Curs 1 Elemente Principale Ale Constructiilor

Embed Size (px)

DESCRIPTION

CONSTRUCTII

Citation preview

  • CURS 1 CAPITOLUL I

    1. ELEMENTELE PRINCIPALE ALE UNEI CLDIRI Partile principale si elementare componente ale cladirilor tinand seama de alcatuirea

    constructiva si rolul structurii, se evidentiaza n doua parti principale ale cladirilor:

    -infrastructura si suprastructura . Infrastructura cladirii situata sub cota 0.00, cuprinde fundatiile, elementele

    constructive ale subsolului si planseul peste subsol, respectiv numai fundaiile in cazul cladirilor fara subsol. Executata in buna parte sub nivelul terenului natural, infrastructura vine in contact direct cu terenul asigurand incastrarea in teren si stabilitatea intregii constructii. Prin intermediul fundatiilor infrastructura transmite terenului de fundare toate

    incarcarile care se actioneaza asupra constructiei.

    In cazul constructiilor situate pe terenuri in panta, infrastructura se poate realiza sub

    forma de trepte. Suprastructura cladirii cuprinde toate elementele constructive (verticale si

    orizontale) situate deasupra cotei 0.00, inclusiv acoperisul. Suprastructura se realizeaza din elemente care au rolul de a crea spatiile necesare desfasurarii proceselor functionale sau

    tehnologice, spatiul construit fiind delimitat in plan orizontal in incaperi de catre pereti si pe verticala in niveluri de catre plansee.

    Pereii de pe conturul cldirii, prevzui cu ferestre, sunt perei exteriori(sau de nchidere). In cazul existenei subsolurilor, primul planeu se numete planeul peste subsol, iar ultimul - planeu de pod sau planeu teras, n funcie de modul de rezolvare constructiv a acoperiului.

    Planeele intermediare se numesc planee curente.

  • Fig.1.1 Sectiune orizontala si verticala prin cladire

    Numerotarea nivelurilor se face de jos n sus astfel: P + n n cazul cldirilor fr subsol, sau n cazul cldirilor cu mansard, (vezi anexe) respectiv S + P + n n cazul cldirilor cu subsol. Notaiile S, P i n desemnnd subsolul, parterul (primul nivel) i numrul de etaje. Mansarda este un etaj alctuit dintr-o ncpere sau un ansamblu de ncperi locuite aezate imediat sub acoperi.

    In cazul cldirilor pe terenuri n pant cota 0,00 se poate fixa la nivelul unde se realizeaz accesul principal n cldire sau la cel mai jos nivel cu procese funcionale specifice cldirii respective (de exemplu camere de locuit), care se consider parterul cldirii.

    Circulaia pe vertical (ntre niveluri) se realizeaz prin intermediul scrilor. La cldiri civile (de locuit, administrative etc.) cu peste patru etaje se prevd i lifturi, iar la cldiri industriale

  • prevederea lifturilor este determinat de procesele tehnologice, indiferent de numrul de

    niveluri.

    La unele cldiri etajate se prevd la parter spaii mari care necesit nlimi mai mari dect ale nivelului curent (de exemplu holul), n multe situaii aceste spaii se dezvolt numai pe o anumit poriune a parterului i atunci pe poriunea rmas se prevede un etaj parial care se numete mezanin (notat cu M), primul etaj fiind nivelul situat peste parter i mezanin (Fig. 1.2) Acoperiul este elementul realizat la partea superioar a cldirilor, fiind cu pod sau de tip teras .

    In cazul construciilor care nu adpostesc procese funcionale sau tehnologice (poduri, rezervoare, estacade etc), prile principale sunt aceleai: infrastructura (format din fundaii) i suprastructura (care este chiar construcia propriu- zis).

    Elementele componente ale cldirilor ntreaga cldire, att infrastructura ct i suprastructura, este format din elemente de construcie.

    O parte din elemente alctuiesc structura de rezisten a cldirii (numite elemente de rezistenisa structurale) ; o alt parte nu contribuie la realizarea structurii de rezisten (numite elemente nestructurale), rolul lor fiind hotrtor n realizarea spaiilor corespunztoare (estetic i igienic) pentru desfurarea proceselor funcionale sau tehnologice. De asemenea, pentru buna funcionare a cldirilor sunt necesare instalaiile de

    ap, nclzire, electrice, ventilare, climatizare etc, acestea fiind, de asemenea, elemente nestructurale.

    Elementele structurale formeaz, n ansamblu, structura de rezisten a cldirii.

    Fiecare element structural preia ncrcrile ce-i revin, n funcie de poziia sa concret n structur. Prin mbinri se asigur legturile dintre elementele structurale i conlucrarea

    acestora n cadrul structurii, care sub aciunea ncrcrilor ce revin ntregii construcii se comport ca o structur spaial complex

    -ncrcrile verticale(sau gravitaionale) sunt preluate de elementele structurale orizontale i transmise elementelor verticale care, la rndul lor, le transmit fundailor i acestea mai departe terenului de fundare.

  • -ncrcrile orizontale (produse de vnt, seism sau datorate instalaiilor tehnologice) sunt preluate iniial n mod preponderent de planee i apoi transmise elementelor structurale verticale, urmnd ca prin intermediul fundaiilor s fie descrcate pe terenul de fundare. Din categoria elementelor structurale fac parte fundaiile, grinzile, plcile, stlpii, diafragmele, arcele, scrile, cablurile pentru acoperiuri sau poduri suspendate etc. Fundaiile sunt elemente care preiau ncrcrile de la elementele structurale verticale i le transmit terenului de fundare.

    Grinzile sunt elemente orizontale (uneori uor nclinate) de form liniar (lungimea este mare n comparaie cu dimensiunile seciunii transversale), acionate de ncrcri verticale, obinuit perpendiculare pe axa median a grinzii (fig. 1.3, a) Plcile sunt elemente orizontale (uneori uor nclinate) de form plan (grosimea este mic n comparaie cu celelalte dou dimensiuni), acionate de ncrcri verticale de obicei perpendiculare pe planul median al plcii (Fig. 1.3,b). Stlpii sunt elemente liniare verticale (uneori nclinai) acionai de ncrcri verticale centrice sau excentrice.

    Fig.1.3. Elemente structurale:a) grind; b) plac; c) stlp; d) diafragm; e)cadru etajat; f) cadru cu un nivel

    Stlpii, plcile i grinzile pot fi elemente independente ns, n mod obinuit, acestea se mbin ntre ele i formeaz elemente structurale complexe. Astfel, stlpii i grinzile formeaz cadre (n acest caz grinzile se numesc rigle), care pot fi etajate (Fig. 1.5, e) sau cu

  • un singur nivel (Fig. 1.3,f). Cadrele se dispun dup ambele direcii i mpreun cu elementele de rezisten ale planeelor formeaz structura de rezisten a cldirii (structur n cadre).

    Diafragmele reprezint elemente plane verticale (uneori nclinate) acionate de ncrcri situate n planul lor median (Fig.l.3,d). Ansamblul diafragmelor unei cldiri, solidarizate cu elementele de rezisten ale planeelor, formeaz structura de rezisten a cldirii (structur cu diafragme). Grinzile cu zbrele, (numite i ferme) sunt elemente structurale alctuite din elemente liniare (bare) prinse articulat n noduri (Fig. 1.4), caracterizate n general prin deschideri mai mari dect grinzile obinuite, fiind utilizate la structuri de acoperiuri.

    Fig.1.4. Grinzi cu zbrele: a) dreptunghiular; b, d) trapezoidal; c)triangular Arcele sunt elemente curbe utilizate pentru anumite construcii cu deschideri mari. (fig.1.5)

    Fig.1.5. Arce: a) cu trei articulaii; b) cu dou articulaii; c) dublu ncastrat; d) cu tirant

  • Cablurile sunt elemente liniare flexibile (nu preiau dect eforturi de ntindere) utilizate pentru realizarea acoperiurilor cu deschideri foarte mari (de ordinul zecilor de metri) sau a podurilor suspendate (Fig. 1.6).

    Fig.1.6. Structuri suspendate: a) schema unui cablu; b) pod suspendat; c) acoperi suspendat

    Scrile sunt elemente structurale cu forme diferite n funcie de forma n plan i rezolvarea constructiv, cu o contribuie mai puin important n ansamblul structurii de rezistent, ns deosebit de importante pentru asigurarea circulaiei i mai ales a evacurii rapide i sigure a persoanelor n caz de pericol (de exemplu incendiu).

    Reelele reticulare sunt structuri formate din bare articulate n noduri care n ansamblu

    formeaz o structur spaial (cupol geodezic) sau o structur spaial planar (Fig. 1.7)

    Fig.1. 7 . Reea reticular planar

  • n unele cazuri se prevd elemente suplimentare care mresc rigiditatea elementelor structurale (elemente de rigidizare) sau asigur conlucrarea i stabilitatea elementelor structurale (contravnturi, elemente de legtur), care au un rol secundar la preluarea ncrcrilor, ns deosebit de important la realizarea conlucrrii i stabilitii generale a structurii.

    Elementele nestructurale au rolul de a realiza confortul adecvat n spaiile construite, n conformitate cu specificul proceselor funcionale sau tehnologice.

    In funcie de rolul funcional, elementele nestructurale pot fi: -Elementele de compartimentare (sau perei de compartimentare) au rolul de a delimita pe orizontal spaiul construit n mod suplimentar fa de compartimentarea realizat prin pereii

    structurali, respectiv compartimentarea n ansamblu n cazul cnd elementele structurale verticale sunt stlpi. Aceste elemente trebuie s fie ct mai uoare deoarece

    greutatea lor proprie este preluat de elementele de rezisten ale planeelor i a lementele nestructurale de nchidere (sau perei cu rol exclusiv de nchidere) sunt destinai delimitrii spaiului construit fa de mediul exterior. Aceste elemente trebuie s fie ct mai uoare deoarece greutatea lor proprie este preluat de rigle sau console scurte realizate pe

    conturul cldirilor. -Elementele de izolare i etanare asigur protecia cldirii mpotriva transferului de cldur,

    a transmiterii zgomotului (precipitaii atmosferice sau ap subteran din teren), a ptrunderii aerului rece etc.

    Elementele de izolare i etanare se prevd n alctuirea constructiv a anvelopei cldirii i n rosturi (spaiile libere care rmn la mbinri), fiind ns necesare i pentru elemente interioare (perei de compartimentare sau planee) n special pentru izolarea mpotriva zgomotelor (izolare fonic) sau izolare termic fa de ncperi mai reci. -Elementele de finisaj creeaz aspectul final al elementelor de construcii (structurale i nestructurale) i a ntregii cldiri, avnd un rol foarte important la realizarea estetici interiorului i exteriorului cldirii. Totodat, elementele de finisaj asigur ntreinerea uoar i igienic a cldirilor. Elementele de finisaj cele mai importante sunt: tencuielile, placajele, pardoselile, zugrvelile, vopsitoriile, tapetele, lambriurile, tmplria etc.

    -Elementele de instalaii sunt necesare pentru exploatarea normal a cldirilor. Sunt categorii de instalaii necesare n toate tipurile de cldiri civile (de exemplu pentru ap i nclzire) precum i instalaii specifice folosite la cldiri mai importante (de ventilare i condiionare a

  • aerului). La cldiri industriale i agrozootehnice exist o mare diversitate de instalaii, n funcie de natura i complexitatea proceselor tehnologice.

    Instalaii interioare de alimentare cu ap Branamentul- este conducta de racord dintre instalaia interioar i reeaua exterioar (conducta public sau de serviciu) sau sursele proprii ale consumatorului respectiv. Instalaii interioare de canalizare au rolul de a colecta apele uzate menajere, industriale sau meteorice (pluviale) i de a le evacua prin intermediul cminelor de racord. Reele exterioare de canalizare constituie partea din sistemul de canalizare care cuprinde canale anexe avnd rolul de a colecta i transporta apele uzate i meteorice de la cminele de

    racord ale canalizrii interioare a cldirilor pn la emisar. n mod frecvent unele elemente de construcie ndeplinesc simultan mai multe roluri:

    de rezisten, izolare termic, etaneitate etc, cum este cazul pereilor exteriori sau planeelor. Acestea au o alctuire complex, fiind formate din segmente distincte care asigura rezistena,

    izolarea termic sau fonic, etaneitatea etc.

    n mod frecvent unele elemente de construcie ndeplinesc simultan mai multe roluri: de rezisten, izolare termic, etaneitate etc, cum este cazul pereilor exteriori sau planeelor.

    Acestea au o alctuire complex, fiind formate din segmente distincte care asigura rezistena, izolarea termic sau fonic, etaneitatea etc.

    2.INFRASTRUCTURA CLDIRILOR: SUBSOLURI, FUNDAII, HIDROIZOLATII 2.1.Subsoluri Subsolurile reprezint, spaiul construit sub cota zero, situat parial sau total sub cota

    terenului amenajat. Se poate realiza ca subsol tehnic sau subsol general (Fig. 2.1). Subsolul tehnic este de obicei parial, fiind utilizat numai pentru amplasarea i vizitarea conductelor pentru instalaii. In general se realizeaz sub forma unui coridor central circulabil n lungul cldirii cu nlimea util de 1,80- 2 m pentru conductele principale din care se prevd canale

    transversale pentru conducte ramificate vizitabile (cu nlimea de 1 -1,20 m) sau nevizitabile. Avnd n vedere c sunt necesare multe canale pentru o cldire, fiecare fiind realizat din

    fundaii, perei i planee, rezult o investitie relativ ridicat pentru realizarea lor.In aceste condiii se poate un subsol general (sub toat cldirea), cu o oarecare cretere a investiiei, ns cu avantaje certe n ceea ce privete verificarea i ntreinerea instalaiilor folosirea

  • subsolului pentru scopuri funcionale (spaiu pentru depozitare)

    Iluminarea natural a subsolurilor se poate realiza prin ferestre cu nlimi reduse, cota 0,00 fiind fixat la o anumit nlime fa de trotuar (Fig. 2.2). Dac subsolul este ngropat total n teren, atunci iluminarea naturala i aerisirea se pot realiza prin curi de lumin (Fig.2.2,b) sau prin alte sisteme.

    Indiferent de tipul structurii, subsolul se prevede pe contur cu perei din beton monolit sau

    chiar din panouri mari prefabricate. In cazul structurilor cu diafragme, acestea se continu n pereii de subsol a cror rigiditate si capacitate

    portant trebuie s fie cel puin egale cu cele de la parter. In cazul structurilor n cadre stlpii se continu pn la fundaii. Pereii exteriori ai subsolului, din beton monolit, se realizeaz ntre stlpi n aa fel ca faa exterioar a peretelui s fie n acelai plan cu latura exterioar a

    stlpilor, iar pereii interiori ai subsolului pot fi din materiale uoare (zidrie pe muchie sau

  • pe lat, panouri prefabricate) sau din beton monolit, poziia acestora fiind determinat din considerente funcionale.

    Se recomand ca grosimea minim a pereilor de subsol portani sau autoportani din beton monolit s fie de 30 cm, pentru pereii exteriori, respectiv de 20 cm pentru pereii interioar.