structural-nestructural rezolvari 1

102
STRUCTURAL - NESTRUCTURAL Subiect 1 : ALCATUIREA CA SISTEM A CONSTRUCTIILOR. 1.1 exemplificati componentele structural si arhitecturale, de instalatii, electromecanice, mobilier si alte dotari asupra carora arhitectul de amenajari interioare poate interveni sau care ii pot conditiona rezolvarile dorite. 1.2 Conceptul de performanta. 1.3 Specificatii si cerinte esentiale de calitate. 1.4 convertirea cerintelor de calitate ale cladirii in conditii tehnice de performanta. 1.5 Exemplificati modul in care poate actiona arhitectul de amenajari interioare pentru a le asigura 1.1 -exigentele privind amenajarea de interior tb corelate cu cele privind suportul material, respectiv structura de rezistenta - O constructie constituie un sistem alcatuit din mai multe subsisteme: infrastructura (partile sub nivelul terenului- fundatia si alte elemente conexe:protectii, pereti subsol, planseul peste subsol), suprastructura (partile de deasupra terenului, structura, elem de rez verticale, oriz sau inclinate, elem ale anvelopantei, de compartimentare, protectie si finisaj), instalatiile si echipamentele(amplasate in terenul adiacent, in infrastruct sau suprastruct) - Structura cuprinde elem de rezistenta: zidurile, peretii, stalpii, grinzile, cadre plane sau spatiale, palnsee, sarpanta, terasa, mansarda, scarile, rampele, alte elm circulatie si acces intre niveluri si acces intre interior –exterior - Elem anvelopei, de compartimentare, protectie si finisaj asigura utilizarea, confortul, siguranta, estetica – anvelopa cu termoizolatiile, fonoizolatiile si hidroizolatiile aferente; tencuielile si placajele , zugravelile, vopsitoriile si tapetele , pardoselile - Instalatiile si achipamentele de: alimentare cu apa, canalizare, sanitare, evacuare sau distrugere deseuri, protectie contra incendiilor, protectie la tarznet, electrice, comunicatii, informatizare, securitate, gaze, incalzire, ventilatie, conditionare, ridicare transport Subsistemul comp nestructurale este constituit de urm categ de comp: a. Comp arhitecturale/ elem de constructie a.1 elem atasate anvelopei constructiei (finisaje, elem de protectie termica, decoratii idn caramida, beton, piatra, mat

Upload: tavi-manoiu

Post on 22-Dec-2015

54 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

curs structural-nestructuralfacultatea de arhitectura

TRANSCRIPT

Page 1: Structural-nestructural Rezolvari 1

STRUCTURAL - NESTRUCTURAL

Subiect 1 : ALCATUIREA CA SISTEM A CONSTRUCTIILOR.

1.1 exemplificati componentele structural si arhitecturale, de instalatii, electromecanice, mobilier si alte dotari asupra carora arhitectul de amenajari interioare poate interveni sau care ii pot conditiona rezolvarile dorite.

1.2 Conceptul de performanta. 1.3 Specificatii si cerinte esentiale de calitate.1.4 convertirea cerintelor de calitate ale cladirii in conditii tehnice de performanta.1.5 Exemplificati modul in care poate actiona arhitectul de amenajari interioare pentru a le asigura

1.1 -exigentele privind amenajarea de interior tb corelate cu cele privind suportul material, respectiv structura de rezistenta- O constructie constituie un sistem alcatuit din mai multe subsisteme: infrastructura (partile sub

nivelul terenului- fundatia si alte elemente conexe:protectii, pereti subsol, planseul peste subsol), suprastructura (partile de deasupra terenului, structura, elem de rez verticale, oriz sau inclinate, elem ale anvelopantei, de compartimentare, protectie si finisaj), instalatiile si echipamentele(amplasate in terenul adiacent, in infrastruct sau suprastruct)

- Structura cuprinde elem de rezistenta: zidurile, peretii, stalpii, grinzile, cadre plane sau spatiale, palnsee, sarpanta, terasa, mansarda, scarile, rampele, alte elm circulatie si acces intre niveluri si acces intre interior –exterior

- Elem anvelopei, de compartimentare, protectie si finisaj asigura utilizarea, confortul, siguranta, estetica – anvelopa cu termoizolatiile, fonoizolatiile si hidroizolatiile aferente; tencuielile si placajele , zugravelile, vopsitoriile si tapetele , pardoselile

- Instalatiile si achipamentele de: alimentare cu apa, canalizare, sanitare, evacuare sau distrugere deseuri, protectie contra incendiilor, protectie la tarznet, electrice, comunicatii, informatizare, securitate, gaze, incalzire, ventilatie, conditionare, ridicare transport

Subsistemul comp nestructurale este constituit de urm categ de comp:

a. Comp arhitecturale/ elem de constructiea.1 elem atasate anvelopei constructiei (finisaje, elem de protectie termica, decoratii idn caramida, beton, piatra, mat ceramice, sticla, copertine, balustrade, atice, marchize, profile ornamentale, statui, firme, reclame, antenea.2 elem ale anvelopantei (elem structurii proprii a anvelopei –panouri pline sau vitrate, montanti, rigle, centuri a.3 alem de compartimentare interioara fixe sau amovibile (inclusiv finisajele si tamplariile inglobate)a.4 tavane suspendatea.5 alte elem de constru( garduri incinta imprejmuiri)

b. Instalatii( b.1 instalatii snaitare, b.2 inst electrice /iluminat. b.3 instal incalzire, de conditionare si ventilatie. B.4 instalatii speciale )

c. Echipamente electromecanice: ascensoare, scari rulanted. Mob si alte dotari:

d.1 mob profesional: de birou( rafturi, dulapuri)din unitati medicale, de cercetare

d.2 mob si dotari speciale din construct din clasa de imp 1

d.3 rafturi din magazine si din depozite accesibile publicului

Page 2: Structural-nestructural Rezolvari 1

-in acest context, calitatea si siguranta spatiului construit depind in principal de PARAMETRI//FACTORI DE MEDIU : natural (vant, zapada,seism:) ,antropic( temp, zgomot, vibratii), incarcari,act care deriva din acesti factori si solicita ansamblul construit , CERINTELE SI PERFORMATELE CONSTRUCTIEI ( tip de materiale, durabilitate, arhitecturale, tip de structura si caracteristice de rezistenta, nestructurale- anvelopa, pereti desp, tavane mob ; calitatea executiei, modul de utilizare si intretinere

1.2 conceptul de performanta reprezinta un instrum destinat sa rationalizeze activitatile de proiectare si executie a cladirilor, sa stimuleze promovarea progresului tehnic si a sol inoitoARE, orientandu-le spre asigurarea conditiilor si criteriilor de satisfacere cat mai completa a cerintelor utilizatorilor. In acest context, s eimpune o abordare globala a problemelor si a aspectelor si nu numai rezolvari separate si partiale.

-de la orice produs de tip cladire se astapta in final un raspuns corespunzator la toate cerintele formulate de cei implicati in utilizarea ei. Formularea cerintelor utilizatorilor nu se poate face decat in termeni calitativi cu referire la cladire in ansamblul ei, astfel apare urmatoarea succesiune:

a. lista cerintelor utilizatorilor (cerinte ale naturiisi mediului construit, cerinte ale utilizatorilor directi,cerinte generale ale societatii)

b. convertirea cerintelor utilizatorilor in conditii tehnice de performanta sau exigente tehnice asociate diferitelor diviziuni fizice si fucntionale ale cladirii

c. stabilirea parametrilor de performanta adica a criteriilor de apreciere a gradului de satisfacere a fiecarei conditie tehnice de performanta. Fiecare parametru de performanta tb sa aiba asociate o notatie proprie, unitate de masura, semnif fizica precisa si univoca, model de evaluare porin calcul sau determinare experimentala.

d. asocierea unui nivel de performanta pt fiecare parametru de perf, adica a unei val limita, maxima sau minima sau a unui interval de valori, considerata ca o perf normata, obligatorie de realizat sau o val de ref pt parametrul de perf in raport cu care se evaluaeaza indeplinirea acestuia.

- PERFORMANTELE DE PROIECT SUNT PERFORMANTE EFECTIVE !

IN ACEST DOMENIU SE FOL URMATORII TERMENI:

-conceptul de performanta= abordarea sistemica si globala a problematicii obtinerii calitatii in proiectarea, realizarea si exploatarea cladirilor, plecand de la activitatile si exigentele utilizatorilor, in mod independent de mijl materiale si de sol folosite, punand accent deosebit pe comportarea in exploatare a constructiilor.

-conceptul de performanta creeaza un cadru metodologic sistematic si coerent bazat pe ordine conceptuala si terminologica prin care : 1 . se asigura conditiile organizate de abordare si rez a multiplelor si diverselor aspecte ce se cer luate in considerare, eliminandu-se riscul de a nu se lua in considerare unele din ele. 2. Se creeaza obligativitatea tratarii problemei in ansamblu si nu ca pe o suita de probleme rezolvabile separat 3. Se stimuleaza creativitatea si inovare atehnologica si curajul introducerii elem de progres tehnic

- utilizatorul este reprezentat de personal uman, animale, obiecte

-exigenta utilizatorului =enunatrea unei necesitati fata de cladirea ce tb utilizata

-cerinta de calitate= exprimarea calitativa a caracteristicilor cladirii( in ansamblu sau a partilor comp) pe care aceasta tb sa le indeplineasca pt a satisface exigentele utilizatorilor , tinand seama de diversii agenti care act asupra cladiri

- conditie tehnica =exprimarea si detalierea in termeni tehnici de perform a cerintei de calitate

- Criteriu de performanta= caracteristoica ce tb luata in considerare la detalierea si cuantificarea cond tehnice in cantitati denumite „niveluri de performata”

-nivel de performanta= valoarea impusa pt un anumit criteriu de perf in fctie de cond tehnice, influenta agentilor care actioneaza asupra constructiilor

- performanta = comportarea unui prod in raport cu utilizarea sa. Prin produs se poate intelege cladirea in ansamblu sua orice parte a acesteia.

ELEM DE CONTINUT ALE CONCEPTULUI DE PERFORMANTA SAU SPECIFICATIILE DE PRFORMANTA CUPRIND :

Page 3: Structural-nestructural Rezolvari 1

-stabilirea agentilor care act asupra cladiri

- cerinte de calitate

-cond tehnice de performanta

- criterii de performanta selectate fct de destinatia constructiilor si de cond de exploatare

- niveluri de perf admisibile care variaza in fctie de cerintele utilizatorilor

-determinarea nivelurilor de perf impune indicarea metodelor de calcul, de verif si control. Acest mod de abordare sistemica permite ca proiectantul, fct de cont de mediu si cele de exploatare sa stabileasca de comun acord cu beneficiarul, prevederile din tema, inclusiv cele impuse de tehnologia sau caietele de sarcini ptr executant, precum si caietul privind con dde exploatare pe baza conceptului de perf.

1.3 legea nr 10/1995 privind calitatea in constructii: are in vedere calitatea constructiilor ,ca rezultanta a tuturor performantelor de comportare a acestora in exploatare, in scopul satisfacerii, pe intreaga durata de existenta, a exigentelor si a colectivitatilor. Se aplica la proiectarea constructiilor de orice categ si instalatiilor aferente acestora, indif de forma de proprietate sau destinatie, precum si lucrarilor de modernizare, modif, transf consolidare si de reparatii ale acestora, precum si postutilizare.

Cerinte esentiale de calitate sunt:

- rezistenta si stabiliatte- siguranta in exploatare- siguranta/securitate la foc- igiena ,sanatatea oamenilor, refacerea si protectia mediului- izolatie termica, hidrofuga si economia de energie- protectia impotriva zgomotului

1.4 in practica, convertirea cerintelor de calitate ale cladirii in cond tehnice de perf care tb satisfacute de cladire si diferitele sale subansambluri si elem comp se face prin diferitele reguli de buna practica si reglementari privind arh si constructiile.

CERINTE DE CALITATE COND TEHNICE DE PERFORMANTA

A. rez si stabilitate a.1 aptitudinea pt exploatarea.2 capacitati de rez si stabilitatea.3 durabilitate structurala

B. Siguranta in exploatare b.1 siguranta circulatiei pietonaleb.2 siguranta circ cu mijl de transp mecanizate

b.3 sig cu privire la factori agresanti legati de instalatiib.4 sig cu privire la lucr de intretinereb.5 sig la intruziune si efractieb.6 sig in desf activitatilorb.7 sig desfasurarii procesului tehnlogic

Page 4: Structural-nestructural Rezolvari 1

C. Siguranta /securitatea la foc c.1 protectia si evacuarea utilizatorilor, tinand cont de varsta si starea lor fizicac.2 limitarea pierderilor de bunuric.3 preintampinarea propagarii incendiuluiC.4 PROTECTIA pompierilro si a altor forte care intervin pt evacuarea si salvarea persoanelor ,limitarea si stingerea incendiului

D. Igiena, sanatatea oamenilorRefacerea si protectia mediului d.1 –d.10- igiena aerului, igiena apei; igiena

higrotermica a mediului interior; insorirea; iluminatul; igiena acustica a mediului interior; calitatea finisajelor; igiena evacuarii apelor uzate si a dejectiilor; igiena evacuarii deseurilor si a gunoaielor; protectia mediului exterior

E. IZOLATIE termica,hidrofuga si economia de energie e.1 izolare termica

e.2 izolare hidrofugae.3 economia de energie

F. Protectia impotriva zgomotului f1. Izolarea acustica

f.2 izolare antivibratila

- interventiile la constructiile existente se refera la lucrari de reconstruire, consolidare, transformare, extindere, desfiintare partiala precum si lucr de reparatii. Acestea se fac numai p baza unui proiect avizat de proiectantul initial al cladirii sau a unei expertize tehnice intocmite de un expert tehnic atestat si se consemneaza obligatoriu in cartea tehnica a constr.

-proprietarii constr au obligatii specifice iar raspunderea ptr realizarea si mentinerea pe intreaga durata de existenta a unor constr de calitate coresp,precum si pt indeplinrea obligatiilor stab prin procedurile si regulamentele elaborate potrivit prevederilor prezentei legi, revine factorilor care participa la conceperea, realizarea, exploatarea si postutilizarea acestora.

- reglementarile tehnice in constr se elaboreaza ptr fiecare din cele 6 cerinte prevazute in legea nr 10/1995 pt constructiile noi si lucrarile de interventii la constructiile existente.de asemenea, reglem tehnice in constr se elaboreaza si pentru cerintele de asig a calitatii mediului construit, respectiv urbanism si amenejarea teritoriului.

1.5 - nu tb uitat ca arh de interior vor proiecta si introduce in sp respective diferite ob, mob si echipamente etc , a caror comp la seism tb cunoscuta si evaluata in interactiunea lor cu structura sic u alte elem nestruct.

pt a se ajunge la rezolvari corecte si in cond de siguranta structurala privind sol de plan-volum si amenajari interioare, arh designer tb sa aiba in vedere

- intelegerea ansamblului structural in care aplica ideile proprii - respectarea principiilor de mecanica structurilor si rezistenta matr, a fizicii constructiilor- acumularea unor cunostinte complexe si inmformarea ulterioara prin educatie continua

Page 5: Structural-nestructural Rezolvari 1

ca principiu etci si legal, clientul, proprietarul si utilizatorul tb protejat din toate pct de vedere, pornind de la 2 comp de baza:

- structural : asig cerintelor de rez si stabilitate- nestructural/ arhitectural ( asiguarea integritatii, functionalitatii si lipsei de periculozitate a

finisajelor , mob, echipamentelro si instalatiilro, sigurantei in exploatare, a confortului fiziic si psihic )

tehnic, nu exista sol sau interventii imposibile dar orice rezolvare are un pret si tb efectuata de specialistul din profesia resp. Pt a evita unele capcane /pericole tb evitate rezolvarile superf, improvizatiile sau interventiile care incalaca sau neglijeaza competentele altor profesii si conduc la accidente, lipsa de functionalitate, consecinte legale nedorite.

Subiectul 2. Materiale pentru strcturi (lemn, otel, beton, zidarie). Metode de predimensionare si ipoteze de calcul. Avanataje si dezavantaje. Criterii de alegere. Notiunea de marca, clasa etc.Elemente de subansamble de constructii. Sisteme constructive (pereti, structurali, cadre, mixte). Aspecte care intervin in amenajarea de interior.

▪ LemnulEste unul din cele mai vechi materiale de construcție și este folosit pentru structuri de rezistență, acoperișuri, finisaje cât și pentru cofraje la betoane. Ca material de rezistență, lemnul prezintă o serie de avantaje și anume: se prelucrează ușor, se asamblează ușor cu cuie, buloane, scoabe etc.; se manipulează ușor datorită greutății specifice reduse; este un bun izolator termic și fonic; aspect frumos. Domeniul de utilizare este însă limitat datorită dezavantajelor și anume:

se aprinde și arde ușor; este puțin rezistent la acțiunea apei și este atacat de insecte; proprietăți mecanice nesatisfăcătoare; dimensiunile pieselor sunt limitate atât în secțiunea transversală cât și ca lungime: durata de exploatare este redusă; prezintă defecte (noduri, crăpături).

1. AVANTAJELE SI DEZAVANTAJELE UTILIZARII LEMNULUI IN CONSTRUCTII

a) Avantajele construcţiilor de lemn

1. Densitatea aparentă redusă faţă de rezistenţa relativ mare.

Comparativ cu densitatea celorlalte materiale principale de construcţie (zidărie, beton armat, oţel, etc.) se poate constata că lemnul este de 3,5 … 16 ori mai uşor iar raportul dintre rezistenţă şi densitate are valoarea comparabilă pentru lemn şi oţel, atât la compresiune cât şi la întindere.

2. Greutatea redusă a lemnului face ca toate construcţiile realizate din acest material să prezinte o comportare favorabilă la acţiunea seismică, să poată fi amplasate cu mai multă uşurinţă pe terenuri dificile de fundare şi să necesite consumuri mai reduse de materiale în structurile de fundaţii.

3. Prelucrarea şi fasonarea uşoară a lemnului atât în uzină cât şi pe şantier, datorită rezistenţelor reduse la prelucrare, cu posibilitatea executării construcţiilor în orice anotimp, fără ca să necesite măsuri speciale de execuţie. Viteza de execuţie este mare, prin eliminarea lucrărilor umede specifice construcţiilor din beton armat sau zidărie, iar darea în exploatare a construcţiilor de lemn este posibilă imediat după terminarea lucrărilor.

Page 6: Structural-nestructural Rezolvari 1

4. Existenţa mai multor sisteme de asamblare, cu posibilitatea demontării şi a refacerii parţiale sau totale a elementelor şi construcţiilor.

5. Posibilitatea realizării unor forme şi gabarite deosebite care sunt dificil sau chiar imposibil de realizat cu alte materiale de construcţie. Există construcţii din lemn sub formă de arce sau cupole cu deschideri ce ating 100 m.

6. Proprietăţile termice sunt favorabile pentru construcţii. În comparaţie cu oţelul, betonul şi chiar cărămida, lemnul are :- coeficientul de conductibilitate termică ( λ ) mult mai redus, ceea ce justifică folosirea lui ca

material pentru izolaţie termică cu bună eficacitate. Lemnul opune o rezistenţă termică, la trecerea unui flux de căldură prin el, de 300 – 400 ori mai mare decât oţelul şi de 7 – 10 ori mai mare decât betonul.

- coeficientul de dilatare termică liniară în lungul fibrelor ( α ) redus face să nu fie necesare rosturi de dilataţie termică la construcţiile din lemn şi să prezinte o comportare bună din punct de vedere a rezistenţei la foc. Pentru lemnul de răşinoase, de exemplu, coeficientul α este de 4·10 -6…5·10-6, adică aproximativ de 2-3 ori mai mic decât coeficientul de dilatare termică a oţelului şi al betonului armat.

7. Durabilitatea mare a construcţiilor din lemn, aflate într-un regim optim de exploatare, din punct de vedere a condiţiilor mediului ambiant

Cheltuielile de întreţinere sunt cele de tip curent cu excepţia finisajului exterior care necesită întreţinere periodică (vopsea la 7…8 ani).Intervenţiile asupra elementelor de lemn, pentru consolidare sau refacere, se fac uşor şi la faţa locului.

8. Comportarea relativ bună din punct de vedere a rezistenţei la foc. Lemnul, deşi este un material combustibil, se comportă bine din punct de vedere a rezistenţei structurale la foc deoarece elementele masive se consumă relativ lent, cu o viteză de 0,5 … 0,7 mm / minut, ceea ce presupune o scădere a secţiunii transversale de 1 cm pe fiecare faţă într-un sfert de oră timp în care temperatura incendiului poate să ajungă la 700 – 800oC. Pe de altă parte, rezistenţa şi rigiditatea lemnului în interiorul secţiunii carbonizate rămân practic neschimbate.

9. Posibilitatea refolosirii lemnului, după o perioadă de utilizare, la realizarea altor elemente de construcţii şi utilizarea lui pentru producţia de energie face ca deşeurile să fie reduse.

10. Caracteristicile arhitecturale deosebite şi senzaţia de căldură pe care o dă lemnul făcând să fie folosit nu numai ca şi material structural dar şi ca material de finisaj sau aparent, cu efecte estetice deosebite.

11. Posibilitatea asocierii lemnului cu oţelul sau cu betonul şi formarea unor structuri mixte eficiente.

b) Dezavantajele construcţiilor de lemn

Lemnul, ca şi produs natural, de natură organică, având structura neomogenă şi anizotropă pe lângă calităţi are şi o serie de inconveniente şi dezavantaje cum ar fi:

1. Variabilitatea foarte mare a caracteristicilor atât între specii cât şi în cadrul aceleiaşi specii datorită unor surse de variabilitate foarte diverse

2. Variaţia caracteristicilor mecanice şi fizice pe diferite direcţii faţă de direcţia fibrelor. Datorită neomogenităţii structurii lemnului rezistenţele sunt diferite în lungul trunchiului lemnului şi pe secţiune transversală, variaţia acestora fiind cuprinsă între 10 … 40 %. 3. Influenţa mare a umidităţii asupra caracteristicilor fizico-mecanice, a dimensiunilor şi durabilităţii lemnului. Spre exemplu variaţia umidităţii de la 5 până la 15% duce, la unele specii de lemn, la scăderea cu aproape de 2 ori a rezistenţei la compresiune. Creşterea umidităţii favorizează, de asemenea, degradarea biologică a lemnului , în special datorită acţiunii ciupercilor şi crează probleme de sănătate pentru ocupanţii construcţiilor.

4. Sortimentul limitat de material lemnos atât în ceea ce priveşte dimensiunile secţiunii transversale cât şi în privinţa lungimilor. Folosirea unor elemente, sub formă de grinzi sau stâlpi, cu dimensiuni transversale mari (de obicei peste 20 cm) sau cu lungime mare ( peste 5-6 m) duce, de multe ori, la preţuri ridicate. Această deficienţă se poate elimina prin folosirea unor elemente compuse sau a unor elemente realizate din scânduri încleiate.

5. Defectele naturale ale lemnului (defecte de formă şi structură, crăpături etc.), defectele cauzate de ciuperci, insecte sau de unele substanţe chimice precum şi efectele fenomenelor de contracţie şi de umflare reprezintă inconveniente importante ale materialului lemnos de construcţie.

6. Degradări produse de ciuperci şi insecte atunci când nu există un tratament corespunzător împotriva acestora.

Page 7: Structural-nestructural Rezolvari 1

2.2.2 Procedee de clasificare a lemnului pe clase de calitate

Exista 2 procedee de clasificare :- Clasificarea tradiţionala se realizează în urma unui examen vizual şi are în vedere factorii de reducere a rezistenţei care pot fi examinaţi (în principal nodurile şi lăţimea inelelor anuale).- Clasificarea mecanica se realizeaza pe baza unor încercări mecanice (procedeul mecanic sau cu maşina)

Normele europene EN 388-1994 sortează lemnul pentru construcţii in 9 clase pentru rasinoase şi 6 clase pentru foioase.

Tabelul 2.5Clase de calitate

Specia Clase de rezistenţăC 10 C 18 C 24 C 30 C 40

Molid, brad, larice, pin x x x - -Stejar, gorun, cer, salcâm - x x x -Fag, mesteacăn, paltin, frasin, carpen - x - x xPlop, anin, tei x x - - -

Clasa de rezistenţă a lemnului, conform tabelului 2.5, se defineşte prin valoarea rezistenţei caracteristice la întindere din încovoiere, exprimată în N/mm2.

2.3 Protecţia chimică În afară de măsurile preventive legate de durabilitatea naturală şi alcătuirea structurală corespunzătoare a elementelor de lemn modul de comportare în timp a lor depinde mult de măsurile de protecţie chimice preventive. Aceste măsuri se aplică la elementele portante dar în anumite cazuri ele pot fi aplicate şi la elementele neportante şi se fac în mod normal înainte de punerea în operă a lemnului existând însă şi situaţii când realizarea se face ulterior. Eficacitatea tratamentelor chimice depinde de esenţa lemnului, tipul produsului, cantitatea de produs absorbită de lemn, repartiţia produsului la suprafaţa lemnului şi de adâncimea de impregnare. În privinţa posibilităţiilor impregnare se disting patru clase de lemn şi anume: Clasa 1- lemn uşor de tratat, când lemnul debitat poate fi penetrat cu un tratament sub presiune , fără dificultăţi; Clasa 2 – lemn destul de uşor de tratat, când o penetrare complectă nu e posibilă dar după un interval de 2-3 ore cu un tratament sub presiune se atinge o adâncime de impregnare mai mare de 6 mm; Clasa 3- lemn dificil de tratat, când cu un tratament sub presiune de 3-4 ore se obţine o impregnare de 3..6mm; Clasa 4- lemn imposibil de tratat, când o cantitate foarte mică din produsul de impregnare este obsorbită după 3..4 ore de tratament sub presiune

Page 8: Structural-nestructural Rezolvari 1

OTELUL – caracteristicile otelului sunt cunoscute cu mare preczie, ceea ce permite calcule de rezistenta precise, facilitand dimensionarea si permitand reducerea coeficientilor de siguranta.Otelul este un material izotrop putant fii solicitat la fel in toate directiile, atat la intindere cat si la compresiune.Fata de alte materiale, cum ar fii lemnul betonul sau zidaria – capacitatile de rezistenta specifice constructiilor metalice permit folosirea unei cantitati reduse de material. Fiind insa un material relativ scump, se utilizeaza elemente cu grosimi mici si adecvate conditiilor cerute.

Unul dintre avantajele otelului ca material de realizare a structurilor portante este marea liberate pe care o permite in conformarea elementelor structurale, fie ele profile laminate utilizate ca atare sau alcatuiri compuse,si, pe aceasta baza, posibilitatea de a alege forme rationale in raport cu solicitirile la care sunt supuse elementele structurale. Alegerea rationala a formelor se bazeaza pe cateva notiuni fundamentale de statica si rezistenta materialelor.

Criterii de alegere:

2.1 Unele indicaţii privind alegerea materialelorAlegerea clasei de calitate a materialului trebuie să se facă ţinând seama de urmatoarele recomandări

[4]:

• folosirea unor materiale care să prezinte comportare ductilă în intervalul de temperatură în care Iucrează

aparatul. Daca nu este posibilă evitarea folosirii unui material cu comportare fragilă pentru corpul

aparatului, responsabilitatea alegerii acestuia revine proiectantului;

• folosirea unor materiale care sa fie adecvateîn raport cu fluidul sau gazul care urmează a fi conţinut de

către aparat;

• trebuie acordată o atenţie deosebită fragilizării datorate coroziunii prin atacul hidrogenului;

• trebuie luate în considerare caracteristicile de fluaj ale materialului;

• materialul din care se execută aparatul sub presiune, trebuie să

prezinte o rezistenţă la rupere corespunzătoare în întreg intervalul de

temperatură de lucru;

• se recomandă certificarea corespondenţei materialului utilizat la

executarea aparatului faţă de marca de material stabilită la proiectare

prin verificarea unor eşantioane cu raze X, analize chimice,

metalografice, radiografice.

Pentru alegerea oţelurilor adecvate confecţionării recipientelor şi conductelor sub presiune trebuie

precizate:

• alegerea clasei de calitate a oţelului, definită prin nivelurile minime garantate ale limitei convenţionale

(tehnice) de curgere, Rp şi rezistenţa minimă de rupere la tracţiune, Rm;

• alegerea clasei de calitate a oţelurilor definită prin criterii de asigurare a tenacităţii la temperatura

minimă de exploatare.

La proiectarea recipientelor sau a conductelor sub presiune se rezolvă mai intâi prima problemă -

Page 9: Structural-nestructural Rezolvari 1

alegerea clasei de rezistenţă mecanică a oţelului utilizat. Rezolvarea problemei se face în mod obişnuit

iterativ, în sensul că se consideră pe rând diferite oţeluri (cu diferite caracteristici de rezisţentă mecanică)

disponibile şi se calculează rezistenţele (tensiunile) admisibile şi grosimea de rezistenţă a peretelui, luând în

considerare solicitările de exploatare şi/sau solicitările din timpul probelor.

Pentru alegerea clasei de calitate a oţelului folosit, se pot folosi mai multe metode, fiecare metodă

având o formulare specifică a criteriului general de verificare a tenacităţii la temperatura minimă de

exploatare a recipientului: tenacitatea oţelului la temperatura minimă de exploatare, în condiţiile specifice

de solicitarea acestuia, trebuie să aibă nivelul corespunzator nedeclanşării unor fenomene (nedorite) de

rupere fragilă.

Metodele de stabilire a claselor de calitate ale oţelurilor carbon şi slab aliate folosite în practicăa sunt:

• metoda coeficientului de periculozitate;

• metoda I.S.C.I.R;

• metoda diagramei de analiză a ruperii;

• metoda diagramei generale de analiză a ruperii.

Page 10: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 11: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 12: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 13: Structural-nestructural Rezolvari 1

▪ BetonulBetonul este o piatră artificială, obţinut prin întărirea unui amestec omogen din liant, agregat şi apă. În betoane, partea activă este liantul iar partea practic inertă este amestecul de nisip şi pietriş sau piatră spartă, numit şi agregat. Betonul simplu, asemeni pietrei naturale, rezistă bine la uzură şi compresiune dar are rezistenţe mici la întindere (de 15-20 ori mai mici decât rezistenţa la compresiune). Betonul armat se obţine prin asocierea raţională a betonului simplu cu armături de oţel sub formă de bare, plase sudate sau profiluri care conlucrează cu betonul. În această asociere, armăturile au rolul de a prelua în totalitate eforturile de întindere. Betoanele sunt foarte variate în privinţa proprietăţilor tehnice, din cauza marii varietăţi a naturii componenţilor şi a raportului acestora în amestecul de beton. Dintre clasificările betoanelor, cele mai importante sunt acelea care se referă la caracteristicile lor tehnice şi anume: greutatea specifică aparentă, rezistenţa mecanică, permeabilitatea şi gelivitatea.

Criterii:- Sunt solicitate de eforturi de compresiune- Se utilizeză la deschideri mari (până la L>24 m), unde sunt de preferat grinzilor- Se utilizează la încărcări variabile relativ mici; cu cât raportul g/p este mai mare, utilizarea arcului este mai economică- Pentru deschideri mari sunt recomandate arce cu 3 articulaţii (avantajoase din punct de vedere a contracţiei, curgerii lente, variaţiilor de temperatură şi tasărilor – efecte atenuate)- Pentru deschideri curente (18-24 m) se recomandă arce dublu articulate cu tiranţi- În cazul fundării pe terenuri foarte bune, puţin deformabile (ex. stâncă), se recomandă arcele dublu încastrate

Cadrele de beton armat sunt structuri de rezistentã care printr-un sistem spatial de stâlpi si grinzi preiau încãrcãrile verticale si orizontale si transmit infrastructurii si/sau fundatiilor.

Cadrele constituie parte componentã, si anume suprastructura, a unui ansamblu structural, din care mai fac parte infrastructura si terenul de fundare

Cadre din beton armat etajate pot fi utilizate dacă flexibilitatea partiului ajută la functionalitatea clădirii.

La constructii de locuinte, de birouri, spatii comerciale, scoli, spitale, garaje, hoteluri sunt preferate cadrele din beton armat pemtru structură de rezistenţă.Este de preferat adesea în zone seismice, pentru cã oferã o imagine clarã a stãrilor de solicitare posibile, ductilitatea structurii poate fi dirijatã, iar elementele secundare (pereti despãrtitori, panouri de închidere etc.) pot fi tinute sub control. Limitarea deplasãrii laterale a structurii sub actiune seismicã poate îngrãdi utilizarea cadrelor din beton armat peste o anumitã înãltime de constructie.

Cadrele din beton armat se folosesc la constructii industriale, parter sau etajate, executate de preferintã prefabricat, cu sau fãrã pod rulant. Hale universale de mare deschidere, pe tramã pãtratã, pot avea destinatii social-culturale (salã de expozitie, piatã acoperitã etc.).

Modulul dimensional la structurile din cadre este de 3,00 m, respectiv, submodulul de 1,50 m. Aceasta, pentru a crea conditii de compatibilitate dimensionalã cu elementele din beton armat tipizate: grinzi, elemente de acoperis, elemente de planseu. Deschiderile variazã între 6 si 36 m, iar traveele între (4,50) 6,00 m si 12 (18) m.

Page 14: Structural-nestructural Rezolvari 1

Avantajele folosirii betonului in constructii:

Betonul gata preparat este livrat proaspat direct la locul unde se realizeaza constructia. Este un material care are costuri scazute per tona de incarcare statica, usor de utilizat si necesita cheltuieli mici de intretinere.

Din punct de vedere ecologic, producerea si transportul betonului necesita o energie totala mai mica decat multe alte materiale de constructii (cum ar fi, de exemplu, otelul). Agregatele de inalta calitate cum sunt piatra concasata, pietrisul si nisipul dau betonului volumul necesar. Impreuna cu cimentul, agregatele contribuie la atingerea parametrilor optimi de rezistenta la compresie, caracteristici diferitelor marci de beton

– durabilitate– executarea elementelor de contructii sub orice forma– rezistenta la foc– caracterul monolit si masivitatea constructiilor– costul redus

Clasa, conform NE 012-1/2007, reprezinta rezistenta minima la compresiune a betonului,exprimata in N/mm2, determinta pe cilindrii cu diametrul de 150mm si inaltimea de 300mm si pe cuburi cu latura de 150 mm,la varsta de 28 de zile.Se noteaza cu ,,C'', urmata de 2 rezistente la compresiune , sub forma de fractie : C8/10 ( 8 = rezistenta cilindru N/mm2 ,

10 = rezistenta cub N/mm2)]Clase de rezistenta la

Page 15: Structural-nestructural Rezolvari 1

compresiune pentru betoanele de masa volumica normale si betoane grele, conf. NE 012-1/2007Valoarea fck,cil este rezistenţa caracteristică cerută la 28 zile, măsurată pe cilindri de 150 mm diametru şi 300 mm înălţime, şi valoarea fck,cub este rezistenţa caracteristică cerută la 28 zile, măsurată pe cuburi de 150 mm latura.

    T   E   M   P   O   R   A   L   EINCARCAREA UTILA LANIVELUL PLANSEULUICURENTqu2.000 0.4 0.8008.35 7.15qnqEdTIP DE INCARCARENOTATIEVALUAREANORMATAΨ VALUAREADE CALCUL(KN/ml) (KN/ml)TERASAP INCARCAREA DIN ATICga 2.512.500NIVEL CURENTPINCARCAREA INCHIDERIg

Page 16: Structural-nestructural Rezolvari 1

inc 3.75 13.750INCARCAREA DINTENCUIALAgtenc 0.855 10.8554.605 4.6053. Predimensionarea elementelor structuraleIn cazul structurilor de beton armat, etapa de predimensionarea a elementelor structurale areo importanta crescuta datorita aportului acestora la incarcarile gravitationale si la masa cladirii.Criteriile de predimensionare pot fi cele referitoare la conditii de rigiditate (sageti admisibile), deductilitate, sau pot fi cerinte arhitecturale sau tehnologice.3.1.Predimensionarea placii Predimensionarea s-a facut pe baza criteriilor de rigiditate si izolare fonica.

In cazul stalpilor, criteriul de predimensionare predominant este cel legat de asigurareaductilitatii locale a stalpilor prin limitarea efortului mediu de compresiune. Codul P100-2006(paragraful 5.3.4.2.2) recomanda preluarea conditiilor prevazute de STAS 10107/90, princare se limiteaza valoarea efortului mediu axial la 0.55 in cazul dispunerii unei armaturi deconfinare suplimentare si la 0.4 in cazurile obisnuite. Pentru exemplul de fata s-a preferatalegerea unei valori relativ mari a efortului unitar mediu de compresiune, pentru a evidentiaefectele conditiei mai putin exigente la deplasare laterala a codului P100-2006 in raport cuP100-92. Impunerea conditiei de ductilitatea necesita evaluarea fortei axiale de compresiunesi determinarea unei arii de beton necesare a stalpului.Nu se propune schimbarea sectiunii stalpilor pe inaltimea clădirilor, pentru a evita varia ţ iarigidit ăţ ii etajelor, al caror efect defavorabil a fost pus in evidenta prin calcule dinamice siprin degradarile suferite de acest tip de cladiri la cutremure.

ZIDARIA

Ce este zidaria            A zidi este procesul prin care diverse blocuri se aseaza unele peste si ( sau ) unele langa altele formand ziduri. Pentru realizarea acestui proces, in general se foloseste un liant, cel mai des intalnit fiind mortarul pe baza de ciment si var.          Zidaria este cea mai veche si cea mai raspandita metoda de a construi peretii unei case. De-a lungul timpului zidaria a fost folosita la ridicarea piramidelor, apeductelor romane, podurilor si pana in zilele noastre, cand, cu toata diversificarea metodelor de a realiza structura de rezistenta a unei cladiri, inca a ramas o metoda de baza  Blocurile de zidarie          Acestea sunt elementele care confera rezistenta unui perete din zidairie. Dintre materialele folosite amintim: caramida plina arsa sau nearsa, caramida

Page 17: Structural-nestructural Rezolvari 1

cu goluri de diverse dimensiuni si orientari, piatra naturala, blocheti din beton, chirpici.  

Procesul de zidire         Dupa terminarea fundatiei si inainte de inceperea zidirii, peste betonul de fundatie trebuie asezat un strat impremeabil, de obicei folosindu-se cartonul bitumat sau diverse membrane. Motivul este de a impiedica apa din fundatie sa urce in zid, lucru care se intampla datorita fenomenului denumit capilaritate.        Un perete se zideste intotdeauna pe toata lungimea sa. Mai exact, daca aveti un perete drept de 20 de metri, zidirea se va face pe toata lungimea lui, evitanduse executarea pe tronsoane deoarece, desi este mai comod poate avea ca rezultat un perete serpuit. Totusi, sunt situatii in care acest lucru nu se poate evita. In acest caz, trebuie ca primele caramizi puse (intre care se intinde ata) sa fie asezate la cele extremitatile zidului pe toata lungimea sa. Odata asezat primul rand, se poate continua zidirea pe segmente.          La executarea zidirii unui perete de cărămidă trebuie să se ţină seama de o serie de reguli tehnologice, din care se menţionează: -înainte de punerea cărămizilor în lucrare, se vor uda bine cu apă, iar pe timp călduros udarea lor se va face din abundenţă. -Primul şi ultimul rand de cărămidă se zidesc cu cărămizi aşezate în curmeziş. -Zidăria se execută în randuri perfect orizontale, pentru a so asigura o încărcare uniformă pe toată lungimea ei. -La întreruperea lucrului nu este permis să se toarne mortar peste ultimul rand zidit, deoarece mortarul se întăreşte şi nu mai face aderenţă cu cărămida la reluarea lucrului. -Rosturile trebuie umplute pe toată lungimea lor, iar în cazul cand zidăria urmează să fie tencuită rosturile se lasă neumplute pe o adincime de 1—1,5 cm de la faţa exterioară, pentru ca tencuiala să adere mai bine pe suprafaţa zidăriei.

Dezavantaje:

Page 18: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 19: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 20: Structural-nestructural Rezolvari 1

ELEMENTE SI SUBANSAMBLURI FUNDAMENTALE DE CONSTRUCTII

2.1. SISTEMUL ALCATUIT DIN INFRASTRUCTURA – SUPRASTRUCTURA- INSTALATII SI ECHIPAMENTE

Infrastructura - cuprinde partile de sub nivelul terenului: fundatia, alte eleemente complexe (protectii, pereti/ziduri subsol sau demisol, planseu peste subsol)

Suprastructura/elevatia – cuprinde partile de deasupra terenului: structura/elementele de rezistenta vertverticalizontale sau inclinate si lucrari de protective si finisaj

Instalatii si echipamente: amplasate in terenul adiacent in infrastructura sau suprastructura

Structura cuprinde elemente de rezistenta: zidurile/pereti, pereti cuplati (cu goluri); stalpii; grinzile; cadre plane si/sau spatiale; planseele; sarpanta/terasa/mansard sau alt sistem de acoperis si invelitoare; scarile, rampele, alte elemente pt circulatie si acces intre niveluri si interior-exterior

Lucrari de protective si finisaj – asigura utilizarea si confortul, siguranta, estetica

Page 21: Structural-nestructural Rezolvari 1

-anvelopa/inchiderile (invelitoarea, peretii si planseele in contact cu mediul) cu termoizolatiile, fonoizolatiile si hidroizolatiile aferente

-tencuielile si placajele, zugravelile, vopsitoriile si tapetele

-pardoselile

-tamplaria si vitrajele

Instalatii si echipamente: alimentare cu apa, canalizare, sanitare, evacuare sau distrugere deseuri, protective contra incendiilor; protective la traznet, electrice, comunicatii/ informatizare, securitate; gaze, incalzire, ventilatie/conditionare; ridicat/transport (ascensoare, scari si benzi rulante)

Elemente de infrastructura: fundatia; alte elemente conexe (protectii, pereti/ziduri subsol sau demisol, planseul peste subsol)

Fundatii : isolate; continue sub ziduri sau sub stalpi; pe retele de grinzi/talpi incrucisate; pe radier general

Protectii, pereti/ziduri subsol sau demisol, planseul este subsol: hidroizolatii; zidarie de protective, trotuar, dren; curte de lumina

2.2. ELEMENTELE ORIZONTALE DE SUPRAFATA SI COMPARTIMENTARE ALE CLADIRILOR

Planseele sunt elemente de suprafata plane, de regula orizontale, care compartimenteaza cladirea pe vertical, avand rol de separate interioara intre etaje sau de separate a cladirii cu mediul exterior. Alegerea materialelor depinde de deschiderile intre reazeme, incarcarile utile pe plansee, exigentele de aspect. In functie de materialul de constructie se clasifica in : lemn (grinzi si podina); beton armat (grinzi si placi); caramida (bolti, cupole); metalice sau mixte (grinzi metalice si placi din beton armat). Planseele se pot afla in pozitia de : acoperis; intermediare; peste logii si balcoane; peste spatii reci (subsoluri, goluri sanitare).

Rolul planseelor: preluarea si transmiterea la elementele structural vertical a incarcarilor vertical; preluarea si transmiterea la elementele structural vertical a fortelor orizontale; asigurarea conlucrarii spatiale a subansamblurilor vertical.

Exigente la proiectare si amenajari: exploatarea normal prin evitarea unor deformatii vertical excesive; exploatarea normal prin evitarea unor vibratii sub actiunea incarcarilor de exploatare; rezistenta la socuri produse de corpuri solide; exigentele tehnice se refera la rezistenta stabilitatea la starile limita ale exploatarii normale si ultime, la siguranta la foc; referitoare la stabilitatea si rezistenta structural la starile limita ultime impugn realizarea planseului propriu-zis cu un nivel de asigurare corespunzatoare evitarii prabusirii; asigurarea rigiditatii planseului in plan orizontal.

SISTEME CONSTRUCTIVE DE PLANSEE. Plansee din zidarie de caramida sau corpuri ceramice

Apartin cladirilor traditionale de pana la inceputul sec.XX, pot fi intalnite la restaurari de cladiri vechi, istorice, plansee peste subsol : bolti cilindrice/spatiale; plansee pe boltisoare de caramida; plansee din caramizi armate sau grinzi de beton armat.

Posibilitati si limite in cazul amenajarilor interioare

Boltile pot reprezenta un element esthetic doric, vizibil, este necesara expertizarea actuala , necesarul de reparatii, refaceri, consolidari locale.

Planseele din lemn au fost folosite din cele mai vechi timpuri, executie simpla, consum redus de manopera, energie, greutate proprie si cost scazut.

Page 22: Structural-nestructural Rezolvari 1

Domeniu de utilizare: locuinte individuale/turistice unde lemnul este material traditional, in mediul rural : regim redus de inaltime (P, P+1E), deschider mici( 4-5 m); incarcari utile mici

Posibilitati si limite in cazul amenajarilor interioare

Pot fi finiate tot in lemn – lambriuri cu tavan fals, precautii privind flexibilitatea specifica

Plansee din beton armat

b.a. este materialul cel mai utilizat in present la plansee, prezinta urmatoarele performante: capacitate portanta mare; comportare buna la incarcari orizontale; durabilitate; clasa de combustibilitate C0

Plansee din beton armat monolit prezinta asigurarea continuitatii elementelor component ale planseului, conlucrarea foarte buna a planseului cu peretii sau stalpii de structura.

Pt proiectarea de arhitectura sunt dimensiunile: a. plansee simple din placi b.a. rezemate pe pereti de zidarie 25 cm, sau b.a. 15cm ; b. plansee cu grinzi principale – grinda principal reazema la ambele extremitati pe stalpi sau pereti, placa b.a reazama pe grinzi, se recomanda pt celulele cu suprafata 40-50m2 ; c. plansee cu grinzi principale si secundare ; d. plansee special: aparente, necesita manopera multa, ingrijita ; (1.plansee cu nervure dese, 2. plansee casetate, 3. Plansee dala)

Posibiitati si limite in cazul amenajarilor interioare

-planseele din placi si grinzi , nervure pot prelua structure sau tavane suspendate

-planseele casetate/cu capiteluri pot ramane aparente, posibilitatea exploatarii estetice

Plansee prefabricate din b.a

-cu elemente de dimensiuni micisi mijlocii se realizeaza cu grinzi si corpuri de umplutura

-legatura dintre elemente trebuie sa confere siguranta necesara pt solicitari orizontale in mod special

-prefabricatele de planseu se executa cu elemente de suprafata pline sau cu goluri

-prefabricatelre pt planseu sunt prevazute la capete cu armature scoase din beton sub forma de bare drepte

-cofrajul

Plansee mixte se utilizeaza la: cladiri cu structura de otel; cu multe etaje; plansee cu incarcari utile mari; deschideri mari

Elemente vertical de suprastructura, inchidere si compartimentare ale cladirilor:

-perete structural/portant destinat sa reziste fortelor vertical si orizontal care actioneaza in planul sau; transmit incarcarile la fundatii

-de rigidizare dispus perpendicular pe un alt perete, preia fortele vertical si orizontale

-nestructural/neportant nu face parte din structura principal; transmit incarcarile date de greutatea proprie unor elemente de rezistenta ale planseelor; uzuali sunt peretii de zidarie de caramida plina/ cu goluri, de beton beton cellular autoclavizat

-umplutura in anumite conditii contribuie la rigiditatea laterala a constructiei; specifici cladirilor pe cadre

Ancorarea o problem apt asigurarea conlucrarii dintre unele elemente de baza si cele ale structurii de rezistenta. Se poate face prin: tesere, cu armature de otel-beton, cu cuie battue in peretii structurali.

Page 23: Structural-nestructural Rezolvari 1

Stalpii sunt elemente portante de rezistenta vertical/inclinate care preiau incarcarile de la grinzi, plansee si le trimit fundatiei.

Cadre plane un subansamblu structural plan vertical, alcatuit din bare drepteb legate in noduri rigide care asigura nedeformabilitatea geometrica a retelei in planul sau.

Peretii cuplati din b.a. alcatuiti din pereti plini si rigle de cuplare, rezistenta si rigiditatea peretilor cuplati de nr degoluri si dimensiunea lor .

Mansarda este un spatiu functional cuprins intre invelitoare si ultimul nivelal unei cladiri, este un acoperis in panta.

Acoperisurile elemente de constructii care inched cladirea la partea superioara in scopul de a proteja impotriva interperiilor. Tipuri de acoperisuri: cu pante peste 7 grade (sarpanta, invelitoare, lucerne, luminatoare, stresini) ; panta pana la7 grade denumite acoperisuri terasa.

Sarpantele din lemn pot fi: pe scaune (capriori pane, popi, talpi, clesti, contravantuiri) ; cu ferme (ferme, pane, capriori, astereala) ; grinzi cu inima plina

Elemente auxiliare: tabachera, lucarna, luminatoare ; defectoare ; pazii, sorturi ; jgheaburi, burlane

Sarpantele metalice alcatuite din ferme cu zabrele, pane, panouri de table cutata

Terasa alcatuita din: planseu support ; izolatie termica ; izolatie hidrofuga ; protective, beton de panta

Scarile/rampele subansamble structural care asigura legatura pe vertical intre diferitele etaje ale cladirii, precum intre exterior si interior.

Alte elemente cu rol de legatura/evacuare/circulatie : pasarele ; pasaje/tuneluri

Alte elemente nestructurale: cornise ; atice ; calcane

Subiectul 3. Alcatuirea si calculul planseelor pentru cladiri situate in zone seismice( plansee lemn, plansee din elemente metalice, beton armat, plansee mixte).Elemente de proiectare preliminara.

Pe langa rolul de a prelua si transmite incarcarile verticale, planseele joaca un rol important în asigurarea rigiditaţii spaţiale a clădirii, ele constituind, din acest punct de vedere, diafragme orizontale (saibe), capabile să transmită încărcările orizontale, din planul lor, elementelor verticale de rezistenţă. Această rigiditate orizontală (rolul de saiba) este absolut necesară sa fie obtinută la clădiri amplasate in regiuni seismice.

Planseele sunt alcatuite din trei parti principale :

-planşeul brut (elemnt de rezistenţă),

-pardoseala,

-tavan.

Plansee lemn

Page 24: Structural-nestructural Rezolvari 1

Planseele din lemn sunt alcatuite din elemente principale de rezistenta, grinzile si elementele secundare de umplutura (au rolul de izolare) si elemente de finisaj (pardoseala si tavanul).

Alcătuirea lor include o structură din grinzi de lemn ecarisat şi o podină din scânduri rezemate pe grinzi care se completează cu termoizolaţie si tavan la intrados.

Dispunerea grinzilor rezultă din calcul, dar în general Plansee cu grinzi:-la planşee peste încăperi cu latura mică de 3...5 m -grinzile se aşează paralel cu latura mică, la interax de 70-120 cm pe pereţii din zidărie sau din lemn, rezemate 15-20 cm pe pereţii din zidărie sau din lemn Plansee cu grinzi principale si secundare:-la planşee peste incăperi cu latura mică mai mare de 5 m- grinzile principale se aşează paralel cu latura mică , la interax de 3...5 m, rezemate pe pereţii din zidărie sau lemn, cu sau fără stâlpi intermediari -grinzile secundare se aşează la interax de 70- 120 cm rezemate pe grinzile principale si pe pereţi.-pentru sporirea rigidităţii planşeului în plan orizontal, grinzile se acorează de zidurile exterioare şi intre ele cu piese din oţel lat fixate cu ajutorul unei piese de blocare înglobată în zidărie -în regiuni seismice, grinzile se ancorează în centuri de beton armat executate sub grinzi

Plansee beton armatAlcatuire (plăci din beton armat având elemente de reazem -pereţi, grinzi, stâlpi)-planşee simple-planşee cu grinzi principale-planşee cu grinzi principale si secundare-planşee speciale-cu nervuri dese -casetate -dală

Plansee din beton armat monoit-aceste tipuri de planşee prezintă avantajul monolitismului care permite asigurarea continuităităţii elementelor componente ale planşeului, precum şi conlucrarea elementelor componente ale planşeului, cu pereţii sau stâlpii structurii. Se recomandă la construcţii cu deschideri şi încărcări mari şi la clădiri amplasate în zone seismice.

Din punct de vdere structural, acestea se pot realiza:-numai din plăci-planșee dală- se utilizează la clădiri cu deschideri si încărcări mici având structura cu pereţi structurali de tip fagure sau cu cadre situate la distanţe mici(3-4 m)

-din plăci și grinzi- se execută în cazurile în care stâlpii sau pereţii structurali ai construcţiei rezultă din considerente funcţionale distanţe mari, astfel încât deschderile plăcilor depăşesc limitele maxime recomandate.

-plăci şi grinzi dispuse pe o singură direcţie-plăci, grinzi principale şi grinzi secundare-plăci şi nervuri dese, reţele de grinzi/ casetate-ciuperci(capitel)

Plansee mixte

-clădiri cu structura din oţel -clădiri cu multe etaje -planşee cu încărcări utile mari-planşee cu deschideri mari

Page 25: Structural-nestructural Rezolvari 1

Alcătuirea lor este în general cu grinzi metalice principale la distanţa de 9...15 m si secundare a distanţa de 2...3 m (de regulă profile metalice tip I) .Rezemarea grinzilor principale se face pe stâlpi de beton armat, metalici sau pereţi de beton armat

Dimensiunile grinzilor sunt de ordinul: Hgp=Lgp/12...15 Hgs=Lgs/15...20

Pentru proiectarea preliminară de arhitectură pot fi avute în vedere următoarele dimensiuni:

1. -Planșee simple alcătuite din plăci de b.a. rezemate direct pe pereţi de zidărie (≥25 cm) sau b.a. (≥15 cm) pentru celule cu suprafaţa < 30-40 m² ( latura mică<6 m)

Hp >L1/ 30...40 ≥ 13 cm

(Hp-grosimea placii) (L1 -latura mica a celulei)

2. Planșee cu grinzi principale-grinda principala reazama la ambele extremităţi pe stâlpi sau pereţi (monolit sau prefabricaţi). Dimensiunile sale sunt de ordinul:

Hg= Lg/10

(Lg-lungimea grinzii respective) Bg=(1/2...1/3)Hg

(Bg-grosimea grinzii respective)

-placa de b.a. reazama pe grinzi-se recomanda pentru celule cu suprafeţe < 40...50 m² (latura mica <7.50 m)

3. Planșee cu grinzi principale si secundare-grinda secundara este o grinda care se reazema cel putin la una din extremitati pe alta grinda; la aceste plansee, placile din b.a. sunt rezemate direct pe grinzi principale si secundare;-sunt recomandate pentru celule ale grinzilor principale care depasesc suprfata 40-50 m² (latura mica <7.50 m) la preluarea unor incarcari mari aduse de ziduri si pentru sporirea rigiditatii planseului;-grosimea placii

Hp≥ L1/ 30...40≥ 13 cm

(L1-latura mica a celulei de grinzi secundare)-distanta intre grinzi secundare de 2-4 m-dimensiunile grinzilor principale:

Page 26: Structural-nestructural Rezolvari 1

Hgp=Lgp/8...10

-dimensiunile grinzilor secundare

4. Planșee speciale-nu se folosesc in general daca exista tavane suspendate4.1 Planșee cu nervuri dese-nervura este o grinda secundara cu dimensiuni mici dispusa paralel cu latura scurta a celui 60..120 cm distanta-aceste plansee se recomanda pentru celule dreptunghiulare cu latura scurta 9...18 mlatura mare > 2 x latura scurta-grosimea placii 4...6 cm-dimensiunile nervurilor:

Hn= L1/15...20

Bmix=8...10...12 cm

4.2 Planșee casetate-se recomanda pentru celule cu forma apropiat de patrat cu latura 9...18 m-grosimea placii 4...6 cm-distante intre nervuri 60...120 cm

4.3 Planșee dală-se utilizeaza numai la structuri mixte(cadre si pereti structurali)-retea de stalpi patrata sau apropiata de patrat cu distante inre stalpi de 5 12 m-place rezemate pe stalpi direct sau prin capitel (fara grinzi); dala simpla pentru d=5-6 m Exemple alcatuiri :

Elemente constituive ale planseelor din placi si grinzi de beton armat

Bgp=(1/3...2/3)Hgp

Bgs=(1/3...1/4)HgsHgs=Lgs/10...15

Page 27: Structural-nestructural Rezolvari 1

Tipuri de plansee cu placi, grinzi secundare si prinipale

Plansee cu capitel(fara grinzi)

Page 28: Structural-nestructural Rezolvari 1

SUBIECTUL 4. Elemente de alcatuire si de calcul a sarpantelor pentru acoperisuri in panta. Poduri , mansarde.Sarpantele din lemn pot fi :

A – pe scaune: capriori, pane, popi, talpi, clesti, contrafise, contravantuiri, astereala

B – cu ferme (grinzi cu zabrele): ferme, pane, capriori, astereala

C – grinzi cu inima plina: grinzi, pane, astereala

Sarpante metalice se intalnesc mai rar si sunt alcatuite din ferme cu zabrele, pane si chesoane de beton sua panouri de tabla cutata.

Alcatuirea sarpantei din lemn – se realizeaza de regula sub forma de sarpanta din lemn pe scaunesi trebuie sa asigure si sa respecte urmatoarele exigente generale principale:

transmiterea la peretii structurali ai cladirii a tuturor incarcarilor, asigurarea stabilitatii, rezistentei si rigiditatii ansamblului sarpantei si tuturor elementelor componente la actiunea incarcarilor orizontale (actiunea seismica si vant) prin dotarea corespunzatoare cu contravantuiri verticale pe ambele diretii

ancorarea sarpantei de structura de rezistenta a cladirii la actiunea incarcarilor orizontale

In unele cazuri se poate utiliza o sarpanta din ferme de lemn in locul luneia din lemn pe scaune.

Alcatuirea sarpantei cu structura principala de rezistenta din elemente de constructie din beton armat – la acest tip de sarpanta elementele de constructie structurale portante la actiunea incarcarilor verticale si orizontale sunt realizare in mare parte din beton armat: parapete, pereti transversali si longitudinali, stalpi si grinzi din beton armat monolit de dimensiuni reduse care formeaza cadre longitudinale si/sau transversale, , intersectii ortogonale ale unor fasii de pereti.

Intersectie dintre pereti transversali sau longitudinali de unde => stapi se prevad de regula in zona mediana a cladirii, peste peretii structurali de la nivelul de sub mansarda; stalpii (beton armat monolit sau zidarie)

GRINZILE DINBETON ARMAT MOMOLIT

- au functia de pane si reazema pe unele elenente structurale,

se pot realiza grinzi cu deschideri relativ mari,

- se realizeaza sub forma dereptunghiulara sau cu talpa la partea superioara

CADRELE DIN BETON ARMAT MONOLIT – sunt alcatuite din stalpi verticali si grinzi orizontale sau inclinate.

Alcatuirea sarpantei cu structura principala de rezistenta din elemnete de sonstructie metalice

- la acest tip de sarpanta principalale elemente de sonstructie structurale sunt realizate din metal cu avantajele:1) permite acoperirea unor deschideri mari, 2) au masa mai redusa, 3)grad mai mare de rezistenta la foc

Page 29: Structural-nestructural Rezolvari 1

MANSARDA – spatiu functional cuprins intre invelitoare si ultimul nivel al unei cladiri – acoperis mansardat este un acoperis in panta in interiorul caruia a fost amenajata o mansarda

POD – spatiu cuprins intre invelitoare si ultimul nivel al unei cladiri si este un spatiu nelocibil datorita inaltimei mici si poate fi utilizat ca spatiu de depozitare.

Subiectul 5. clasificarea incarcarilor in constructii .Principii de proiectare antiseismica .Mecanismul de producere al cutremurelor. Caracteristicile actiunii sesimice in Romania

clasificarea incarcarilor in constructii

a. Incarcari permanente- Incarcare datorita greutatii proprii- Incarcare datortia impingerii pamantului- Incarcar datorita apei subteraneb. Invarcar utile(de exploatare)- Greutatea mobilierului fix ,persoanelor, utilajelor, materiei prime si produselor finite - greutatea materialelor sa a obietelor depozitate

b1. Incarcari utile pentru cladiri curente- incarcari utile pe plansee (forte verticale distribuite pe suprafata planseelor - incarcari utile pe elmente nestructurale- pe pereti despartitori , mobilier suspendat, instalatii etc

b2. Incarcari utile datorate peretilor despartitori usorib3. Incarcari utile datorate autovehiculelor

c. incarcari datorate actiunilor provenite din mediul natural- actiuni temporare (zapada, vant ,variatii de temperatura)- actiuni exceptionale (act seismica )

principii de proiectare antiseismica

a. conformarea generala favorabila a constructiei – alegea unor forme favoraile in plan si pe verticala pentru constructie si pentru structura ei de rezistenta

- dispunerea si conformarea corecta a elementelor str si a structurii in ansambul sau , a elem de constr nestr, precum si a elementelor si echipamentelor si instalatiilor adopostite de constructie

- evitarea interactiunilor neconstrolate, cu eventuale efecte defavorabile, intre tronsoanele de cladiri alaturate , intre elementele structurale si cele nestructurale ,intre constructie si mat depozitat etc

b. aisgurarea unei rigiditati suficiente la deplasari laterale in masura sa limiteze la valori admisibile atat deplasarile absolute cat si pe cele relative

c. obtinerea unui mecanism structural favorabil de disipare a energiei sub actiunile seisimice de intensitate ridicata. Acest obiectiv implicaȘ

- dirijarea zonelor susceptibile de a fi solicitate in domeniul postelastic cu prioritate in elementele care prin natura solicitarii poseda o capacitate de deformare post elastica substantiala – elementele a caror rupere nu pune in pericol stabilitatea generala a constructiei si care pot fi reparate fara eforturi tehnice si costuri exagerate

Page 30: Structural-nestructural Rezolvari 1

- in situatiile in care nu pot fi evitate incursiunile in domeniul postelastic de deformatie in elementele care nu se incadreaza in categoriile mentionate anterior, aceste incursiuni trebuie a fie sufcient de reduse pentru a evita riscul prabusirii sau al unor cheltuieli mari pentru lucrarile de refacere

- articulatiile plastice trebuie sa fie astfel distribuite incat capacitatea de deformare psotelastica a structurii sa fie cat mai mare, iar cerintele de ductilitate cat mai mici ş se ma urmari evitarea concentrarii deformatiiloe plastice in putine zone , situatie in care antreneaza cerintele ridicate de ductiitate

- evitarea ruperilor premature cu caracter casant prin modl de dimensionare si de alcatuire constructiva a elementelor

- zonele plastice potentiale sa fie astfel alcauite incat sa se obtina capacitati suficiente de deformare pot elastica si o comportare histeretica cat mai stabila.

d. Prevederea in anumite situatii a unor dispozitive mecanice cu rol de disipatori de energie sau izolatori ce pot influenta favorabil raspunsul seismic al structurii

Mecanismul de producere al cutremurelor

Potrivit observatiilor directe si datelor din ingineria sesimica , miscarea spatiala dezordonata a terenului in timpul cutremurului antreneaza deformarea alternanta rapida a constructiei , ca efect al fortelor de inertie care se dezvolta in elementele acesteia.

Sesimele pot acţiona asupra mediului inconjurător prin modificarea stării de echilibru a structurilor superficiale ale terenului prinȘ

- Rupturi in scoarţă ,însoţite de prăbuşiri sau procese de faliere - Alunecări de teren ,cu antrenarea unor versanţi - Tasări şi lichefieri de depozite nisipoase saturate

Energia undelor sesimice se transmite la construcţie sub formă de energie de deformaţie ,mişcarea oscilatorie a construcţiei continuând până La disiparea completa a nenergiei induse de cutremur, miscarea constructiei continuand chiar si dupa incetarea miscarii terenului. In consecinta , in intreaga constructie se dezvolta forte de inertie egale cu prdusul dintr masa fiecarui element de constructie si acceleratia pe care aceasta masa o capata in timpul cutremuruluiMiscari oscilatorii elementare

- Oscilatii plane –deplasari alternative orizontale ,in doua plane verticale ale cladirii , perpendiculare unul pe celalalt

- Oscilatii de torsiune- deplasari alternative , in plan orizontal , prin rotirea cladirii in raport cu pozitia initiala

Caracteristicile actiunilor sesimice in Romania

Pe teritoriul Romaniei se manifesta mai multe categorii de cutremurie

- Superficiale - Crustale(normale )- Intermediare

Page 31: Structural-nestructural Rezolvari 1

Seismele din zona Vrancea sunt denumite normale sau intermediare , in functie de adancimea focarului . zona in care se produc cutremurele intermediare este bine identificata si prezinta un mare interes datorita particularitatilor sale specifice – izolare, concentrare si regularitati in modul de producere( camp macroseismic, mecanism focal , activitate sesimica dupa socul principal, ciclitate, etc)

Cutremurele intermediare produse la aceasta adancime, cu magnitudimi M de peste 7 pot sa conduca la intensitati seismice de 7-8 grade la scara MSk pe o arie de peste 1/3 din teritoriul tarii, fiind un facor major de risc. Datele statistice istorice arata o asa numita ciclitate , in ultimul mileniu marile seisme producandu-se in medie de cca 3 ori pe secol. Adancimea mare a acestor sesime face ca aria afectata sa fie extinsa, Bucurestiul fiind apropiat de zona de rupere.

In celelale zone epicentrale ale Romaniei se produc doar cutremure normale , legate direct de fracturi infracrustale –

- Sesimele sunt moderate si de joasa energie, evenimentele distructive producandu-se la intervale de peste un secol, perioadele de revenire sunt mai mari decat pt Vrancea, dar intervalele de intensificare a activitaii efectele pot fi repetate in roiuri de seisme –

- Intensitati de 7-8 grade MSK se pot extinde pe arii de cateva sute de KM 2, afecatnd cateva zeci de localitati rurale si unele localitati urbane – pe plan local efectele pot fi deosebit de puternice.

Zonele afectate de cutremurele superficiale sunt dispuse in Banat, Crisana , Maramures, Fagaras , Tarnave si Dobrogea.

Subiectul 6. Alcatuirea de ansamblu a constructilor . Criterii care trebuie luate in considerare de arhitect la stabilierea formei in plan si elevatie a cladirilor conform reglemetarilor in vigoare.

Normativul prevede petru stabilirea formei si a alcatuirii de ansamblu a constructiilor se vor alege ,de preferinta, contururi regulate in plan,compacte si simetrice, evidandu se disimetrii pronuntate in distributia volumelor , a maselor si a rigiditatilor in cadrul aceluiasi tronson de cladire, in vederea limitarii efectelor defavorabile de torsiune generala sub actiunea seismica. In cazul in care planul prezinta neregularitati sub forma unor intranduri(iesinduri) se recomanda ca dimensionarea acestora sa nu depaseasca 1/4 din dimensionarea totala a cladirii pe directia considerata.

Evitarea formelor la care ,pentru anumite directii de cactiune seismica pot aparea suprasolicitari ale unor elemente verticale si solicitarea dezavantajoasa astructurii.

Cladireile etajate unde apar reduceri de gabarit (retrageri)la nivelurile superioare, acestea se vor realiza pe linile elementelor structurale verticale- sa nu creeze disimetri pronuntate pe ansamblul constructiei. Sevor evita rezemarile salp pe grinda, grinda pe grinda si a elementelor in consola cu deschideri mari

Alcatuirea de ansamblu a constructiei tine de urmatoarele aspecte:

-simplitatea structurii: sistem structural continuu si puternic cu un traseu clar ,direct ,neintrerupt al forteor seismice, iniferent de directia acestpra pana in terenul de fundare

-redundanta structurii:asigurarea ca la ruerea unui singur element sa a unei singure lagaturi structurale nu expune structura la pierderea stabilitatii.

Page 32: Structural-nestructural Rezolvari 1

-geometria structurii:strucura regulata distribuita cat mai uniform in plan pentru distribuirea adecvata a maselor , rigiditatii si capacitatii de rezistenta laterala a structurii.

-rezistenta si rigiditatea laterala la orice directie

-realizarea ca diafragme a planseelor

-realizarea unor fundatii adecvate

In cazul unei forme neregulate in plan se recomanda tronsonarea constructiei prin rosturi asimetruce

Modul de deformare seismica si separare in tronsoane a cladirilor cu fome asimetrice.

Modalitati de separare i n tronsoane a cladirilor

Rosturile seismice separa corpurile de constructie cu caracteristici dinamice diferite si posibilitatea sa oscileze independent sub actiunea fortelor seismice.

Criterile de regurarilitate pe verticala:

-sistemul strucural sa se dezvolte monoton pe verticala fara variatii de la nivelul fundatie pana la varful cladirii.

-retragerile cladirii la fiecare nivel sa nu depaseasca 20% din dimensiunea de la nivelul inferior.

structura nu prezibta la nici un nivel reduceri de rigiditate laterala mai mari de 30% din rigiditatea nivelului imediat superior

-structura nu prezinta la nici un nivel o capacitate de rezistenta mai mica cu mai mult 20% decat rezistenta laterala a nivelului situat imediat deasupra.

-daca dimensiunile elementelor se reduc de la baza spre varful structuri, variatia rigiditatii si rezistentei laterale este uniforma, fara reduceri bruste de la un nivel inferior la un nivel superior .

Page 33: Structural-nestructural Rezolvari 1

-structura sa nu prezinte discontinuitati pe verticala

s

Subiectul 7. Mecanismul/ efect de stalp scurt.Exemple care pot fi intalnite la amenajarile de interior.

Prin notiunea de stalp scurt intelegem, comportarea structurii ( element vertical-stalp) supus la forta axiala si incovoiere plana sau oblica, care cedeaza la atingerea capacitatii plastice a sectiunii. In urma seismului, este afectata atat sctructura de rezistenta, cat si elementele nestructurale. In cazul amenajarilor interioare, elementele afectate sunt peretii nestructurali ( de compartimentare), plafoanele suspendate si mobilierul (fix si liber). Efectul de stalp scurt este intalnit cu precadere la caladirile inalte. In constructiile inalte flexibile procesul de transfer al incarcarilor are loc prin conlucrarea structurii cu elementele nestructurale, cu un raspuns specific diferentiat in etapa elastica si post elastica:

1. Pentru elemente de tip perete:

- La structuri in cadre prin transferul in serir al solicitarilor si deformatiilor de la structura la zidarii sau alte tipuri de panouri

- La structurile cu pereti structurali prin lucrul in paralel al peretilor structurali si nestructurali si preluarea de catre fiecare a unor incarcari proportionale cu rigiditatea- in planul lor sau cu masa proprie, pe directia perpendiculara pe plan

2. Pentru alte componente/ elemente nestructurale echipamente atasate de structura sau libere, prin amplificarea acceleratiei terenului la nivelul la care este prins de structura elementul respectiv.

Page 34: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 35: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 36: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 37: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 38: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 39: Structural-nestructural Rezolvari 1

Subiect 8 Mecanismul/de parter flexibil, etaj flexibil( slab, transparent de rigiditate diferita). Exemple care pot fi intalnite la amenajarile de interior.

Notiunea de parter flexibil este strans legata de notinea de stalp scurt.Aceste doua elemente sunt in stransa legatura.

In continuare voi analiza legatura dintre efectul stalpului scurt si a parterului flexibil. Acest efect apare la cladirile , unde structura la parter este pe stalpi si pe grinzi pentru a realiza spatii de comert, iar etajele sunt din beton armat pentru locuinte. In acest caz aparea crearea efectului de tip stalp scurt sau de tip grinda scurta, ca urmare a zdrobirii locale a zidariei pe o anumita

portiune în zona nodurilor unde se concentreaza eforturile de compresiune diagonale sau ca urmare a desprinderii locale a zidariei a elementelor cadrului de beton armat, rezultate din diferenta deformatiilor structurii si a panourilor de umplutura. Pentru a intelege acest tip de structura dual, voi enumera succint tipurile de sturcturi din beton armat.

- Cadrele reprezinta un sistem structural în care atat incarcarile verticale, cat si cele laterale sunt preluate de cadre spatiale. Aportul cadrelor la preluarea fortelor laterale trebuie sa fie de minim 70% din forta taietoare de baza.

- Peretii (cuplati sau necuplati) reprezinta un sistem structural in care atat incarcarile verticale, cat si cele laterale sunt preluate in principal de pereti structurali verticali, cu o rezistenta la forta taietoare de baza de cel putin 70% din rezistenta sistemului la forta taietoare de baza .

- Sistemele duale (cu cadre sau pereti predominanti) sunt acele structuri la care incarcarile verticale sunt preluate in principal de cadre spatiale, iar cele laterale sunt preluate in parte de cadre si in parte de peretii structurali.

- Sisteme flexibile la torsiune structuri duale sau pereti care nu au o rigiditate minima la torsiune. Un exemplu de structuri flexibile la torsiune sunt cladirile cu nucleu, la care elementele de preluare a fortelor laterale (peretii) sunt dispuse în partea centrala a structurii.

- Sisteme tip pendul inversat sunt acele sisteme la care peste 50% din masa structurii este concentrata in treimea superioara a cladirii, sau structuri la care deformatiile inelastice au loc la baza unui singur. Referindu-ne la comportarea seismica, se disting doua categorii de structuri tip cadru de beton armat. Prima categorie o constituie cladirile vechi, neproiectate la actiuni laterale, si a doua, constructiile mai recente, care au fost proiectate pe baza unor coduri de proiectare seismica. In tara noastra, in a doua categorie intra constructiile realizate dupa 1963, data intrarii in vigoare a primului normativ de proiectare seimica.

Constructiile vechi prezinta o structura extrem de flexibila ai, de multe ori, ai foarte slaba. Stalpii, cu sectiuni de multe ori insuficiente, nu sunt, de regula, mai tari decat grinzile, cadrele fiind de tip stalpi slabi grinzi tari. Sectiunea mica si armarea insuficienta expun stalpii la ruperi la forte taietoare inainte de dezvoltarea articulatiilor plastice. Pe de alta parte,valoarea mare a fortei de compresiune normalizata şi innadirile insuficiente ale armaturilor verticale nu pot asigura deformatii plastice potentiale mai consistente.

Page 40: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 41: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 42: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 43: Structural-nestructural Rezolvari 1

Subiectul 9. Caracteristicile cladirilor cu pereti din zidarie. Elemente structural si nestructurale. Aspecte care intervin in amenajarea de interior . Fezabilitatea si precautiuni de interventii.

Page 44: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 45: Structural-nestructural Rezolvari 1

10. Solutii de interventie la cladirile istorice. Probleme specific de compatibilitate de structura si/sau material, la elemente structural si nestructurale. Fezabilotate si precautiuni la interventii. Exemple.

Structurile istorice sunt din zidarie plina, masiva, cu subsoluri, putine niveluri, pod sau mansard, acoperis inalt, pereti portanti din zidarie si plansee flexibile (lemn) sau plansee rigide, bolti etc.

Fundatiile lor sunt massive din caramida, piatra sau beton ciclopian.

Subsolurile au ziduri groase si plansee pe bolti, iar la celelalte niveluri planseele pot fi de lemn sau beton depinde de refacerile successive.

Solutiile de interventie la cladirile istorice se impart pentru 3 grupe de cladiri:

Cladiri tip sala, cu carater ecleziastic Cladiri etajate cu caracter laic Constructii diverse care nu sunt cladiri

DPDV ethnic reglementarea include:

Domeniul de utilizare si principia generale, cu precizarea nivelelor de performanta seismica Evaluarea incarcarilor si actiunilor si interpretarea lor dupa Normativul P100/1992 Evaluarea proprietatilor materialelor de constructive si ale terenului de fundare. (implica un

nivel de cunoastere a caracteristicilor seismice, ale amplasamentelor si alegerea unor masuri de interventie corelatecu nivelele de performanta seismica acceptate.

Informare pt evaluarea sigurantei structurii Diagnoza cu definirea de grade de afectare specifica. (diagnoza=evaluarea calitativa a starii

constructiei). Evaluarea analitica a sigurantei seismice, cu adaptareaunor elemente de zonare si calcul

seismic din Normativul P100/1992 Propunerea de lucrari de interventie.

In aceste context, metodele si procedeele de interventie, ca si amploarea sau extinderea acesstora vor fi compatibile cu importanta monumentului (valoarea culturala), tipul, gradul si cauzele afectarii, perioada medie de revenire a cutremurului pentru care se face interventia.

Criteriul alterarii minime se aplica in corelatie cu eficacitatea, compatibilitatea structural si de material (himica, mecanica, tehnologica si arhitecturala), durabilitatea, reversibilitatea.

Lucrarile de interventie se clasifica in:

Reparatii (restabilirea continuitatii aparente, pentru limitarea deteriorarii ulterioare) Consolidari (sporirea capacitatii de rezistenta, a rigiditatii si a ductilitatii structurii sau

constructiei, in vederea realizarii nivelului de performanta din proiect).Interventiile posibile include atat solutii traditionale cat si modern, fiind date exemple de interventii minimale si maximale pt diferite tipuri de monum si struct, de la refaceri, adaaugiri si reconstructii de elemente, pana la reconstructii interioare totale sau izolarea antiseismica a bazei.

Page 46: Structural-nestructural Rezolvari 1

Solutia potrivita aplicabila fiecarui caz in parte se stabileste prin analiza amanuntita.

Alegerea solutiilor de interventie depinde de factorii fizici specifici constructiei, cat si de resurse (fondurile, durata, personalul, experienta si tehnologia disponibila)( asta reprezinta fezabilitatea).

Tehnicile moderne de interventie (tiranti, Imbinari, sisteme de fixare-solidarizare, structure statice auxiliare etc. ) pot fi mai mult sau mai putin invasive, pot si amlasate in grosimea elementelor sau in spatii putin expuse (invizibile), dar inglobarea lor in cladire poate face dificila o viitoare interventie limitand deci reversibilitatea.

Specialistii apreciaza ca reversabilitatea ramane pasiva ca si criteriu, in favoarea compatibilitatii solutiilor de interventie. Lipsa reversibilitatii va trebui acceptata ca implicita prin insasi natura operatiunilor effectuate. Nivelul de reversibilitate, dependent de tehnologiile utilizate, trebuie integrat si inteles in corelatia sa cu cerintele de dezvoltarea sustenabila (durabila), cerintele ecologice, si altor elemente valoroase.

Compatibilitatea de structura si material asigura ca:

- Noul material nu este daunator valorilor de patrimoniu materialelor existente- Se poate adapta prin natura sa materialelor originare- Poate exista si conlucra cu acestea

Problemele de compatibilitate se refera la:

- Caract mat vechi si noi in interactiune chimica, fizica si mecanica- Nivelul de reversibilitate- Compatibilitati de struct si mat- Tehnologiile utilizate- Eficienta intereventiei pe diferite teme- Impactul asupra mediulu sau dinspre mediu- Agresivitatea structurii sii altor elemente valoroase

Probelemele de compatibilitate din analiza, restaurarea si/sau amenajarea cladirilor din patrmoniul architectural:

- Studio pt interventie, evaluarea oportunitatii, extinderii si nivelul de intruziune al fiecarui caz in parte

- Selectarea materialelor si tehnicilor traditionale si modern adecvate, cu evidentierea problemelor de compatibilitate, retratabilitate si reversabilitate

- Evaluarea nivelului de siguranta oferit de interventia propusa- Evidentierea comportarii propabile a cladirii dupa restaurare in timp si la seismele viitoare; se

stabileste un program de monitorizare post-interventie- Informarea proprietarilor la asepctele critice care pot pune in pericol o cladire de valoare.

In ciuda abundentei de material diverse pe piata arhitectrala, compatibilitatea solutiilor este pusa in pericol. In aceste cazuri desi se repecta cadrul legal, dupa terminarea lucrarilor pot aparea deficient care arata ca nu au fost respectate anumite principia, criteria si reguli de buna practica cauzate tocmai de lipsa compatibiltatii solutiilor, tehnologiilor si materialelor adoptate. Perioadele in care apar sau dispar de pe piata noi material si tehnilogii de cosntructie sunt perioadele in care apar apoi cele mai mult incompatbilitati cu efecte defavorabile ( puncte critice).

Page 47: Structural-nestructural Rezolvari 1

Compatibilitatea mortarelor cu straturile support.

Pentru compatibilitatea mortarelor cu straturile support se vor lua in considerare urm proprietati:

- Rezistenta (aderenta ridicata la tractiune)- Contractia redusa la uscare

*fiecare conditionand’o pe cealalalta, prin implicarea asupra straturilor estetice.

Dintre propr. Speciale amintim:

- Modulul redus de elasticitate- Coeficientul similar de dilatare termica- Rezistenta la apa- Permeabilitatea la vapori care intervin pe termen lung, la cilcuri umed-usact si de temperature

In general tencuiala trb sa fie compatibila cu stratul support. Ca recomandare universal se va urmari ca finisjele sa nu blocheze respiratia zidurilor; nu se aplica produse gen “apastop”, cele care include acetat polivinil oriunde si mai ales nu se aplica pe partea care presupune transferal catre exterior al vaporilor de apa si umiditatii accumulate in grosimea peretilor, daca exista acelasi tratament la interior.

Interventii la ziduri – elevatii.La zidaria veche macinata, camsuiala obisnuita nu va rezolva rezistenta struct, mortarul sau betonul neavand la ce sa adere, straturile se vor desprinde, vor lucre independent si vor ceda usor. Daca prin curatarea straturilor degradate s reduce prea mult din grosimea zidului, se recomanda rezidiri locale, pas cu pas, sau mici betonari, cu atentia la posibilele eflorescente cauzate de transferal sarurilor.

Interventii cu material si tehnici compositeTehnica non-invaziva (desfacerea la aplicarea de aer cald), reversibila, permite instalarea unor benzi in rosturi , placare pe una sau doua directii, frtare etc cu finisaje similar ca aspect a celor is torice, la grinzi, stalpi , pilastrii, cupole, bolti, turnuri etc.

Interventii la plansee, balcoane, zone de reazam.Problema tipica si critica cea a planseelor cu decoratii (pardoseli decorative, tavane si bolti cu ornamente). Piesele de lemn care vor fi inlocuite (pt ca sunt putrede) trb sa fie usacte in totalitate si tratate antifungi.Pt conservarea lemnului ca material structural sunt necesare interventii complexe cu completari de materiale compozite. Pt conservarea pietrei presupune utilizarea rasinilor epoxidice si adaugarea de filiere minerale pt a evita comportamentul casant pe termen lung. Se recomanda utilizarea produselor pe baza de SILAN sau XILOSAN, care impiedica penetrarea apei dar lasa suportul sa respire.

Interventii struct si nestruct.Trb analizata compatibilitate adica conlucrarea dintre elemente. La cladirile istorice toate elem conlucreaza ca struct de resist, ea fiind asezata deja. Deci adaugarea unor parti noi de cladire trb sa tina cont de diferentele ce vor aparea.

La evaluare se va tine seama de corelatia si compatibilitatea cu alte interventii struct sau nestruct din aceeasi cladire:

- Inlocuiri de scari, plansee, coperisuri, cu grija pt evitarea materialelor neecologice sau nocive + compatib dintre mat. vechi si noi.

- Tamplarie etansa, placaje sau vopsitorii impermeabile, instalatii de aer conditionat, cu grija pt producerea si transferal de umiditate si temperature, potentialul de condens, atac fungic, etc.

Cu privire la elementele de anvelopa: trb sa fim atenti la ce sisteme de imbunatatire a confortului termic folosim pt a nu ne confrunta apoi cu situatii in care punctual de roua sa apara.

Page 48: Structural-nestructural Rezolvari 1

Structurile de sustinere a invelitorilor: sunt sarpante la cladirile istorice. Trb deci sa avem grija ca lemnul sa nu sufere deformari in timp sis a conlucreeze cu lemnul existent deja.

11. Caracteristicile cladirilor cu schelet/cadre pereti structurali din beton armat sau mixte.Elemente structurale si nestructurale.Aspecte care intervin in amenajarea de interior.Fezabilitatete si precatiuni la interventii.

Structurile de rezistenta cu schelet sunt compuse dintr-un ansamblu de structuri elemntare alcatuind un sistem spatial de tip bare verticale (stalpi) si orizontale (rigle ,grinzi) imbinate intre ele si distribuite in conformitate cu cerintele functionale si conceptia structurala.

Tipuri de ziduri si pereti

-pereti de 1 caramida au 25cm pentru caramida plina si 30 de cm pentru caramida cea cu goluri verticale

-zidurile cu o grosime de ¼ si ½ caramida sunt nestructurale

-zidurile cu grosime de 1, 1 ½ sau 2 caramizi sunt stcturale

-peretii din diferite blocuri ceramice goluri sau din BCA pot fi structurali sau nestructurali si au diferite grosimi .

-peretii structurali din BETON ARMAT au grosimi de 14,18,25 cm la cei interiori si includ in plus izolatiei termice la cei exteriori, in functie de cladire regim de inaltime ,zona seismica si epoca.

Dispunerea zidariilor

Modul in care zidariile sunt dispuse conditioneaza posibilitatile de interventie in acestea :

La structurile in cadre din beton armat monolit ,cladiri de tip bara sau turn , cu P+6 ...P+10, zidariile pot fi in ochiul de cadre.

La structurile cu pereti portanti sistem fagure din beton armat monolit ,in general cladiri bara zidariile pot fi chiar elemente structurale de baze sau pot umple golul pe fatada si pot realiza compartimentarile ca peretii structurali sunt din Beton Armat.

In cladirle din panouri mari prefabricate cu P+4 etaje seriile des intalnite sunt cladiri bara din sectiuni cuplate.

Cladiri din panouri mari P+8 sunt in relitate din sectiuni cuplate cu caracteristici cuplate de cele tip turn .

Cladirile din panouri mari zidariile sau fasiile armate de BCA pot fi intalnite la peretii despartitori de la camere ,baie ,bucatarie sau holuri.La cladirle in sistem celular peretele despartitor este sub grinda dintre camere.\

La strcturile cu pereti portanti din beton armat monolit unee elemente prefabricate , in sistem celular denumite si structuri mixte ,in general cladiri bara sau la alte structuri duale ,zidariile pot sub grinzile dintre camere si la compartimentari sau la captuseli termoizolatoare.

Page 49: Structural-nestructural Rezolvari 1

La multe structuri din tipurile mentionate sunt larg raspanditi peretii despartirori din fasii verticale de BCA armate .

In structurile glisante din beton armat monolit in genral cladiri punct sau turn relizate cu pereti strcturali desi , sunt de caramida unii pereti interiori .

Fezabilitate, greseli tipice,precautii si interdictii la interventii.

Cazurile de interventii minore la zidarie sau bon in apartamente de bloc pentru reamenajarile de bai,bucatarii .Treceri de tevi la aparatele de aer conditionat sunt in genral putin periculoase pentru rezistenta structurii.Desfiintarea fara proiect autorizat a unor pereti aparent neportanti poate inrautati comportarea cladirii la un viitor seismic .

Interventiile de reparatii curente ale zidariilor nestructurale pot fi efectuate de proprietar in timp ce interventiile cu caracter de consolidare la ziduri structurale in cazul in care strcturile au pereti portanti : sistem fagure de caramida ,trebuie sa se refere la intreaga cladire.

Compatibilitatea solutiilor structurale si a celor de amenajare interioara – nestructurale(pag 228)

Prin compatibilitatea de solutie structural – constructiva, structura si material la constructiile obisnuite se intelege o calitate globala care asigura ca:

solutia de amenajare nu prevede interventii care distrug integritatea unor elemente sau modifica negativ modul de lucru al structurii de baza si al constructiei in noua situatie;

noul mateial se poate adapta prin natura sa materialelor originare si are proprietati de a exista si conlucra cu acestea sub incarcarile specifice functiunii cladirii;

noul material nu este daunator si nu prezinta interactiuni chimice cu materialele de baza, existente;

noul material sau element nu prezinta interactiuni fizice si mecanice negative cu structura si cladirea de baza sau din partea acesteia.

Din prezentarea caracteristicilor chimice si fizico-mecanice ale materialelor curent utilizate in constructii rezulta urmatoarele principii de evaluare si control a compatibilitatii de structura si material cu prilejul conceperii si proiectarii de detaliu a amenajarilor interioare, prin verificari si consutari cu specialistii pe aspecte specifice privind [42, 43, 44, 45, 46, 47]

cunoasterea specificul alcatuirii structurii de baza, a punctelor sensibile/periculoase, a limitelor permise de interventie /modificare cu sau fara expertizarea si consolidarea structurii (posibilitatea de a face spargeri, goluri, eliminari de elemente vechi sau atasari de elemente noi, incarcarile permanente si utile amise de normative, etc.)

capacitatea materialului de baza si a zonelor de aderenta / contact /imbinare de a prelua incarcarile date de cel nou si solicitarile specifice in noile conditii, mai ales sub efectul introducerii gradate de incarcarile utile in constructie dupa amenajare;

deformatii specifice diferite sub incarcarile permanente si utile in constructie dupa amenajre; deformatii specifice diferite sub incarcarile permanente si utile, diferentele de temperatura,

fluaj si curgere lenta, etc. - materialele in contact sa poata conlucra sau sa nu fie supuse la solicitari pe care nu le pot prelua (de ex. evitarea placarii sau finisarii cu materialele fragile, casante, la fibra intinsa a elementelor incovoiate, prevederea posibilitatii de reglaj a tirantilor tavanelor suspendate, evitarea impanarii placajelor stalpilor puternic comprimati);

deformatii specifice diferite sub efectul diferentelor de temperatura – elementele noi sa

Page 50: Structural-nestructural Rezolvari 1

poata sa-si modifice dimensiunile fara a suferi restrictii din partea structurii de baza si a se incarca sau deforma inacceptabil;

deplasarile si deformatiile sau seiem, oscilatii, tasari diferentiate panourilor de pereti despartitori sau de umplutura care se pot usor fisura la seisme moderate, considerarea tasarii diferite a partilor noi de amenajari de constructii ( mici ziduri, garduri);

posibilitatea unor reactii electrochimice, de agresivitate asupra structurii – materialele noi sa nu produca compusi care ataca materialele de baza, devin vizibile cand trec prin finisaje si le distrug (eflorescente, umflaturi);

transferul de temperatura si umiditate – materialele noi sa nu constituie punti termice, sa nu modifice in mod negativ circuitul caldurii si umiditatii (izolatii termice plasate gresit care conduc la condens in spatii inaccesibile, pelicule de vopsea sau finisaje care produc etansarea excesiva a unor spatii urmata de umezire, condens si atac biologic-fungic, degradari din inghet-dezghet, eflorescente).

Subiectul 12. Principii si situatii specifice de interactiune structural-nestructural in cazul constructiilor supuse miscarilor seismice

Arhitectii care concep si amenajeaza mediul construit, in special in zone seismice, au responsabilitatea de a oferi siguranta utilizatorilor si locatarilor prin: - solutii de pariu cu spatii judicios organizate, cu circulatii clare intre incaperi catre iesire, deoarece aceste caracteristici influenteaza functionalitatea si marimea distantei de parcurs si durata evacuarii la necesitate, in corelatie cu mobilarea si caracteristicile de rezistenta ale structurii; - contributia la conceperea subsistemului componentelor nestructurale prin solutiile pentru elementele nestructurale si finisaje, in raport cu modul de comportare si deteriorare sub actiunea seismica, avand in vedere interactiunea cu elementele structurale, pentru a nu pune in pericol viata si integritatea corporala a persoanelor; - mobilarea spatiului respectiv sau apartamentului, care are consecinte importante asupra capacitatii locatarului de a se evacua in siguranta la seism sau incendiu, deoarece in aceste cazuri se poate mari drumul parcurs din cauza ocolirii unor mobile sau deplasarea este impiedicata de rasturnarea altora; atunci cand mobilierul zvelt este dispus pe holuri si coridoare sau in alte spatii in care persoanele stau grupate (de ex. camera de zi), acesta poate constitui un pericol pentru evacuarea, viata si integritatea locatarilor.

Raspunsul elementelor de constructie nestructurale Cladiri cu putine niveluri Transmiterea incarcarilor orizontale (laterale) / seismice cu efecte privind conlucrarea peretilor despartitori cu structura la o cladire cu putine niveluri poate fi redata simplificat in schema urmatoare: - incarcarile sunt preluate de plansee / cu rol de diafragma si se transmit la peretii structurali catre fundatii; - in cazul in care in interior peretii nestructurali sunt solidarizati cu structura, desi acestia nu au fost luati in calcul, vor prelua o anumita incarcare, proportional cu rigiditatea lor si capacitatea sistemului de imbinare; - pentru a preintampina avarierea acestora trebuie realizate prinderi elastice sau dimensionarea potrivit situatiei reale.

transferul incarcarilor orizontale in cladirile cu putine niveluri

Page 51: Structural-nestructural Rezolvari 1

Pentru dimensionarea sau preotectia peretilor despartitori usori, trebuie inteles mecanismul de preluare a incarcarilor laterale. Se vor respecta prevederile din [93,94,95]. Intr-o cladire parter, acest proces are loc astfel: - incarcarile din seism sau din vant de la nivelul superior (ansamblul sarpantei / structurii acoperisului) (1) se transfera la elementele de planseu / tavan (2) apoi la elementele (3) care fac legatura la partea superioara a peretelui despartitor; - peretele despartitor (4) preia incarcarile prin structura sa interna de montanti si rigle sau diagonale (5) si prin conlucrarea acestora cu placile de pe fetele peretelui asigurata de cuie si/sau adezivi; - peretele transfera incarcarile la planseul interior / podea prin elemente de legatura (6).

Constructii inalte In constructiile inalte flexibile (cadre) procesul de transfer al incarcarilor are loc prin conlucrarea structurii cu elementele nestructurale, cu un raspuns specific diferentiat in etapa elastica si post-elastica astfel:

Pentru elemente de tip perete: - la structurile in cadre prin transferul “in serie” al solicitarilor si deformatiilor de la structura la zidarii sau alte tipuri de panouri (lucrul de prete de umplutura in ochiul de cadru si mecanismul de diagonala comprimata, stalp scurt etc.); - la structurile cu pereti structurali prin lucrul “in paralel” al peretilor structurali si nestructurali si preluarea de catre fiecare a unor incarcari proportionale cu rigiditatea – in planul lor sau cu masa proprie, pe directie perpendiculara pe plan;

Page 52: Structural-nestructural Rezolvari 1

Pentru alte componente / elemente nestructurale si echipamente atasate de structura sau libere – prin amplificarea acceleratiei terenului la nivelul la care este prins de structura elementul respectiv.

Sub. 13 Proiectarea seismica a componentelor nestructurale. Prinderi si legaturi. Principii si reguli de proiectare specific pentru elementele component ale anvelopei: pereti exterior nestructurali, tavane suspendate, pereti despartitori, fatade vitrate, garduri de incinta, cai de evacuare.

Proiectarea seismica a componentelor nestructurale

Arhitectul proiectant general si cel al unei amenajari de interior trebuie sa ia, sa solicite, sau sa accepte decizii privind prinderea diferitelor componente nestructurale, in corelatie cu cerintele legale din cod si cu necesitatile de estetica si imagine, cu consultand ingineri de specialitate.

Prinderi si legaturi

Page 53: Structural-nestructural Rezolvari 1

Subsistemul componentelor nestructurale (CNS) proiectate pentru a rezista actiunii seismice, vor fi prinse de elementele si/sau subsistemele structural, sau, dupa caz, de alte CNS, astfel incat fortele de calcul sa fie transmise, in totalitate, structurii principale a constructiei.

Prinderile vor fi proiectate, de regula, astfel incat:

Sa poata prelua deplasarile relative ale structurii (deplasari de calcul din cod); daca aceasta conditie nu este satsfacuta, la proiectarea CNS se va tine seama si de eforturile associate deformatiilor si/sau deplasarilor impiedicate.

Sa aiba suficienta rezistenta si rigiditate sis a asigure transferal direct al fortelor seismice si gravitationale aferente de la CNS la structura principal sau la o alta CNS, care, la randul sau, trebuie sa fie legata direct de structura principala.

Sa aiba suficienta ductilitate pentru a asigura capacitatea de rotire necesara pentru preluarea deplasarilor relative ale etajelor, atat la prinderile de elementele srtucturii principale cat si de alte CNS.

Prinderile CNS de elementele structurii principale, sau de alte CNS, pot fi realizate prin orice procedeu tehnic, verificat in practica, care asigura blocarea si/sau limitarea deplasarilor, in ambele sensuri, pe directiile tuturor gradelor de libertate ale CNS (monolitizarea armaturilor, sudura, buloane,etc.).

Efectul frecarii datorat greutatii proprii a CNS nu va fi luat in considerare pentru transmiterea fortelor seismice corespunzatoare CNS la structura principala, sau la alta CNS. Rezistenta, stabilitatea si rigiditatea elementelor de constructie pe care sunt fixate/rezemate CNS vor fi verificate pentru efectul local si de ansamblu al fortelor de legatura.

Calculul si alcatuirea legaturilor intre CNS si elementele de rezemare are in vedere ca:

- Fortele de proiectare pentru ancore, vor fi determinate cu incarcarile de calcul ale CNS, incarcari pentru care efectele actiunii seismice vor fi majorate cu 30%; pentru calculul solicitarilor in ancore se va tine seama si de conditiile probabile de instalare

- Pentru prinderile cu ancore inglobate in beton sau zidarie, eforturile capabile ale prinderii vor fi mai mari cu 30% decat eforturile capabile ale CNS care se fixeaza; in cazul in care prinderile se realizeaza cu elemente cu lungime de ancoraj mica (La < 8D) fortele seismice care actioneaza asupra CNS vor fi calculate folosind coeficientul de comportare qCNS=1.5, chiar daca valoarea data in tabelele din cod este mai mare;

- Bolturile montate prin impuscare nu vor fi folosite ca ancore solicitate la intindere pentru CNS in constructiile situate in zonele seismice ag=0.32g….0.16g.

Principii si reguli de proiectare specifice pentru elementele componente ale anvelopei

Principii generale de proiectare:

- Componentele arhitecturale si prinderile acestora trebuie sa reziste incarcarilor si sa preia deplasarile determinate conform codului.

- Pentru CNS care sunt sustinute pe elemente structural in consola sau pe grinzi cu deschideri mari se va tine seama de deformatiile vertical ale consolei/grinzii inclusive de deformatiile datorate rotirii nodului din sectiunea de reazem).

Reguli de proiectare specifice pentru elementele componente ale anvelopei:

Page 54: Structural-nestructural Rezolvari 1

Pereti ext nestruct.:

1. Pereti exteriori nestructurali, care nu constituie panouri de umplutura la cadre( ex pereti cu goluri mari, pereti rezemati pe console) realizati din zidarie de caramida sau panouri prefabricate, vor fi proiectati pentru a rezista efectelor actiunii seismice perpendicular pe plan si deplasarilor determinate conform codului.

2. Pereti ext nestruct executati din zidarie, vor fi prevazuti, dupa caz, cu stalpisori ancorati in structura principal si cu centuri. Pentru peretii rezemati pe console se va tine seama si de principiile generale mentionate. Cei care constituie panouri de umplutura in cadrele de beton armat sau de otel vor fi proiectati conform prevederilor de detaliu din cod.

3. Pereti ext nestruct exceutati din panouri prefabricate de beton, vor fi rezemati direct pe elementele structurii principale sau vor fi prinsi de acestea cu ancore sau alte dispositive, cu respectarea urmatoarelor reguli:

- Prinderile si rosturile intre panouri trebuie sa permita deplasari relative de nivel cel putin egale cu deplasarea de nivel calculata sau cel putin 15 mm

- Prinderile care asigura miscarea libera in planul panoului, in limitele deplasarii relative de nivel calculate, pot fi realizate folosind gauri ovalizate, fante, prinderi care permit deplasari prin incovoierea unor piese de otel, sau alt system care asigura capacitatea de deplasare necesara si ductilitatea corespunzatoare

- Corpul ancorelor trebuie sa aiba suficienta deformabilitate si capacitate de rotire pentru a preveni ruperea zidariei/betonului la deformatii mici sau in zona prinderilor sudate

- Toate piesele sistemelor de prindere sunt dimensionate conform codului

- Sticla inglobata in ferestrele obisnuite, in fatadele cortina si sticla vitrinelor se va proiecta si monta conform codului.

- Marimea deformatiei perpendicular pe plan a peretilor ext nestruct, produse de fortele seisimice de calcul, nu va depasi deformatia admisibila a panoului calculata.

Tavane suspendate:

Masa tavanului suspendat pentru care se calculeaza forta seismica trebuie sa includa: reteaua proprie de rezistenta, panourile de tavan, corpurile de iluminat – daca sunt agatate, prinse cu cleme sau sprijinite lateral de tavan, orice alta CNS daca este sprijinita de tavan.

Forta seisimica calculata va fi transmisa, impreuna cu incarcarile vertical corespunzatoare, prin prinderile tavanului, la elementele structurii principale sau la elementele de margine ale structurii tavanului. Prinderile vor fi dimensionate conform codului.

Reguli suplimentare pentru tavanele suspendate din clasele de importanta I si II:

- Reteaua de sustinere a panourilor va fi alcatuita din profile laminate T din otel iar aripa cornierului marginal de inchidere va fi de cel putin 50 mm

- Un capat al retelei de sustinere a tavanului va fi fixat de cornierul de margine iar celalalt capat va avea posibilitatea de deplasare liber ape cel putin 20 mm, in fiecare din cele 2 directii

- Pentru suprafete mai mari de 100 m2 se prevad prinderi laterale de structura principal

- Pentru suprafete mai mare de 250 m2, tavanele se vor diviza pein rosturi de separare sau prin pereti dezvoltati pe toata inaltimea etajului. Se poate renunta la aceasta masura daca se poate

Page 55: Structural-nestructural Rezolvari 1

demonstra prin calcul ca sistemul de prindere poate prelua integral deplasarile laterale ale tavanului

- Masuri pentru a permite deplasarea tavanului in vecinatatea capetelor de sprinklere sau a altor piese care traverseaza tavanul, fara sa le afecteze

- Daca tavanul are cote de nivel diferite, stabilitatea laterala a fiecarei zone va fi asigurata printr-un sistem propriu de blocare a deplasarilor laterale.

- Nu vor fi fixate de tavanul suspendat conductele, canalele de ventilatie, cablurile electrice si alte elemente de instalatii.

Pereti despartitori:

1. Pereti desp. din zidarie de caramida sau blocuri vor fi deimensionati pt a rezista fortei seismice perpendicular pe planul peretelui. Masa peretelui va include si masa in exploatare a mobilierului sau altor echipamente sau instalatii suspendate de perete (ex: rafturi de biblioteca, carti,boilere si sistemele de conducte inclusive apa continuta)

2. Pereti desp din zidarie simpla , daca eforturile unitare normale din incovoiere perpendicular pe planul peretelui sunt mai mici, cel mult egale, cu rezistentele de proiectare la intindere. Indiferent de rezultatele calculului prevazut, legatura peretelui despartitor cu un perete de zidarie perpendicular sau cu elemente vertical de beton armat, va fi asigurata suplimentar prin armaturi.

Peretii desp care sunt fixate la nivelul tavanului suspendat si cei mai inalti de 2.00m vor fi fixate lateral de structura principala, independent de sistemul de fixare al tavanului suspendat. Dispunerea in plan a elem de fixare laterala si dimensionarea acestora se va face in asa fel incat deplasarile laterale ale capetelor superioare ale peretilor sa fie compatibile cu deplasarile laterale ale tavanului.

3. Pereti desp din sticla – proiectarea si executarea se face conform reglementarilor specifice.

4. Pereti desp din BCA – scheletul metalic sau din lemn al peretilor usor si prinderile de structura principal vor fi simensionate pt a prelua incarcarile de calcul date in cod. Greutatea peretilor va include si greutatea mobilierului , a chipamentelor si instalatiilor suspendate de perete.

Fatade vitrate:

Scheletul metalic al fatadelor Cortina, ramelor vitrinelor si ferestrelor si prinderea acestora de structura principal vor fi proiectate pt a prelua deplasarile relative de nivel calculate, fara deformatii permanente si fara deteriorarea sticlei si a pieselor de etansare.

Sticla partilor vitrate ale fatadelor (pereti cortina vitrati, vitrine de mari dimensiuni) trebuie sa satisfaca cerinta referitoare la limitarea deplasarii relative de nivel data de relatia: dra (sticla)>1.25ɤ1dr,CNS ≥ 15 mm

Unde: dra (sticla) = deplasarea relative de nivel care produce spargerea/caderea sticlei din peretele cortina sau vitrina

ɤ1 = coeficientu de importanta al constructiei

dr,CNS = deplasarea relative de nivel pt calcului CNS

Valoarea dra(sticla) depinde de tipul sticlei respective. In cazul ferestrelor cu suprafata mai mare de 2.00m2, situate la inaltime mai mare de 2.00m peste nivelul trotuarului, sticla va fi de tip “securizat”.

Garduri de incinta:

Cele cu inaltime mai mare de 1.50m vor fi proiectate pt a rezista fortelor seismice stabilite conform codului, cu reglementarile specific materialelor de constructive utilizate.

Page 56: Structural-nestructural Rezolvari 1

Cai de evacuare:

Pentru zonele seismice cu ag > 0.20g, usile cu comanda mecanica ale garajelor statiilor de salvare, ale unitatilor de pompieri si similare, si cele ale constructiilor care adapostesc aglomeratii mari de persoane(peste 250 de persoane) vor fi proiectate a.i. sa se evite blocarea pt deplasari relative de nivel >1.50 dr,CNS. Usile obisnuite ( sali de clasa, cabinete, usi exterioare)vor fi proiectate astfel incat sa se evite pericolul de blocare pt deplasari relative de nivel > 1.25 dr,CNS.

Copertinele situate deasupra usilor de evacuare vor fi verificate pt o forta seismica vertical mai mare cu 50% decat cea data din relatia din cod pt constructiile din clasele I si II si cu 25% pt cele din clasa de importanta III. Pardoselile, tavanele suspendate si celelalte finisaje de pe caile de evacuare din constructive vor fi proiectate a.i. avarierea lor sa nu impiedice circulatia persoanelor. Toate piesele de mobilier din constructiile din clasele I si II de importanta, aflate pe caile de evacuare, vor fi fixate de structura sau de pereti nestructurali.

Subiectul 14.

A. Conditii generale de proiectare pentru sistemele de instalatii in zonele seismice.

B.Corelatia dintre deplasarile la seism ale structurii, elementelor arhitecturale nestructurale si ale instalatiilor.

C. Reguli de proiectare specifice pentru diferite categorii de elemente si/sau subansambluri de instalatii.

A. Obiectivul principal al prevederilor este proiectarea rezemarilor si prinderilor pentru CNS din categoria instalatii identificate la subsistemul componentelor nestructurale, pentru incarcarile de proiectare si pentru deplasarile relative stabilite comform codului.

-Capacitatea de rezistenta la cutremur a componentelor care fac parte din sistemul de instalatii se stabileste comform cataloagelor furnizorului , unde producatorul va preciza valorile eforturilor capabile si categoria de deformabilitate ale acestora.

-La interfata cu terenul (sau cu structuri adiacente) conductele de alimentare/evacuare trebuie sa aiba flexibilitatea necesara pentru a prelua in siguranta deplasarile diferentiale capabile.

-Pentru constructiile din clasele de importanta 1si 2 asezate pe terenuri cu consistenta redusa , se va tine seama de sensibilitatea la actiunea seismica a retelelor exterioare ingropate si a zonelor de legatura cu instalatiile interioare.

-In cazul utilajelor si echipamentelor incluse in sistemul de instalatii vor fi luate si alte masuri suplimentare: - eliminarea impactului pentru elementele vulnerabile la impact(elemente din materiale neductile sau cu ductilitate redusa

-la proiectare se va tine seama de deplasarile impuse utilajelor/echipamentelor de retelele interioare si exterioare datorita miscarilor relative intre punctele de prindere pe structuri separate.

Page 57: Structural-nestructural Rezolvari 1

-Utilajele/echipamentele care contin cantitati importante de substante periculoase, vor fi proiectate pentru fortele seismice si cele gravitationale in conditiile degradarii materialelor

-Prinderile si reazemele utilajelor/echipamentelor trebuie sa satisfaca reguli privind ancorele mecanice, dispozitive de limitare a deplasarilor si ductilitatea materialelor precum si conditiile din cod.

B. Se cere ca eforturile sectionale capabile sa fie cel putin egale cu eforturile sectionale de proiectare rezultate din incarcarile de calcul determinate comform reglementarilor tehnice specifice materialelor( beton armat, metal,zidarie,lemn,sticla,etc). Nivelurile de siguranta la cutremur sunt diferentiate prin coeficientul de importanta, in functie de rolul acestora in functionarea constructiei. Prinderile componentei propriu-zise,elementele structurale sau nestructurale de care e prinsa componenta respectiva sau cu care aceasta se poate afla in interactiune -se va face verificarea sigurantei in raport cu starea limita definita in cod. Se va tine seama de dimensiunile geometrice ale componentei, schema statica de fixare a componentei de elementele de reazem, caracteristicile mecanice de rezistenta si de deformabilitate ale materialelor din care sunt alcatuite componenta si prinderile sale , directiile pe care actioneaza forta seismica, incarcarile de calcul si deplasarile relative. Stabilitatea generala a componentelor nestructurale sub actiunea fortelor de proiectare va fi asigurata numai cu dispozitive mecanice.

C. Reguli de proiectare pentru instalatii sanitare:

Proiectarea sistemelor de sprinklere se va face comform reglementarilor specifice referitoare la marimea fortelor si deplasarilor seismice si vor satisface urmatoarele reguli:

-spatiile libere intre conducte sau intre conducte si alte elemente de constructie vor fi stabilite astfel incat, sub efectul fortelor si deplasarilor de calcul, sa nu se produca ciocnirea acestora.

-conductele trebuie sa poata prelua efectele deplasarilor relative care se produc intre punctele de rezemare pe structura, pe teren, pe echipamente si utilaje sau pe alte conducte.

Reguli de proiectare pentru instalatii electrice si de iluminat:

Codul impune ca prinderile si reazemele prin care se transfera fortele seismice aferente utilajelor si/sau echipamentelor electrice sa fie realizate din materiale ductile.Pentru sistemele de cabluri care traverseaza rosturile intre constructiile/tronsoane adiacente precum si pentru sistemele de cabluri legate de echipamente izolate impotriva vibratiilor se vor lua masuri pentru a se asigura preluarea deplasarilor relative calculate comform codului; la constructiile din clasele de importanta 1 si 2 vor fi majorate cu 30%.

Se vor lua masuri pentru eliminarea riscului de impact intre utilajele electrice si elementele structurii sau alte CNS. Tablourile si dulapurile electrice precum si stelajele pentru baterii vor fi fixate pentru asigurarea stabilitatii,prin ancorare de elemente de constructie suficient de rezistente pentru a prelua incarcarile seismice corespunzatoare maselor respective.

Reguli de proiectare pentru instalatii de conditionare,de incalzire si de ventilatie:

Si in acest caz,pentru sistemele de conducte si canale care traverseaza rosturile intre constructii si/sau tronsoane adiacente precum si pentru sistemele de conducte legate de echipamente izolate impotriva vibratiilor se vor lua masuri pentru a se asigura preluarea deplasarilor relative calculate comform codului iar la constructiile din clasele de importanta 1 si2 aceste deplasari vor fi majorate cu 30%.

Nu este necesar sa se prevada legaturi pentru limitarea deplasarilor laterale pentru sistemele de conducte, daca una din conditiile urmatoare este indeplinita pe toata lungimea fiecarei conducte:

Page 58: Structural-nestructural Rezolvari 1

conducta este suspendata cu elemente de prindere care au lungime mai mica sau egala cu 300 mm de la partea superioara a conductei pana la elementul structural de care sunt prinse si sunt alcatuite astfel incat nu rezulta o inconvoiere semnificativa a elementului a elementului de suspendare si a elementelor de legatura sau conducta are sectiunea transversala mai mica sau egala cu 0.5m2

Utilajele legate direct cu sistemele de conducte a caror greutate in exploatare este mai mare de 0.35kN trebuie sa fie rezemate si legate lateral, independent de sistemul de conducte.

Accesoriile folosite la sistemele de conducte vor fi prinse cu elemente de fixare capabile sa preia deplasarile laterale in ambele sensuri dar fixarea laterala nu este obligatorie pentru conductele legate direct de echipamente daca acestea au flexibilitatea necesara pentru a suporta deplasarile relative intre punctele de prindere.

Reguli de proiectare pentru instalatii speciale cu utilaje care opereaza cu abur sau apa la temperaturi ridicate:

Regulile se refera numai la boilerele si vasele de presiune din constructiile social-culturale si similare,instalatiile speciale din unitati de productie. Proiectarea boilerelor se va face comform reglementarilor, dar se vor lua si urmatoarele masuri suplimentare:

- rezistentele de proiectare in otel se vor reduce cu 15% pentru corpul recipientului si cu 25% pentru prinderile acestuia

-se vor evita interactiunile necontrolate intre recipienti,conductele aferente si alte elemente de constructie(structurale/nestructurale)

Subiectul 15. Masuri specifice pentru protectia la actiunea seismica a mobilierului din constructii. Descrierea simplificata a unor situatii de solicitare seismica specifica pentru corpuri de mobilier libere in exteriorul si interiorul unei cladiri si caracterizarea tipurilor de raspuns seismic (balans, alunecare etc.). Efectul formei/zveltetei corpului de mobilier asupra tipului de raspuns posibil. Exemplificarea raspunsului seismic al unor tipuri curente de mobilier.

Raspunsul seismic al corpurilor libere( mobilier, echipamente, obiecte) in cladiri si spatii deschise publice( interioare si exterioare)

Categorii de constructii si de mobilier/ aparatura care necesita protectia la actiunea seismic

Si aceste prevederi reprezinta o noutate in reglementarile si practica din tara noastra, in conditiile in care o serie de investitii din domeniul industrial si commercial utilizeaza astfel de obiecte de dimensiuni si mase considerabile fara a fi respectate cerinte adecvate. Pentru urmatoarele categorii de mobilier/ aparatura se vor lua masuri pentru asigurarea stabilitatii la rasturnare/ deplasare:

- Mobilierul professional si aparatura constructiilor din clasa de importanta I care asigura functionarea neintrerupta in timpul cutremurului si imediat dupa acesta( in particular pentru unitati medicale, de comunicare in masa, pentru sistemele informatice care contin baze de date de importanta nationala si similare);

- Mobilier profesional( dulapulari, rafturi, etc.) in care sunt depozitate substante a caror degajare/ imprastiere poate conduce la incendii/ explozii sau poate constitui un pericol pentru viata oamenilor( de exemplu dulapurile care contin recipient cu bacteria, virusi, etc.)

Page 59: Structural-nestructural Rezolvari 1

- Mobilierul si obiectele din muzee de interes national;

- Rafturile de depozitare din marile spatii comerciale accesibile publicului.

Reguli generale de proiectare

Stabilitatea mobilierului enumerat va fi asigurata prin dispositive de prindere calculate pentru fortele stabilite de accord cu majorarea cu 25% a efectelor fortelor seismice. Dispozitivele de prindere vor fi ancorate in elemente de structura sau nestructurale capabile sa preia in totalitate fortele de legatura. Codul indica modul de calcul al eforturilor sectionale al CNS, si ale prinderilor respective, sub incarcarile de calcul, deplasarile de calcul, modele de calcul, nivelurile de siguranta si regulile generale pentru verificarea sigurantei CNS la actiunea seismic.

Prezentarea simplificata a unor situatii de solicitare seismic specifica pentru corpuri de mobilier libere

Atunci cand nu poate fi efectuata o analiza inginereasca potrivit ingineriei seismice si principiilor dinamicii lucrurilor, Normativului P100-1992 sau Codului P100-1/2004, se vor aplica masuri bazate pe analiza simplificata si exemplele prezentate in continuare.

In exteriorul unei cladiri : obiectele si echipamentele sunt solicitate direct de incarcarile seismic transmise de teren prin sistemul support si/sau un alt element.

In interiorul unei cladiri : incarcarile seismic transmise de teren sunt preluate de cladire si transmise mobilierului, obiectelor, etc. in functie de:

- Caracteristicile miscarii seismic transmise de terenul liber;

- Caracteristicile miscarii seismic filtrate de structura, elemental de constructive de care este fixat sistemul suport, sistemul support in sine, sau obiect, potrivit caracteristicilor sale dinamice.

Rezistenta si/sau comportarea/raspunsul la actiuni seismic ale unui obiect, piesa de mobilier, echipament etc. depind de:

- Caracteristicile sale geometrice si de material;

- Caracteristicile sistemului suport , in interactiunea cu elementele intermediare sau de constructive;

Desi, in principiu, atat obiectul expus actiunii seismice cat si sistemul suport pot fi modificate, de regula sunt preferate si practicate modificari ale sistemului suport.

Raspunsul seismic

- Miscarea seismica probabila predominant a unui corp poate fi analizata si determinate prin metode ingineresti, pentru a se allege modalitati adecvate de protective prin metode, sisteme si dispositive de prevenire, evitare si limitare a raspunsului seismic nefavorabil.

- In functie de caracteristicile miscarii seismic de calcul, ale constructiei si obiectului analizat, sistemul support analizat va fi construit fie numai din sistemul de fixare propriu-zis, fie din ansamblul sistem de fixare, soclu/piedestal/ …/ element de constructie.

- Sistemele rigide, care se supun legilor de miscare din dinamica corpului rigid, prezinta in cazul miscarii seismic, o miscare complexa care poate fi descompusa in componente de alunecare, salt vertical, balans, rotire in plan, etc.

- Pentru evaluarea preliminara a tipului de miscare posibila, pentru corpuri pe care le putem aproxima ca fiind relative omogene, trebuie retinut ca: In functie de caracteristicile geometrice( zveltete- un corp svelt este un corp care are inaltimea mult mai mare decat una dintre celelalte dimensiuni), masa (atat cea proprie cat si cea utila),pozitia centrului de greutate,

Page 60: Structural-nestructural Rezolvari 1

coeficientul de frecare cu baza, se remarca in cazurile curente o miscare predominanta de tipul uneia dintre componentele mentionate sau o combinatie, fiecare corespunzand celei mai mici valori de acceleratie, necesare pentru a se initia acel tip de miscare.

Raspunsul de tip alunecare a unui corp rigid se poate manifesta prin:

- Alunecarea corpului pe soclu sau suprafata support;

- Alunecarea corpului impreuna cu soclu;

In aceste cazuri valoarea acceleratiei de calcul de incepere a miscarii de alunecare este proportionala cu coeficientul de frecare la alunecare al materialelor in contact la baza corpurilor.

Raspunsul de tip balans al unui corp rigid se caracterizeaza prin inclinarea in raport cu una din laturile de contact cu baza, revenirea la pozitia normala si inclinarea in sens opus, caz in care poate avea influenta si coeficientul de impact dintre corpurile care interactioneaza (de ex. Obiect si pardoseala), coeficient care depinde de caracteristicile fizice ale materialelor.

Efectul formei/ zveltetei este introdus in aceste evaluari de raportul dintre latine si inaltime b/h; cu cat creste latimea b sau cu cat scade inaltimea h, acceleratia necesara pentru rasturnare va creste, deci corpul este mai stabil pe directia la care ne referim:

- La aceeasi latime b, in cazul in care corpul este montat pe picioare inalte si centrul sau de greutate( masa proprie plus cea utila) este considerabil mai sus, scade acceleratia de rasturnare de calcul si corpul devine sensibil la solicitari;

- La aceeasi inaltime h, largirea bazei de sprijin, fara modificarea corpului de mobilier dar printr-un sistem suport local, reduce acceleratia de calcul de rasturnare;

- Din rapoartele b/h rezulta ca mobilierul de tip pat, canapea, fotoliu, birou, masa, este cel mai stabil;

- Calculele sumare arata ca acceleratiile de calcul de rasturnare pentru bibliotecile foarte zvelte, din corpuri modulate, sunt de ordinul a(indice h)i=140..210 cm/s²(cca. 0.14…0.21 g) iar pentru vitrinile inalte de ordinul a(indice h)=210..340 cm/s²(cca. 0.21..0.34g), corespunzand miscarilor seismice ce echivaleaza minimum gradul VIII MSK, fiind cele mai vulnerabile la rasturnare; in cazul pieselor de mobilier suprapuse pe vertical, fara a fi legate, analiza este mult mai dificila, modelul aplicabil este complicat iar evaluarea ar trebui efetuata in conformitate cu principiile din mecanica; oricum siguranta corpurilor superioare este discutabila;

- Pentru alte tipuri de mobilier( servant scunde, unele dulapuri, frigidere, mese, birouri), acceleratiile si intensitatile seismic echivalente la care se poate produce oscilatia acestora sunt de 1.5 pana la de 2 ori mai mari, acestea fiind ,ai stabile decat mobilierul zvelt.

Page 61: Structural-nestructural Rezolvari 1

Subiectul 16. Raspunsul seismic si detalierea masurilor de protectie la mobilierul de biblioteci. Specificul si precautiile necesare la amenajarea si mobilarea spatiilor comerciale. Exemple de principii, modalitati si dispozitive de prindere la diferite tipuri de mobilier profesional si de apartament, tehnica de calcul, rafturi si dulapuri cu recipient de vase de laborator. Explicarea modului in care asigura protectia.

R:

Raspunsul sesmic :

• Miscarea sesmica probabila predominanta a unui corp poate fi analizata si determinata prin metode ingineresti , pentru a se allege modalitatile adecvate de protective prin metode, sisteme si dispositive de prevenire, evitare si limitare a raspunsului seismic nefavorabil.

• In functie de caracteristicile miscarii seismice de calcul, ale constructiei si obiectului analizat, sistemul support analizat va fi constituit fie numai din sistemul de fixare propriu zis, fie din ansamblul sistem de fixare , soclu/piedestal…./element de costructie.

• Sistemele rigide, care se supun legilor de miscare din dinamica corpului rigid, prezinta in cazul miscarii sesmice , o miscare complexa care poate fi descompusa in componente de alunecare, salt vertical, balans, rotire in plan, etc.

-Pentru evaluarea preliminara a tipului de miscare posibila, pentru corpuri pe care le putem aproxima ca fiidn relatv omogene, trebuie de retinut ca:

-In functie de caracteristicile geometrice (zveltete-un corp zvelt este un corp care are inaltimea mult mai mare decat una dintre celelalte dimensiuni), masa (atat cea proprie cat si cea utila), pozitia centrului de greutate, coeficientul de frecare cu baza, se remarca in cazurile curente o miscare predominanta de tipul uneia dintre componentele mentionate sau o combinatie, fiecare corespunzand celei mai mici valori de acceleratie, necesare pentru a se initia acel tip de miscare:

• Raspunsul de tip alunecare al unui corp rigid se poate manifesta prin:

- alunecarea corpului pe soclu sau suprafata suport;

-alunecarea corpului impreuna cu soclul

In aceste cazuri valoarea acceleratiei de calcul de incepere a miscarii de alunecare este proportionala cu coeficientul de frecare la alunecare al materialelor in contact la baza corpurilor.

• Raspunsul de tip balans al unui corp rigid se caracterizeaza prin inclinarea in raport cu una din laturile de contact cu baza, revenirea la pozitia normala si inclinarea in sens opus, caz in care poate avea influenta si coeficientul de impact dintre corpurile care interactioneaza (de ex. obiect si pardoseala), coeficient care depinde de caracteristicile fizice ale materialelor.

-Efectul formei/zveltetei este introdus in aceste evaluari de raportul dintre latime si inaltime b/h; cu cat creste latimea b sau cu cat scade inaltimea h, acceleratia necesara pentru rasturnare va creste, deci corpul este mai stabil pe directia la care ne referim:

• la aceeasi latime b, in cazul in care corpul este montat pe picioare inalte si centrul sau de greutate (masa proprie plus cea utila) este considerabil mai sus, scade acceleratia de rasturnare de calcul si corpul devine sensibil la solicitari;

• In aceeasi inaltime h, largirea bazei de sprijin, fara modificarea corpului de mobilier dar printr-un sistem suport local, reduce acceleratia de calcul de rasturnare;

• din rapoartele b/h rezulta ca mobilierul de tip pat, canapea, fotoliu, birou, masa, este cel mai stabil;

Page 62: Structural-nestructural Rezolvari 1

• Vitrinele inalte sunt cele mai sensibile la rasturnare.

• Pentru alte tipuri de mobilier (servante scunde, unele dulapuri, frigidere, mese, birouri), acceleratiile si intensitatile seismice echivalente la care se poate produce oscilatia acestora sunt de 1,5 pana la de 2 ori mai mari, acestea fiind mai stabile decat mobilierul zvelt.

Masuri de protectiie la mobilierul pentru biblioteci:

Bibliotecile reprezinta un caz special de concentrare a unor tipuri de mobilier diversificat, la care trebuie aplicate prevederile redate anterior.

Functiunile specifice pot fi clasificate in:

• Depozite cu acces current la rafturi sau depozite cu acces periodic;

• Sali de lectura cu sau fara depozite cu acces direct;

• Spatii pentru fisiere, microfilme, spatii pentru operatiuni de inventariere, documentare, conservare, reconditionare;

• Sali de conferinte, cursuri;

• Spatii pentru servicii si activitati tehnico-administrative;

• Spatii tehnico-sanitare generale;

• Spatii pentru access si circulatie.

In orice alte situatii neacoperite de prevederile din codul P100-1/2004 trebuie retinut ca in diferite institutii in care se utilizeaza aparate si exhipamente, potrivit experientei international, urmatoarele cazuri reprezinta pericole pentru viata si/sau integritatea corporala a persoanelor:

• Impactul cu corpuri sub 4,5 kg care au muchii ascutite din sticla;

• Impactul cu corpuri peste 4,5 kg nelegate de un element rezistent si amplasate pe mese de laborator, dulapuri;

• Impactul cu corpuri peste 20 kg care aluneca sau se rostogolesc pe podea;

• Rasturnarea de mobilier sau echipamente care conduc la contactul direct sau inhalarea substantelor toxice sau contaminate, contactul cu fire electrice, abur, gaze medicale, imposibilitatea de a avea acces la echipamentele de importanta esentiala sau imposibilitatea de a parasi o zona periculoasa sau obisnuita (blocarea).

Specificul si precautiile necesare la amenajarea si mobilarea spatiilor comerciale:

Cazurile care atrag atentia prin aglomerarea de persoane si potentialul de efecte negative dat de comportarea mobilierului profesional sunt:

• Constructiile de tip baraca din schelet metallic sau lemn si sticla sau constructiile cu un numar redus de niveluri, individuale – special executate, tip baraca lemn, baraca din elemente de table imbinate prin sudura sau prin bulonare, baraca din elemente structural din otel laminate, cu inchideri perimetrale din sticla, amplasate pe un spatiu liber sau alipite unor constructii existente.

• Constructiile special amenajate pentru comertul en-gros inchiriate la diferiti utilizatori simultan (boxe, compartimente).

Page 63: Structural-nestructural Rezolvari 1

• Constructii tip locuinta individuala, in care unele incaperi au fost amenajate special, avand ca functiuni: magazine, spatii de depozitare a marfurilor en-gros, mici ateliere mecanice si de servicii, bufete, discoteci, jocuri mecanice, cabinet private.

In unitatile mai mari, spatiile interioare sunt organizate sub forma unor compartimentari de tip “boxa” cu culoare longitudinale pentru circulatie, sau sub forma unor spatii de depozitare, realizate cu ajutorul unor schelete metalize imbricate cu panouri din elemente usoare.

• Atunci cand etalarea marfurilor se face pe rafturi metalice si din sticla sau cu stive pentru depozitare, se va utiliza numai sticla tratata, cu margini si colturi polizate, cu caracteristici de rezistenta si deformabilitate adecvate, care nu poate produce rani la spargere.

• Daca plafonul este din sticla, trebuie asigurat ca modul de asezare a foilor de geam in rame este sigur, adica nu va permite caderea acestora peste salariati si client. Daca acoperisul este usor (table, placi ondulate) trebuie verificat ce se poate intampla daca de la cladirile invecinate ar cadea caramizi, obiecte, geamuri si se va intari structura acesteia.

• Daca se utilizeaza rafturi cu polite din foi de geam, se vor prevedea dispositive contra alunecarii si/sau caderii politelor de pe reazeme, nu se pun obiecte grele (sticle voluminoase, piese metalice). Trebuie luate masuri care sa impiedice deplasarea, rasturnarea sau caderea unor obiecte de mobilier, rafturi, stive de marfuri, elemente de constructie structural sau nestructurale pe caile de circulatie si evacuare.

• Deoarece curemurul incepe in general cu o component vertical a oscilatiei, spargerea foilor de geam de la polite poate produce spargeri in lant, creand panica nejustificata si raniri care pot fi prevenite prin masurile de precautie recomandate.

• Se contravatuiesc rafturile in lungul lor pe diagonal si se leaga sau se contravantuiesc pe orizontala intre ele, daca nu a fost aplicat un alt sistem sigur de prevenire a rasturanrii sau oscilatiei exaggerate; se asigura un spatiu de manevra pentru salariatul care sta intre rafturi si tejghea pentru a putea sa se protejeze de caderea rafturilor, cu atentie la stivele de navete cu sticle, boxpaleti si lazi grele.

• Obiectele, sticlele de pe politele de la rafturi (in special cele de valori mari) pot fi protejate contra caderii de pe raft prin amplasarea unei corzi de undita sau pe extensor (elastic cu arc intinzator) intre montantii verticali, la fata disnpre client; in deposit este mai bine sa fie raft metalic cu polita cu opritor de margine spre a preveni spargerea politei si alunecarea produselor. Se ancoreaza rafturile de un perete sau se solidarizeaza intre elepe doua directii la partea superioara.

Exemple de principii, modalitati si dispozitive de prindere la diferite tipuri de mobilier profesional si de apartament, tehnica de calcul, rafturi si dulapuri cu recipient de vase de laborator:

- Toate imaginile de la pag 350-358.

Page 64: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 65: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 66: Structural-nestructural Rezolvari 1

Subiectul 17. Aspecte specifice privind raspunsul seismic si protectia mobilierului, exponatelor si obiectelor de arta din muzee si expozitii. Corelatia dintre tipul, materialul, sistemul suport si masele exponatelor. Exemplificarea unor situatii de raspuns seismic de obiect/ corp/ sistem rigid sau se raspuns seismic de obiect/ corp/ sistem flexibil in muzee.

Corelatia dintre tipul, materialul, sistemul suport si masele exponatelor din muzee si expozitii.

In functie de tematica muzeului si tipul bunurilor detinute, muzeele si expozitii de arta pot fi clasificate in cateva categorii

– muzee: de arta (pictura, sculptura, arta decorativa, grafica etc), istorie si arheologie (documente, piese arhitecturale, relicve, arme, piese de tezaur, numismatica – incluzand dupa caz situri arheologice cu exponate adiacente), de stiintele naturii (exponate de geologie, zoologie, biologie, preparate, diorame, acvarii), muzee si colectii de obiecte de cult, de etnografie si arta populara (constructii, obiecte casnice, vestimentatie, documente etc), stiintifice si tehnice (documentatii, publicatii, aparate, masinii, echipamente, vehicule etc)

case memoriale si colectii muzeale,sali de expozitie si galerii de artarezervatii naturale cu caracter muzeal etc

In functie de modul in care bunurile culturale sunt expuse si pastrate pot fi indentificate:– muzee instalate in cladiri si incinte special destinate acestui scop, colectii muzeale si case

memoriale instalate in cladiri cu o alta destinatie de baza (de ex: locuinte, scoli, lacase de cult etc.)

Page 67: Structural-nestructural Rezolvari 1

expozitii amplasate temporare in spatii cu alta destinatiemuzee si expo in aer liber, cu caracter temporar sau permanent, statui grupuri statuare si ansambluri de sculptura in aer liber, in localitati sau in afara acestora.

Din pct de vedere al functiunilor specifice, in institutii muzeale se pot intalni;– spatii cu fct de expunere, depozitare, restauraresali de conferinta sau spectacolesali de documentare, biblioteci,birouri, servicii tehnico-administrativespatii de circulatie si tehnico-sanitare.

fiecare spatiu impune o mobilare specifica

Categorii de mobilier, echipamente, obiecte de arta

Categorii de mobilier profesional si de uz general, exponate si obiecte ce pot fi clasificate din pct de vedere al elementelor care determina raspunsul acestora la actiunea seismica, astfel:

in functie de forma si dimensiuni:- mobilier (dulapuri, vitrine, biblioteci, rafturi, rastele, mese, birouri, scaune, fotolii etc) de volume si mase

diferite, dezvoltate pe una sau 2 directii- obiecte tehnice (de ex: aparate, calculatoare, ceasuri, radiouri etc), echipamente, aparate, utilaje si instalatii pt protectie, securitate, monitorizare- de dimensiuni reduse cu baza plata (vaze, basoreliefuri) sau fara baza plata (exponate arheologice)- statui si sculpturi de volume si mase diferite, dezvoltate pe una sau doua directii- plane (tablouri, panouri, tapiserii)-obiecte cu unul sau mai multi suporti (stative, mese, scaune), obiecte plate (farfurii)- dulapuri, vitrine de expunere, rafturi cu obiectele descrise anterior si /sau cu carti valoroase, grele, suluri, manuscrise etc care se pot dezintegra la cadere sau pot periclita viata si integritatea corporala a utilizatorilor

in fct de sistemul suport si legaturile cu acesta:- simplu rezemate (nelegate de sistemul suport)- cu baza fixata de sistemul suport- cu sistemul de tip consola (bara) incastrata si /sau pivotata intr-un alt element de constructie, soclu, piedestal, vitrina- agatate, pendulate (candelabruri, tablouri) avand sisteme de suspendare cu unul sau 2 graduri de libertate.

Obiectul si sistemul suport pot fi:- asezate pe piedestale/socluri, simplu rezemate sau fixate de planseu;- fixate de un cadru sport;- nefixate de planseu;- amplasate in vitrine/dulapuri/rafturi fixate de planseu;- fixate punctual sau continuu de elementele de constructii;- inglobate in elementele de constructii sau terenul adiacent.

Pantru cazurile curente de obiecte/corpuri/sisteme din muzee si expozitii, se identifica doua tipuri principale de raspuns din punct de vedere al dinamicii sub actiuni seismice:- raspunsurile seismice de obiect/corp/sistem rigid, flexibil;

Pentru obiectele expuse pe socluri sau in vitrine, care constituie sisteme cu mai multe grade de libertate se va avea in vedere proiectarea sistemelor suport pe baza unor analize in doua etape:

Page 68: Structural-nestructural Rezolvari 1

- analiza simplificata, in care prin introducerea unui sistem de fixare se va impiedica/restrange miscarea socului sau vitrinei; - analiza cu metode avansate, in care va fi luat in considerare modelul cu mai multe grade de libertate.

Toate sistemele de anocrare-fixare vor fi verificate prin calcul, testare si omologare/calificare, pentru a raspunde unor cerinte precizate de specialisti.

Din punct de vedere al efectului raspunsului seismic, se identifica: - obiecte cu miscare libera sau limitata; obiecte cu miscare impiedicata.

Pentru obiectele rigide agatate, raspunsul la miscarea seismica va fi reprezentat de o oscilatie spatiala, ca pendul cu unul sau doua grade de libertate.

Raspunsul seismic de obiect/corp/sistem flexibil:Sistemele flexibile de tipul unei bare/structuri, incastrate in teren sau in alt element de constructie, care se supun legolor din dinamica structurilor prezinta in cazul solicitarilor seismice un raspuns/oscilatie caracterizat prin modurile si formele proprii de vibratie, in functie de nivelul solicitarii si continultul spectral al miscarii. In cazul unor - materiale maleabile se produce deformarea obiectului- materiale casante: ruperea obiectului.Cutremurele de tip vrancean se deosebesc de cutremurele de suprafata prin continutul spectral si durata care trebuie luat in considerare in evaluarile raspunsului seismic pentru evitarea si sau controlul fenomenelor de amplificare cauzat de rezonanta.

Page 69: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 70: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 71: Structural-nestructural Rezolvari 1

Subiect 18. Cerinte specifice privind sistemele suport si mijloacele de prevenire si limitare a deplasarilor la seism pentru protectia exponatelor si obiectelor de arta din muzee si expozitii, bunurilor din patrimoniul cultural. Exemple de masuri si dispozitive specifice. Explicarea modului in care se asigura protectia.

Corelatie dintre tipul, material, sistemul support si masele exponatelor din muzee si expozitii de arta.

In functie de tematia muzeului si tipul bunurilor detinute, muzeele si expozitiile de arta pot fi clasificate in :

-muzee :de arta( pictura, sculptura , arta decorative etc.); istorie si arheologie (documente, piese de tezaur, numismatica, incluzand situri arheologice); de stiinte ale naturii ( exponate geologie, zoologie, biologie, acvarii,); muzee si colectii de obiecte de cult, de etnografie si arta populara(constructii, obiecte casnice, vestimentatie , documente etc.); muzee stiintifice si tehnice(documentatii, publiccatii, aparate, masini, echipamente etc)

-case memoriale si colectii muzeale

-Sali de expozitie si galerii de arta

-rezervatii natural cu character muzeal.

Categorii de mobilier, echipamente, obiecte de arta :

Categorii de mobilier professional si de uz general, exponate si obiecte pot fi clasificate din punct de vedere al elementelor care determina raspunsul acestora la actiune seismic astfel:

-In functie de forma si dimensiuni:

-mobilier de volume si mase diferite, dezvoltate pe una sau doua directii: vitrine, dulapuri, biblioteci, rafturi, rastele, mese, birouri, scaune, fotolii, paturi;

- obiecte tehnice, echipamente, aparate, utilaje si instalatii pentru protectie, securitate si monitorizare (ex. aparate, calculatoare, ceasuri, radiouri etc);

- de dimensiuni reduse cu baza plata ( vaze , basoreliefuri) sau fara baza plata (exponate arheologice);

- statui si sculpture, de mase si volume diferite, dezvoltate pe una sau 2 directii;

- plane : tablouri, panouri , tapiserii;

- obiecte cu unu sau mai multi suporti: stative, mese, scaune,; obiecte plate: farfurii;

Page 72: Structural-nestructural Rezolvari 1

-dulapuri, vitrine de expunere, rafturi( cu ob descries anterior) si /sau cu carti valoroase, grele, suluri, manuscrise etc care se pot dezintegra la cadere sau pot periclita viata si integritatea corpurala a utilizatorilor.

-In functie de sistemul suport si legaturile cu acesta:

-simplu rezemate (nelegate de sistemul support)

- cu baza fixata de sistemul support

- cu support de tip consola (bara incastrata si/sau pivotanta intr-un alt element de constructive, soclu, piedestal, vitrina)

- agatate/ pendulare ( candelabra, tablouri) avand sisteme de suspendare cu unul sau 2 grade de libertate;

Obiectul si sistemul support pot fi:

-asezate pe piedestale/socluri, simplu rezemate sau fixate de planseu;

-fixate de un cadru support( aparate, echipamente)

-nefixate de planseu

-amplasate in: vitrine, dulapuri,rafturi, fixate de planseu si/sau solidarizate (contravantuite lateral)

-fixate punctual sau continuu de elementele de constructii

- inglobate in elementele de constructii sau terenul adiacent.

Pentru cazurile curente de obiecte, corpuri , sisteme din muzee si expozitii, pot fi identificate doua tipuri principale de raspuns, din punct de vedere al dinamicii sub actiunile seismic

-raspunsul seismic de obiect, corp, sistem rigid (prezentate anterior)

-raspunsul seismic de obiect,corp,sistem, flexibil

Pentru obiectele expuse pe socluri sau in vitrine, care constituie in acest fel sisteme cu mai multe grade de libertate, se va avea in vedere proiectarea sistemelor support pe baza unor analize in doua etape:

- Analiza simplificata, in care prin introducere unui sistem de fixare se va impiedica/ restrange miscare soclului sau vitrinei, astfel incat miscare obiectului sa poata fi modelata cu metodele disponibile si evaluat tipul de raspuns seismic probabil, pentru care se va proiecta sistemul de control a miscarii obiectului;

Page 73: Structural-nestructural Rezolvari 1

- Analiza cu metode avansate, in care va fi luat in considerare modelul cu mai multe grade de libertate, proiectandu-se sistemul de control al miscarilor fiecarui corp si sistemului support, avand in vedere interactiunea acestora.

Toate sistemele de ancorare-fixare, vor fi verificate prin calcul, testare si omologare/ calificare , pentru a raspunde unor cerinte precizate de specialisti pe baza unor reglementari legale si conditiilo seismic de calcul stabilite de institute abilitate in domeniu.Din punct de vedere al efectului raspunsului seismic putem identifica :-obiecte cu miscare libera sau limitata in timpul seismului-obiecte cu miscare impiedicata ( cele fixate in planseu/ pavement etc) in timpul seismuluiPentru obiectele rigide agatate raspunsul la miscare seismic va fi reprezentat de o oscilatie spatial sau plana , ca pendului cu unul sau doua grade de libertate.

Raspunsul seismic de obiect/corp/ sistem flexibil:

Page 74: Structural-nestructural Rezolvari 1

Sistemele flexibile de tipul unei bare/ structui (statui, lucrari de arta moderna) incastrate in teren, soclu, sau un alt element de constructive, care se supun legilor din dinamica structurilor, prezinta in cazul solicitarilor seismice un raspuns/ oscilatie caracterizat prin modurile si formele proprii devibratie, in functie de nivelul solicitarii si continutul spectral al miscarii. In cazul unor material maleabile se poate produce deformarea obiectului din cauza solicitarii iar in cazul materialelor casante se poate produce ruperea.Cutremurele de tip vrancean se deosebesc de cutremurele de suprafata in special prin continutul spectral si durata, fapt care trebuie luat in considerare in evaluarile raspunsului seismic, pentru evitarea si /sau controlul fenomenelor de amplificare a miscarii cauzate de rezonanta.

Reglementari si cerinte specific privind sistemele support si mijloacele de prevenire si limitare a deplasarilor pentru protectia bunurilor din patrimonial cultural.Principiile generale ingineresti se vor aplica prin corelatie cu cerintele din Normele de conservare intocmite de Ministerul Culturii si alte reglementari din domeniu.-Sistemele support si mijloacele de prevenire si limitare a deplasarilor vor respecta urmatoarele cerinte de baza:

o sa nu aduca prejudicii valorii artistice in expunere, sa nu conduca la miscari greu de modela prin calcul sau necontrolabile, mai periculoase decat cele de corp liber;

Astfel impiedicarea deplasarii libere prin lunecare poate face ca unele corpuri zvelte sa aibe tendinte de balans si rasturnare; in multe cazuri, fixarea soclului implica si fixarea obiectelor

o sa nu deterioreze local obiectul in zona de prindere prin concentrari de eforturi , efectul adezivilor si librifiantilor, reactii de contact, sa nu mute solicitarea principal in zone slabe ale obiectului.

o Sa fie conceputa o solutie de rezerva pentru cazul depasirii solicitarii seismic de calcul (socluri extinse din material elctro-plastice in zona adiacenta, amortizoare de oscilatii si tampoane, etc

-In cazul in care anumite obiecte de patrimoniu, socluri, vitrine sunt prevazute cu sisteme support sau mijloace servind in acelasi timp ca dispositive de alarmare la furt, incendiu, inundatie, la conceperea, comandare executiei, porcurarea si/sau instalarea acestora, vor fi avute in vedere:

o Comportarea acestor dispositive la oscilatii seismice, pentru a nu iesi din functiune si a se incadra in cerintele de baza mentionate, modul inc are dispozitivele declanseaza alarma sa fie usor de identificat in cazul pericolelor

Page 75: Structural-nestructural Rezolvari 1

de baza iar alarma sa nu poata fi confundata cu eventual declansare in caz de cutrmur

o Dispozitivele de climatizare , monitorizare si siguranta(aparate de masurat umiditatea, aparate de conditionat aerul, camera video, emitator si captor de raze infrarosii, sisteme laser etc) vor fi amplasate si fixate astfel incat sa fie prevenit raspunsul seismic nefavorabil si consecintele unor eventuale cader in zonele de expunere.

Sisteme de protective pentru obiecte de arta (ghidul privind masurile necesare de aparare impotriva dezastrelor provocate de seisme si alunecari de teren in vederea satisfaceri cerintelor Legii nr 10/95, pentru cladiri din domeniul culturii: muzee, expozitii de arta, biblioteci).

Page 76: Structural-nestructural Rezolvari 1
Page 77: Structural-nestructural Rezolvari 1