palatul de Cristal, construcţie

91

impresionantă din punct de vedere al dimensiunilor (560 m lungime, 125 m

lăţime şi 53 m înălţime, ferme de 22 m deschidere). În aceeaşi perioadă la gara

din Liverpool s-au montat ferme de 47 m deschidere.

Oţelul pudlat s-a folosit şi la construcţia podurilor metalice de cale ferată

(Exemple: podul Britania peste golful Meney, Canalul Mânecii (1846-1850) cu

deschideri maxime de 140 m; Podul „Firth of Forth”, Scoţia, cu deschideri de

521m (1890).

În Franţa, la Paris, cu ocazia expoziţiei consacrate centenarului Revoluţiei

franceze, în 1889 s-au construit Turnul Eiffel cu înălţimea de 306 m şi o hală

industrială cu ferme de 110 m deschidere şi înălţimea de 47 m.

Din 1890 s-a aplicat îmbinarea prin sudură electrică (Rusia, M.N. Benardas

şi N.G. Slavianov).

Construcţiile de clădiri cu structură metalică au avut o evoluţie lentă şi abia

începând cu secolul XIX. În schimb, construcţiile de hale industriale se dezvoltă

vertiginos concomitent cu identificarea şi folosirea secţiunilor optime din metal.

Dezvoltarea şi progresul construcţiilor sunt legate de nume ca: Winkler,

Schwedler, Baker, Mielan, Scharper, Gerber.

În România printre primele construcţii metalice se numără: conductele

metalice pentru aducţiunea apei la Iaşi (1843), primul pod metalic fabricat la

Reşiţa şi asamblat la Lugoj (1831); gazometre de 9000 mc la Bucureşti (1870-

1871), linia de cale ferată Bucureşti - Giurgiu (1869).

Dintre construcţiile metalice tip hală amintim: hala de peşte din Bucureşti şi

hala din Str. Berzei (Calea Griviţei), 1888, atelierele Căilor Ferate de la Iaşi

(1897), halele Fabricii Progresul (Brăila) şi halele Uzinei 23 August Bucureşti

(1926-1927), halele pescăriilor din Ploieşti (1915) ş.a.

Inginerul român Anghel Saligny, conducătorul primului serviciu de poduri

pentru căi ferate din România, proiectează şi realizează podul peste Dunăre la

Cernavodă (1895). La acea dată era podul cel mai lung pentru traversarea unui

92

fluviu şi avea cea mai mare deschidere din Europa. Deschiderea centrală are 190

m şi este mărginită de 2 deschideri de 140 m şi un viaduct cu 15 deschideri a 60

m.

6.9. Structuri metalice. Tipuri şi domenii de utilizare.

Structurile metalice se utilizează la construcţiile industriale şi

agrozootehnice de tip industrial acolo unde procesele tehnologice o impun cu

precădere.

O largă întrebuinţare o au şi la realizarea construcţiilor inginereşti:

rezervoare, turnuri de telecomunicaţii, silozuri, poduri pentru căi de

comunicaţie, estacade pentru instalaţii. Având în vedere proprietãţile tehnice

menţionate, alegerea soluţiilor constructive ce folosesc drept principal material

de construcţie metalul depinde atât de natura condiţiilor de exploatare cât şi de

rezultatele analizei comparative prin calculul de eficienţă economică cu alte

materiale de construcţie.

Caracteristicile generale ale construcţiilor metalice

a. Materialele folosite pentru execuţia construcţiilor metalice sunt: oţelul

obişnuit, oţelurile aliate cu rezistenţe mecanice superioare, aliajele de cupru şi

aluminiu. Mijloacele tehnice actuale permit realizarea unor îmbinări de forme

variate.

b. În general se execută din metal construcţiile supuse unor condiţii grele

de lucru în exploatare sau care au dimensiuni mari.

c. Adaptarea construcţiilor la cerinţe pe parcursul exploatării este o

calitate care dă multă elasticitate în folosirea construcţiilor metalice. Astfel,

modificările structurale cerute de schimbarea procesului tehnologic şi chiar

consolidările se pot executa uşor, fără întreruperea procesului de producţie.

De elementele structurale ale construcţiilor metalice se pot fixa uşor

instalaţii, căi de acces pentru mijloacele de ridicare.

d. Adaptarea la teren

93

Datorită sensibilităţii mai reduse la tasările diferenţiate ale terenului o

construcţie metalică este cea mai indicată pentru un amplasament pe teren slab,

tasabil, sensibil la umezealã. În cazul unor tasări diferenţiate, rectificările prin

ridicarea de nivel nu reprezintă lucrări de mare anvergură.

6.9.1. Hale industriale. Structură şi alcătuire.

Schema statică utilizată cu precădere la realizarea structurilor este aceea de

cadre transversale realizată integral sau parţial (sisteme mixte) din elemente

metalice.

Astfel, pentru halele parter se folosesc structuri cu ferme şi stâlpi. Stâlpii se

încastrează în fundaţii şi se solidarizează rigid de ferme, care la rândul lor sunt

solidarizate rigid. Legăturile rigide conduc la o bună repartizare a eforturilor în

elemente structurale, iar deformaţiile de ansamblu sunt mici.

Secţiunea stâlpilor se alege constantă sau variabilă în funcţie de solicitări şi

condiţionãri tehnologice.

O variantă de realizare a cadrelor este cea cu o singură deschidere şi

legătură articulată între stâlpi şi ferme. Fermele sunt triunghiulare sau

poligonale, cu tălpi parabolice pentru pante mari ale acoperişului. În unele

cazuri, dacă legătura fundaţie stâlp este articulată, legătura fermă stâlp este

rigidă.

În sens transversal, rigiditatea este asigurată de contravântuiri care,

împreună cu elementele cadrului formeazã un sistem spaţial rigid.

Contravântuirile se realizează în general din ferme cu zăbrele şi pot fi

diferenţiate variantele constructive contravântuire-şarpantă şi contravântuire-

stâlpi şi pereţi marginali.

Notă: Elementele structurilor în cadre metalice (cadre transversale, pane,

luminatoare) se leagă între ele cu un sistem de bare denumit contravântuiri ce

asigură menţinerea formei geometrice a construcţiei, conlucrarea spaţială a

elementelor structurale, stabilitatea şi rigiditatea lor în timpul montajului şi

94

exploatării.

Fig. 6.3 Structuri metalice

cu ferme şi stâlpi cu mai multe deschideri

Din punct de vedere al consumului de metal sunt mai avantajoase schemele

statice cu stâlpi încastraţi în fundaţii.

În practică se întâlnesc structuri cu o deschidere şi cu mai multe deschideri,

cu înălţimi uniforme sau diferite, cu sau fără poduri rulante (fig.6.3).

La hale cu deschideri multiple de înălţimi variate, pentru evitarea

concentrărilor de eforturi în structură se introduc articulaţii intermediare.

Sistemele de cadre cu legături rigide se aplică pentru clădiri cu număr

redus de nivele.

Pentru clădirile înalte se utilizează sisteme cu zăbrele, la care compartimentarea

verticală se face cu planşee rigide care lucrează ca şaibe rigide.

Fig. 6.4. Structuri metalice cu ferme şi stâlpi

a) o deschidere şi legături rigide între ferme şi stâlpi; a) legătură articulată fermă - stâlp;

c) legătură articulată fundaţie stâlp

Elementele de închidere ale halelor industriale au rolul de a proteja

construcţia faţă de acţiunea factorilor climatici. Din această categorie fac parte:

pereţii, ferestrele, luminatoarele, pardoselile, ş.a.

95

Halele industriale pot fi prevăzute cu scări, ascensoare pentru materiale şi

personal de deservire, platforme de lucru şi de depozitare, fundaţii pentru utilaje

tehnologice, tuneluri, galerii de transport, subsoluri tehnice.

Pentru industria metalurgică şi siderurgică unde exploatarea se face în

condiţii grele (poduri rulante, medii agresive chimic) se evidenţiază variantele

constructive din fig. 6.5, fig. 6.6 şi hale tip universal (fig. 6.7), în industria

constructoare de maşini.

Fig. 6.5. Secţiune transversală printr-o oţelărie Martin

1-pod rulant de turnare; 2-pod rulant de încărcare; 3-pod rulant pentru materii prime; 4-platformă de lucru; 5-turnătoarie; 6-hala cuptoarelor; 7- depozitul de materii prime

Fig. 6.6. Oţelărie cu convertizoare (secţiune verticală)

1,2,3-poduri rulante de încărcare descărcare; 4-pod rulant în consolă; 5-turnătorie; 6-hală convertizor; 7-depozitul de materii prime

96

Fig. 6.7. Hală universală (secţiune transversală)

1-grindă rulantă; 2-monorai; 3-luminator zenital

Halele industriale etajate cu schelet metalic se folosesc în industria

energetică, chimică (fig.6.8). Încărcările pe planşee depăşesc 30 KN/m2, reţeaua

stâlpilor este deasă, traveea maximă fiind de 6 x 1 m. Deschiderea de la ultimul

nivel poate fi de 24 m.

Fig.6.8 Hală industrială etajată cu

schelet metalic (secţiune transversală)

6.9.2. Construcţii agricole cu structură metalică

A. Pentru construcţii zootehnice structurile pot fi realizate din cadre

metalice sau în combinaţie cu alte materiale (beton armat, zidărie). În ţările

dezvoltate (Italia, Germania, Suedia) se folosesc pentru structurile metalice

cadre cu două sau trei articulaţii executate integral din profile închise, din tablă

(fig. 6.9).

Fig. 6.9. Structură de rezistenţă metalică

pentru construcţii zootehnice

1-pane metalice; 2-învelitoare din azbociment ondulat; 3-zidărie portantă; 4-zidărie de umplutură; 5-cadru metalic din profile de tablă; 6-termoizolaţie; 7-fundaţie stâlpi

B. În legumicultură, floricultură se utilizează structuri metalice de anvergură

97

mai mică faţă de halele anterioare, dar de o importanţă economică deosebită

pentru sectorul economic agricol.

Serele sunt construcţii cu pereţi şi acoperiş transparent în care se realizează

un microclimat artificial favorabil culturii legumelor şi florilor, indiferent de

anotimp şi starea vremii. Construcţiile de sere sunt de două categorii, individuale

şi bloc.

Fig. 6.10. Tipuri de sere industriale

Serele tip loc (fig. 6.11) sunt indicate pentru obţinerea culturilor forţate de

tip industrial fiind reprezentate de construcţii cu dimensiuni practic nelimitate în

plan. Structura serelor este de tip cadru transversal sau longitudinal în funcţie de

amplasament şi dimensiuni în plan realizat din profile din oţel laminate sau

profile din tablă îmbinată la rece protejată anticoroziv.

Fig. 6.11 Seră bloc (secţiune transversală)

1-stâlp; 2-riglă;3-jgheab; 4-căprior;

5-coamă; 8-geam; 9-consolă;

10-montant; 11-chit plastic

Poate fi folosit aluminiul şi aliajele sale la realizarea structurilor în

condiţiile unor indicatori tehnico-economici favorabili. Materialele de închidere

98

trebuie să asigure o iluminare optimă. Exemplu: geam de 4 mm sau semicristal

pentru acoperiş şi sticlă de 3 mm pentru pereţii laterali.

C. Pătulele pentru depozitarea cerealelor sunt construcţii destinate

depozitării porumbului ştiuleţi care asigură evaporarea excesului de umiditate

conţinut la recoltare. Pardoseala se ridică în acest scop cu 30...40 cm pentru a

asigura o ventilare naturală mai bună.

Pătulele metalice sunt construcţii uşoare, simplu de transportat şi montat

având o durată mare de exploatare şi cost relativ redus. Consumul de metal este

mare şi necesită întreţinere în timp. Au formă cilindrică, cu diametrul maxim de

6,0 m şi o capacitate de depozitare până la 50 tone.

Fig. 6.12. Pătule metalice

a-detaliu de pătul; b-schema de amplasare a pătulelor; 1-schelet exterior din profile metalice; 2-schelet interior din profile metalice; 3-plasă de sârmă; 4-capac rabatabil; 5-platformă betonată; 6-grătar inferior; 7-uşiţe de descărcare; 8-porumb ştiulete depozitat; 9-pătul metalic

Ventilarea naturală ulterioară este forţată prin intermediul unui coş central de

ventilare. Pătulele metalice se montează grupat pe platforme betonate.

D. Magazii pentru depozitare

Metalul poate fi utilizat fără rezerve în construcţii de magazii de cereale. Se

obţin construcţii metalice uşoare, demontabile. Structurile de acest tip (cadrele)

se solidarizează cu tiranţi metalici.

99

Fig. 6.13. Magazie metalică pentru cereale

1-cereale depozitate; 2-cadre metalice articulate la cheie şi prevăzute cu tirant; 3-fundaţie cadru; 4-chesoane metalice; 5-învelitoare din tablă ondulată sau cutată pe pane metalice

Pentru a mări pe cât posibil înălţimea masei depozitate este indicată

folosirea aerării active (pardoseală cu canale de ventilare prin care se introduce

cu ajutorul ventilatoarelor aer aspirat din exterior).

Pentru depozitarea legumelor şi fructelor pot fi utilizate structuri metalice

în cadre, cu deschideri mari. La proiectarea construcţiilor din această categorie

se au în vedere condiţiile de microclimat necesare depozitării. În execuţie şi

exploatare se va asigura protecţia anticorozivă a elementelor structurale şi de

închidere metalice cu vopsea de zinc sau pelicule din material plastic.

E. Silozurile metalice sunt mai puţin utilizate la noi în ţară în domeniul

construcţiilor agricole. 6.9.3. Construcţii speciale

A. Rezervoarele metalice se utilizează pentru înmagazinarea

combustibililor, uleiurilor, în industria petrolieră, chimică, agricultură.

Tipurile constructive de rezervoare metalice sunt:

− cilindrice verticale cu radier plan sau curb (fig.6.14);

− cilindrice orizontale cu închidere plan sau curbă (fig.6.15);

− cu forme diferite: sferice, picătură sau cu pereţi plani.

Capacitatea rezervoarelor metilice poate ajunge până la 5500 m3.

Mantaua rezervoarelor se alcătuieşte din virole de tablă sudate telescopic cu

un cordon continuu de sudură.

Rezervoarele se aşează direct pe teren pe o platformă înălţată cu 20...30 cm

peste nivelul natural al terenului. Ascensiunea capilară a apei din teren este

100

împiedecată prin dispunerea unui strat de nisip de 15 cm între teren şi radierul

rezervorului.

Fig. 6.14. Rezervor cilindric vertical cu

radier plan

Amenajarea platformei rezervorului

Fig. 6.15. Rezervor cilindric orizontal

Capacul rezervoarelor se proiecteazã în funcţie de capacitatea şi

dimensiunile secţiunii plane ale acestora. Exemple: cupolă sferică sau conică

anteportată la rezervoarele mici, sau cupolă sferică nervurată subţire rezematã

pe o şarpantă metalică la rezervoarele mari.

Rezervoarele sferice, susţinute pe stâlpi şi indicate pentru presiuni mari a

fluidului înmagazinat, sunt folosite în industria chimică pentru lichide şi gaze

sub presiune.

Fig. 6.16. Rezervor sferic susţinut pe stâlpi

Rezemarea pe stâlpi se face la nivelul unui inel, de circa 8 stâlpi, la nivelul

secţiunii diametrale. Stâlpii sunt verticali sau uşor înclinaţi (urmărind

101

generatoarele unui cilindru sau trunchi de con tangent la sferă).

B. Castelele de apă metalice pot fi realizate integral din metal sau în

combinaţie cu elemente de beton armat. Alcătuirea generală este asemănătoare

cu a castelelor de apă din beton armat.

C. Poduri metalice

Podurile pentru căile de comunicaţie au în cele mai multe cazuri doar

suprastructura metalică (tablierul), infrastructura fiind realizată din beton armat,

zidărie din piatră naturală.

Alura tablierului este asemănătoare cu cea a diafragmei de moment aferente

schemei statice a podului.

Suprastructura este realizată dintr-un sistem spaţial de ferme metalice

contravântuite la partea superioară şi inferioară a tablierului în vederea asigurării

stabilităţii generale.

Fig.6.17. Podul peste Dunăre la Cernavodă proiectat şi executat de Anghel Saligny

102

BIBLIOGRAFIE

1 Bob, C., şa Materiale de construcţii, EDP, Bucureşti, 1984 2 Duriez, M., şa Materiaux de construction, Ed. Duned, Paris, 1985 3 Evgahov, G.,K. Poduri de cale ferată, Of. de documentare CFR Bucureşti,

1950 4 Ghiocel, Dan,

şa Construcţii civile, EDP, Bucureşti, 1985

5 Grigorean, N., şa

Construcţii şi tehnologia lucrărilor de construcţii, EDP, Bucureşti, 1974

6 Marusciac, D., şa

Construcţii agricole, , EDP, Bucureşti, 1982

7 Mârşu, O., şa Construcţii din beton armat, EDP, Bucureşti, 1980 8 Negoiţă, A., şa Construcţii civile, EDP, Bucureşti, 1976 9 Peştişanu, C., Construcţii, EDP, Bucureşti, 1979

10 Popescu, H., Calculul secţiunilor elementelor din beton armat, Ed. Acad. Române, 1991

11 Popescu, P., Construcţii metalice, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1963 12 Proca, Gabriela Construcţii, Ed. Matrix Rom, Bucureşti, 1999, 2002 13 Proca, Gabriela Siliconi ĩn construcţii, Ed. Matrix Rom, Bucureşti, 1999 14 Proca, Gabriela Elemente de mecanica construcţiilor pentru cadastru, Ed.

Matrix Rom, Bucureşti, 2001 15 Silion, T., şa Geotehnică şi fundaţii, EDP, Bucureşti, 1982 16 Şerbescu, C, şa Hale industriale metalice, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1987 17 Vedenesov, B., Tratat de construcţii căi ferate, , Of. de documentare CFR

Bucureşti, 1950 18 *** CIB 1986, Advancing Building Technology, Washington,

USA ’86 19 *** Locuinţa sătească ĩn România, ICCPDC, Bucureşti, 1989 20 P 2/85 Alcătuirea şi calculul zidăriilor 21 P 100/92 Proiectarea antiseismică a clădirilor 22 STAS

10101/0/75 Prescripţii generale de verificare a siguranţei construcţiilor

23 STAS 10101/0A, B/75

Clasificarea şi gruparea acţiunilor

24 STAS 856/71 Construcţii din lemn. Prescripţii de proiectare 25 STAS 10109-

1/72 Lucrări de zidărie. Calculul şi alcătuirea elementelor

26 STAS 10107-0/90

Calculul şi alcătuirea elementelor de beton, beton armat şi beton precomprimat

27 C 193/79 Executarea zidăriilor din piatră brută 28 C 192/79 Executarea lucrărilor de construcţii din lut şi pământuri

stabilizate