STRUCTURI DE REZISTENTA IN CADRE

STRUCTURI DE REZISTENTA IN CADRE

Un alt tip de structura este cel pe cadre, fiind conceputa special pentru a prelua si a transmite integral toate incarcarile verticale si orizontale care actioneaza asupra constructiei.

Constructia pe cadre consta intr-un sistem spatial, compus din bare verticale (stalpi) si orizontale (grinzi sau rigle), imbinate rigid la noduri. Grinzile cadrelor sunt sprijin pentru elementele planseelor, a caror solutie se stabileste in functie de tehnologia de executie, gradul de protectie antiseismica al amplasamentului, exigentele de rezistenta si rigiditate, dar si distributia retelelor de instalatii.

Cadrele sunt dispuse dupa doua directii ortogonale, care corespund axelor principale ale cladirii, iar reteaua de distributie a stalpilor este regulata, fiind conditionata de exigentele functionale ale cladirii, de conditiile de rezistenta, stabilitate si rigiditate a structurii, de modul de alcatuire a planseelor, precum si de tehnologia de executie.

Cadrele pot fi executate din : beton armat monolit , beton prefabricat , metal.

Peretii au rol de compartimentare , de inchidere , de izolare fonica , termica .

Planseele sprijina pe grinzi .

Organizarea spatiului poate fi diferita de la un nivel la altul.

Structura de rezistenta cu schelet in cadre de beton armat

1.stalpi

2.grinda(rigla) principala

3.grinda(rigla)

4.perete de umplutura din caramida

5.plansee

6.grinda de fundatie

7.talpa fundatiei

8.cadre transversale

9.cadre longitudinale

1.4. Exigente si performante in constructii

Notiuni introductive

Constructiile se numara printre cele mai importante produse realizate, deoarece asigura un cadru protejat pentru majoritatea activitatilor umane si, dintre toate bunurile, au cea mai lunga perioada de utilizare. Cladirile au atat o valoare utilitara, de ordin practic, dar si o valoare artistica, arhitecturala.

In consecinta, orice constructie trebuie sa raspunda unui ansamblu bogat de cerinte (exigente) determinate de necesitatile de utilizare si de cele de ordin estetic, iar calitatea mai buna sau mai putin buna a unei cladiri se apreciaza prin masura in care aceasta raspunde exigentelor.

Prin exigente in constructii se inteleg conditiile care trebuiesc indeplinite astfel incat cladirile sa corespunda necesitatilor si posibilitatilor utilizatorilor individuali si societatii in ansamblu.

In acest context definirea stiintifica a exigentelor, care pot fi diferite de la o societate la alta sau de la o etapa la alta, reprezinta o necesitate de prima importanta in industria constructiilor, intrucat nu se poate concepe, proiecta, executa sau optimiza un obiect fara a sti exact caror cerinte trebuie sa raspunda.

Un sistem de exigente devine util cand poate conduce la solutionarea urmatoarelor probleme:

a. determinarea conditiilor pe care trebuie sa le indeplineasca constructiile, in ansamblu si pe parti componente, tinand seama de functiile ce decurg din destinatia cladirii si de interesele colectivitatii care o utilizeaza;

b. stabilirea solutiilor constructive care sa satisfaca aceste conditii, a modalitatilor de verificare, a materialelor utilizate si a tehnologiilor prin care se poate ajunge cel mai avantajos la rezultatul dorit.

Conceptul de "performanta in constructii" are un inteles diferit de sensul comun al notiunii de "performanta". Constructiile nu sunt performante in sensul in care, de exemplu, sportivii sunt performanti atunci cand doboara un record sau castiga o medalie. O cladire nu trebuie sa fie cea mai inalta, cea mai frumoasa sau cea mai scumpa pentru a fi performanta, dar trebuie sa raspunda unui set rational, precis si coerent de exigente.

In domeniul constructiilor, notiunile de baza ce conduc la definirea conceptului de performanta sunt cele enumerate in continuare.

a. Exigentele utilizatorilor cladirilor - se refera la conditiile pe care acestia le doresc indeplinite in imobilele pe care le vor folosi.

Aceste conditii sunt determinate de urmatoarele categorii de cerinte:

fiziologice - naturale (conditii de igiena, confort si protectie fata de factorii nocivi);

psiho-sociale (referitoare la senzatia de contact cu microclimatul cladirii, posibilitatea de a comunica sau de a se separa, satisfactie estetica etc.);

de eficienta (privind cheltuieli si consumuri minime de achizitie si exploatare a cladirii).

Exigentele utilizatorilor sunt formulate la modul general, lipsite de expresie cantitativa (numerica), fara a tine seama de materialele sau procesele tehnologice prin care sunt realizate cladirile. Astfel, o exigenta a utilizatorilor este cerinta de liniste pentru a lucra sau pentru a se odihni.

b. Exigentele de performanta - sunt formulate de specialisti pentru a satisface exigentele utilizatorilor, luand in considerare factorii care actioneaza asupra imobilului. Ca si exigentele utilizatorilor, exigentele de performanta sunt exprimate tot calitativ (fara formulare cantitativa) si nu tin seama de materialele din care sunt realizate cladirile. Astfel, o exigenta de performanta este izolarea acustica fata de zgomotele provenite din afara unei cladiri.

c. Criteriile de performanta - constituie traducerea exigentelor de performanta in calitati pe care trebuie sa le indeplineasca diferentiat partile componente ale cladirii pentru ca exigentele de performanta sa fie satisfacute. Unei singure exigente de performanta generala, cum ar fi izolarea acustica fata de zgomotele exterioare, ii corespund pentru pereti capacitatea de izolare la transmisia zgomotelor aeriene, iar pentru plansee capacitatea de izolare la transmisia zgomotelor aeriene si de impact.

d. Nivelurile de performanta - reprezinta concretizarea cantitativa, numerica, a criteriilor de performanta, astfel incat acestea sa poata fi utilizate in proiectare, cu ajutorul diferitelor relatii fizico-matematice de dimensionare. Valorile minime, maxime sau optime ale nivelurilor de performanta sunt stabilite prin prescriptii tehnice (standarde, normative). De exemplu, nivelul zgomotelor exterioare percepute in incaperi trebuie sa fie de maxim 35 dB.

Stabilirea nivelului de performanta este o operatie complexa, tinand cont ca majorarea cantitativa a unui nivel, in afara de faptul ca poate fi nerentabila, nu duce in mod obligatoriu la performante reale. De exemplu nu este recomandabila cresterea necontrolata a capacitatii de izolare acustica a unui element de inchidere, deoarece o stare prelungita de liniste profunda, fara fondul sonor minim cu care organismul este obisnuit, poate conduce la o stare de neliniste greu de suportat.

Exigente de performanta pentru cladiri civile

La nivelul Organizatiei internationale pentru standardizare (ISO) s-a intocmit o lista ce cuprinde 14 exigente de performanta pentru cladiri civile, enumerate si descrise succint in cele ce urmeaza.

Stabilitate si rezistenta - intensitatea maxima a actiunilor mecanice, in gruparea de incarcari cea mai defavorabila, nu trebuie sa depaseasca capacitatea portanta a cladirii, respectiv a elementelor structurale ale acesteia.

Siguranta la foc - se refera la aprecierea gradului de risc la izbucnirea incendiilor si la siguranta ocupantilor si a cladirii in caz de incendiu.

Siguranta utilizarii - are in vedere cerinte referitoare la:

- securitatea muncii pentru lucrari de intretinere, modernizare,reparatii etc.;

- securitatea de contact, ce reprezinta protectia utilizatorilor la posibilitatea producerii de leziuni prin contact cu suprafetele elementelor de constructie;

- securitatea la circulatie prin reducerea riscului de accidentare prin alunecare, cadere, blocare etc., in timpul circulatiei in interiorul cladirii;

- securitatea la intruziuni prin protejarea cladirii, in special a elementelor sale exterioare, impotriva patrunderii nedorite a oamenilor, animalelor, insectelor etc.

Etanseitatea - se refera la calitatea elementelor de constructie de a fi etanse la apa din diverse surse (meteorica, subterana etc.), la aer, gaze, zapada, praf sau nisip antrenate de aer etc.

Confort higrotermic - pentru asigurarea in interiorul cladirii a nivelurilor optime de temperatura si de umiditate, in sezonul rece si in cel cald.

Ambianta atmosferica - prin asigurarea microclimatului incaperilor cu aer proaspat, cu ajutorul ventilarii naturale si/sau artificiale.

Confort acustic - ce se refera la protectia fonica impotriva zgomotelor exterioare, zgomotelor din incaperile invecinate si zgomotelor datorate functionarii instalatiilor.

Confort tactil - are in vedere cerintele de protectie la contactul cu diverse suprafete ale cladirii, protectie ce se poate referi la izolare termica, la izolare electrica, sau la masuri impotriva contactului mecanic cu diverse elemente.

Confort antropodinamic - cu urmatoarele componente:

- confortul impotriva vibratiilor sau miscarilor induse ocupantilor de catre cladire;

- confortul in cazul deplasarilor in cladire;

- usurinta in manevrarea usilor, ferestrelor sau altor elemente mobile ale cladirii;

Igiena - vizeaza masurile impotriva poluarii microclimatului cladirii (emanatii de gaze, fum etc., degajate de materialele din elementele de constructie) si asigurarea conditiilor de igiena cu ajutorul instalatiilor (distributia apei potabile, evacuarea apei menajere si a gunoaielor).

Utilizarea spatiilor - are in vedere functionalitatea spatiilor interioare (caracteristici geometrice, relatiile dintre incaperi etc.) si adaptarea la utilizarea suprafetelor finisate ale cladirii (rezistenta acestor suprafete la actiuni mecanice, termice, chimice, atmosferice etc.).

Durabilitate - privitor la durata de viata a elementelor de constructie si a cladirii in ansamblu si la rezistenta impotriva factorilor ce afecteaza performantele (agenti climatici, chimici etc.).

Confort vizual - se refera la iluminatul natural si cel artificial, aspectul suprafetelor vizibile si vederea din cladire spre exterior.

Economicitate - se iau in considerarea urmatoarele aspecte:

- indicatori dimensionali: suprafete ale cladirii (aria desfasurata, aria construita, aria utila etc.) si volume (volum total, volum pe niveluri etc.);

- indicatori derivati: gradul de ocupare a terenului, indicele suprafetelor de circulatie, indicele volumului total etc.;

- costuri: initiale (de investitie), de exploatare, de intretinere (remedieri,
reparatii) etc.;

- gradul de industrializare: ponderea elementelor de constructie realizate industrial.