Page 1
1
CAPITOLUL 1
NOŢIUNI INTRODUCTIVE
Realizarea unei construcţii necesită de obicei implicarea unui număr mare de
organizaţii, firme şi persoane individuale.
În prima fază sunt implicaţi arhitecţii şi inginerii proiectanţi autorizaţi, care
execută proiectul. Acest proiect constă dintr-un număr de piese scrise şi desenate, care se
realizează în conformitate cu legislaţia în vigoare şi cu dorinţele beneficiarului
construcţiei.
1.1 Clasificarea construcţiilor A. Din punct de vedere funcţional construcţiile se pot împărţi în două grupe
mari:
- clădirile – sunt construcţiile care au rolul de a proteja faţă de factorii agresivi
din mediul înconjurător, oamenii, animalele, plantele sau produsele creaţiei şi
muncii omului;
- construcţiile inginereşti – toate celelalte tipuri de construcţii, cum ar fi: căi
de comunicaţie, construcţii hidrotehnice, turnuri, antene, rezervoare, estacade,
coşuri de fum, etc.
Clădirile se împart la rândul lor în:
- clădiri civile – locuinţe individuale sau colective, construcţii publice şi
administrative, construcţii sociale şi culturale, lăcaşele de cult
- clădiri industriale – hale de producţie, ateliere, depozite industriale, etc
- clădiri agricole – construcţii pentru producţia vegetală, construcţii
zootehnice, depozite de produse agricole, etc.
În limbajul curent actual termenul de “clădire” este înlocuit cu termenul de
“construcţie”, de aceea, în scopul evitării confuziilor, vom utiliza în continuare
denumirea de “construcţii civile, industriale şi agricole”, pentru tipurile respective de
clădiri.
Page 2
2
B. Din punct de vedere structural
- construcţii cu structură de rezistenţă din pereţi portanţi
- construcţii cu structură de rezistenţă din stâlpi şi grinzi (cadre)
- construcţii cu structură de rezistenţă din arce şi plăci curbe subţiri
- construcţii cu structură mixtă
C. Din punct de vedere al materialului de construcţie utilizat
- construcţii din lemn
- construcţii metalice
- construcţii din beton armat
- construcţii din zidărie
- construcţii mixte: zidărie-lemn, zidărie-beton armat, beton-metal, etc
D. Din punct de vedere al rigidităţii elementelor verticale
- construcţii cu structură elastică – stâlpii sunt elementele verticale de susţinere;
au flexibilitate ridicată, se deformează în anumite limite sub acţiunea forţelor
orizontale
- construcţii cu structură semirigidă – doar o parte a încărcărilor orizontale sunt
preluate de stâlpi flexibili; tot în această categorie intră şi construcţiile cu tub
sau miez central rigid şi planşee în consolă, cu cabluri sau sprijinite pe stâlpi
elastici
- construcţii cu structură rigidă – au ca elemente de susţinere verticale pereţii
care sunt rigizi şi nu permit apariţia deformaţiilor sub acţiunea forţelor
orizontale
- construcţii cu structură rigidă şi partea inferioară elastică – sunt realizate cu
stâlpi de susţinere la partea inferioară pentru a permite crearea unor spaţii mari
deschise; la nivelurile superioare stâlpii sunt înlocuiţi cu pereţi portanţi
Page 3
3
Fig.1.1 Construcţii cu structură elastică (a), semirigidă (b) şi rigidă (c)
E. Din punct de vedere al modului de execuţie
- construcţii cu structură monolită – se execută în întregime pe şantier; au
avantajul unei bune legări şi continuităţi între elemente, dar sunt mai scumpe
- construcţii cu structură prefabricată – se execută în cea mai mare parte în
ateliere de producţie; trebuie acordată o atenţie deosebită la montajul
elementelor prefabricate şi la asigurarea continuităţii
- construcţii cu structură parţial prefabricată – o parte a structurii se realizează
pe şantier şi o parte se realizează în atelier
F. Din punct de vedere al formei în plan a construcţiei
- construcţii cu formă dreptunghiulară (tip bară)
- construcţii cu formă pătrată, circulară, ovoidală (tip punct)
- construcţii cu formă de I, T, L, U, Y,
Page 4
4
Fig.1.2 Forme pe care le pot avea constructiile civile, industriale şi agricole
Dintre acestea primele două categorii au o comportare mai bună la seism, mai ales
în cazul construcţiilor foarte înalte.
1.2 Prescripţii tehnice pentru proiectarea şi execuţia construcţiilor
Prin proiectarea şi execuţia construcţiilor trebuie să fie îndeplinite următoarele
condiţii de bază:
- condiţia de rezistenţă şi stabilitate a construcţiei sub acţiunea forţelor ce pot să
apară în timpul exploatării
- condiţia de siguranţă la foc
- condiţia de igienă, sănătate şi protecţie a mediului înconjurător
- condiţia de siguranţă în exploatare
- condiţia de protecţie împotriva zgomotului
- condiţia de economie de energie şi de reţinere a căldurii în interior
Pentru a obliga fiecare proiectant şi executant să respecte anumite condiţii
minimale, în ţara noastră s-au elaborat aşa numitele prescripţii tehnice. Principalele tipuri
de prescripţii tehnice sunt:
- standardele – stabilesc caracteristicile pentru materialele de construcţii, pentru
elementele prefabricate, precum şi principiile care stau la baza proiectării,
execuţiei şi recepţiei construcţiilor
- normativele – dau explicaţii detaliate referitoare la aplicarea anumitor
standarde în vigoare sau vin cu anumite completări referitoare la aspecte ce nu
Page 5
5
sunt precizate în standarde, deoarece se întâlnesc doar în situaţii speciale, rar
întâlnite;
Normativele, la rândul lor pot fi:
- normative experimentale ;
- normative cu aplicare condiţionată ;
- normative definitive ;
- normative republicane – se aplică la nivel naţional ;
- normative departamentale: se aplică doar într-un anumit minister sau
departament .
În domeniul proiectării şi execuţiei structurilor de construcţii, ansamblul de
standarde europene poartă numele de EUROCODE.
Programul EUROCODE furnizează în cadrul unui sistem coerent şi cuprinzător de
norme, metode de proiectare :
EUROCODE 1 – Bazele proiectării structurilor şi acţiunile în construcţii
EUROCODE 2 – Structuri din beton, beton armat şi precomprimat
EUROCODE 3 – Structuri metalice
EUROCODE 4 – Structuri mixte
EUROCODE 5 – Structuri din lemn
EUROCODE 6 – Structuri din zidărie
EUROCODE 7 – Fundaţii şi inginerie geotehnică
EUROCODE 8 – Structuri amplasate în zone seismice
EUROCODE 9 – Structuri din aluminiu
1.3 Coordonarea modulară şi toleranţele Coordonarea dimensională în construcţii reprezintă metoda de stabilire a
dimensiunilor şi poziţiilor reciproce ale elementelor şi subansamblurilor, astfel încât
acestea să se integreze în construcţie ca un tot unitar şi să permită înlocuirea lor cu altele.
Coordonarea modulară este cazul particular al coordonării dimensionale, prin
utilizarea unui modul de bază.
Page 6
6
Modulul de bază se notează cu M şi are o anumită valoare aleasă convenţional.
Valoarea modulului de bază trebuie să facă parte din sistemul metric şi să fie universală,
adică să se poată folosi la stabilirea dimensiunilor atât pentru construcţii.
Modulul de bază adoptat în majoritatea ţărilor, printre care şi România, este de
100 mm, de aceea sistemul se numeşte sistem modular decimetric (are 10 cm).
Pornind de la modulul de bază M putem folosi moduli măriţi sau multimoduli
care sunt de forma nxM, şi moduli fracţionaţi sau submoduli de tipul M/n , unde n este un
număr întreg.
Cei mai utilizaţi multimoduli sunt 3M, 6M, 12M, 15M, 30M, 60M, iar cei mai
utilizaţi submoduli sunt M/2, M/5, M/10, M/50, M/100.
Scopurile coordonării modulare sunt:
- utilizarea unor elemente produse în serie mare, care astfel vor avea un preţ
mai mic
- simplificarea execuţiei, prin asamblarea de elemente modulate
- simplificarea proiectării
- stabilirea de relaţii dimensionale între construcţii şi mobilierul şi instalaţiile
interioare
Fig.1.3 Sistem de referinţă modular
Page 7
7
La halele industriale şi agricole pentru coordonarea modulară în plan se utilizează
în mod curent reţeaua modulară 30M, mărimea deschiderilor L şi a traveilor T, fiind
multiplu de 30M.
Golurile de uşi şi ferestre se modulează după M, pe lungime, şi după 3M pe
înălţime. Aceasta înseamnă că lungimile vor fi din 10 în 10 cm, iar înălţimile din 30 în 30
cm.
În sistemul modular se definesc următoarele caracteristici dimensionale ale
elementelor de construcţii:
Dimensiunea modulară este dimensiunea multiplu întreg a unui modul.
Dimensiunea nominală este o dimensiune modulară, care se referă la
caracteristica principală dimensională a elementelor şi care poate să le identifice în
seria de mărimi. Ea reprezintă dimensiunea teoretică din proiect a unui element de
construcţie
Dimensiunea modulată (sau de fabricaţie) este dimensiunea unui material
sau element de construcţie aleasă astfel încât, prin alăturarea acestora, ţinând seama
de rosturi, să rezulte o dimensiune modulară; se obţine din dimensiunea nominală la
care se adaugă sau se scade rostul necesar punerii în operă.
Dimensiunea reală sau efectivă se determină prin măsurători şi diferă de
dimensiunea de fabricaţie. Abaterile trebuie să se încadreze în anumite limite
maxime şi minime.
Fig.1.4. Dimensiuni modulare şi modulate
Page 8
8
Toleranţe în construcţii Prin toleranţă se înţelege o imperfecţiune a formei, dimensiunilor şi aspectului
unui obiect admisă la fabricaţie sau execuţie. Toleranţele se referă atât la forme şi
dimensiuni cât şi la aspectul suprafeţelor văzute. La stabilirea toleranţelor se ia în
considerare şi posibilitatea cumulării abaterilor.
1.4 Dimensiuni, spaţii şi proporţii în construcţiile civile, industriale şi
agricole La construcţiile industriale dimensiunile construcţiilor se stabilesc funcţie de
dimensiunile utilajelor şi distanţele de securitate necesare, a mijloacelor de transport care
circulă în interiorul construcţiei, a înălţimii necesare pentru executarea diverselor operaţii
în cursul desfăşurării proceselor de producţie.
Fig.1.11 – Construcţie industrială multietajată prevăzută cu poduri rulante
Page 9
9
CAPITOLUL 2
REALIZAREA PLANULUI GENERAL PENTRU
OBIECTIVELE INDUSTRIALE
-
Proiectarea construcţiilor industriale se bazează pe o temă de proiectare dată şi
cuprinde următoarele faze principale:
-
proiectul preliminar – în această fază se studiază soluţiile de amplasament a
construcţiilor pe teren, tipul de proces tehnologic, sursele de alimentare cu materii
prime şi combustibili, apă, energie, costul aproximativ al lucrării şi termenele de
execuţie
-
proiectul tehnic – în această fază se elaborează planul general al obiectivului
industrial şi proiectele clădirilor principale şi auxiliare
planurile de execuţie – se întocmesc în conformitate cu proiectul tehnic şi
cuprind toate detaliile necesare executantului pentru realizarea lucrărilor; la
această fază se face şi precizarea devizelor şi calculelor economice
-
În planul general trebuiesc precizate următoarele aspecte:
-
poziţia şi dimensiunile clădirilor, a căilor de transport, a reţelelor de suprafaţă.
-
relieful terenului şi terasamentele pentru drumuri şi alte căi de comunicaţie
-
poziţia reţelelor şi construcţiilor subterane principale, coordonate cu relieful
legătura obiectivului industrial care urmează a fi executat cu alte obiective
industriale din zonă
Planul general constituie partea esenţială a proiectării obiectivelor industriale de
aceea trebuie optimizat prin realizarea unor scheme preliminare de studiu.
Page 10
10
Fig. 2.1 Schema planului general al unei uzine 1- blocul atelierelor
auxiliare; 2-blocul rulmenţilor de precizie; 3-blocul producţiei de serie mare;
4-blocul de producere a bilelor şi rolelor; 5- blocul de producţie de serie
mică; 6-forja; 7-turnătoria; 8-tâmplăria; 9-staţie de gaze; 10-centrala
termoelectrică; 11-staţia de compresoare; 12-depozitul de lubrefianţi; 13-
instalaţii de răcire; 14-magazia pentru deşeuri; 15-magazia principală; 16-
depozitul de oxigen; 17-depozitul de benzină şi petrol; 18-laborator; 19-
birourile administraţiei; 20-dispensar; 21-informaţii (poarta); 22-garaje; 23-
spaţii de învăţământ.
-
Principiile pe baza cărora se întocmeşte planul general sunt:
-
liniile de transport pentru materiale să fie cât mai scurte
-
fluxurile de producţie să nu se intersecteze
clădirile să fie orientate în funcţie de punctele cardinale şi de direcţia vânturilor
dominante
Page 11
11
-
-
fluxul de personal angajat să nu se intersecteze cu cele de materiale şi să nu
formeze strangulări pe traseu
-
asigurarea condiţiilor de igienă, protecţia muncii şi protecţie contra incendiilor
schema planului general trebuie să reprezinte o compoziţie arhitecturală expresivă
2.1 Cerinţele tehnologice şi de circulaţie Cerinţele tehnologice constau în alegerea şi realizarea unui flux tehnologic
normal, respectiv a unui flux de producţie raţional, care urmăreşte de regulă fluxul
biologic şi se obţine prin gruparea construcţiilor în sectoare funcţionale, amplasate
reciproc astfel încât să permită desfăşurarea optimă a producţiei pe cele mai directe şi mai
scurte linii, fără ocolişuri, întretăieri, suprapuneri sau întoarceri. Deasemenea se
urmăreşte crearea condiţiilor optime pentru mecanizarea şi automatizarea tuturor
operaţiilor.
Cerinţele de circulaţie şi alegerea mijloacelor de transport sunt legate în mod
direct de fluxul tehnologic. Gabaritul vehiculelor influenţează atât dimensiunile clădirilor
în interiorul cărora vor circula, cât şi distanţele dintre acestea, ceea ce înseamnă că
influenţează şi dimensiunile întregii suprafeţe de teren necesară pentru realizarea
obiectivului.
Sistemul de transport ales trebuie să permită transportul tuturor materiilor prime şi
materialelor necesare (furaje, îngrăşăminte, etc) direct la locul de utilizare şi totodată să
asigure condiţiile de expediere a produselor obţinute precum şi a dejecţiilor.
2.2 Cerinţele privind alimentarea cu energie electrică, termică şi gaze
În planul general trebuie să fie prezentate atât construcţiile necesare distribuţiei
energiei electrice (post trafo, grup electrogen), a energiei termice (centrală termică sau
punct termic), a apei (puţuri forate, priză de apă, rezervoare sau castel de apă) de
distribuţie a gazului natural (staţie de reglare), a aerului comprimat (staţie de
compresoare) de tratare a apelor uzate (staţie de epurare, platforme de uscare a
nămolului) cât şi totalitatea reţelelor subterane, de suprafaţă sau aeriene. Aceste cerinţe se
pot asigura în întregime sau parţial prin racordare la reţele publice sau prin surse proprii.
Page 12
12
2.3 Cerinţe de protecţie contra incendiilor Aceste cerinţe se referă la respectarea distanţelor minime impuse de normativele
în vigoare, ce trebuie asigurate între construcţii, la dotarea cu mijloace proprii eficiente
de stingere a incendiilor, precum şi la asigurarea de căi de acces care să fie directe şi să
permită o deplasare rapidă a vehiculelor pompierilor până la toate obiectivele ce ţin de
incinta respectivă. Distanţele minime care trebuie prevăzute între clădiri, în vederea
prevenirii şi stingerii incendiilor sunt precizate în Normativul P118 şi în Legea 212/1997
şi HG nr.571/1998.
2.4 Calculul gradului de ocupare a terenului la amplasarea lucrărilor de
construcţii La întocmirea planului general al obiectivelor de investiţii, care au caracter social,
cultural sau de producţie, depozitare şi transport, trebuie avut în vedere gradul de ocupare
a terenului pe care se execută construcţiile respective.
-
Pentru a calcula acest grad de ocupare a terenului trebuie luate în considerare
următoarele suprafeţe:
suprafaţa incintei, Si
-
;
suprafaţa construită, Sc
-
, compusă din suprafaţa clădirilor, suprfaţa construcţiilor
inginereşti şi speciale, suprafaţa utilajelor, dotărilor şi construcţiilor tehnologice, de
depozitare, instalaţii şi transporturi, etc., amplasate de regulă în aer liber.
suprafaţa aferentă reţelelor de alimentare cu apă, gaz, electricitate, canalizare, etc Sr
-
;
suprafaţa aferentă căilor de transport S t
-
;
suprafaţa de protecţie şi siguranţă, Sp
-
;
suprafaţa ocupată, So, - reprezintă suma celor de mai sus:
So= Sc + Sr + St
Suprafaţa incintei, Si reprezintă suprafaţa delimitată a teritoriului, terenului sau
platformei, necesară amplasării obiectivului de construcţii. Pentru construcţiile care se
execută în afara incintei se calculează separat gradele de ocupare a terenului, luându-se în
considerare suprafeţele împrejmuite, sau în lipsa acestora, suprafeţele determinate de
condiţiile tehnice, ale fiecărei categorii de lucrări.
Page 13
13
Această suprafaţă se calculează considerând în proiecţie orizontală aria totală a
terenului delimitat pentru amplasarea obiectivului de construcţii.
Suprafaţa construită, Sc, reprezintă suma suprafeţelor ocupate definitiv cu clădiri,
construcţii inginereşti şi speciale, cu unul sau mai multe niveluri. Calculul se efectuează
considerând perimetrul exterior, construit la sol, al acestor construcţii, în proiecţie
orizontală.
Suprafaţa clădirilor reprezintă suma suprafeţelor construite ale clădirilor cu
funcţiuni de bază sau auxiliare. Această categorie poate cuprinde: hale de producţie şi
depozitare, întreţinere, clădiri pentru laboratoare, birouri, vestiare, garaje, hangare,etc.
Suprafaţa construcţiilor inginereşti şi speciale reprezintă suma suprafeţelor
construite cu rezervoare supraterane sau subterane, castele de apă, coşuri de fum, turnuri
de răcire, consolidări de taluzuri, ziduri de sprijin, etc.
Suprafaţa reţelelor Sr , reprezintă suma suprafeţelor ocupate de reţelele exterioare
având funcţiuni tehnologice. Pot fi amplasate subteran, suprateran sau aerian. De
exemplu: conducte de apă industrială sau potabilă, conducte de canalizare pentru ape
uzate menajere, pluviale sau industriale, structuri de construcţii care susţin cabluri
electrice.
Suprafaţa căilor de transport, St reprezintă suma suprafeţelor de drumuri, căi
ferate, trotuare, parcări, inclusiv lucrările inginereşti aferente acestora, respectiv, poduri,
podeţe, taluzuri, ramblee, diguri, peroane, tunele etc.
Suprafaţa de protecţie şi siguranţă Sp reprezintă suma suprafeţelor determinate de
distanţele obligatorii între construcţii, reţele şi instalaţii.
Gradul de ocupare a terenului a terenului G, se calculează cu relaţia:
În procesul de proiectare şi execuţie a construcţiilor, concepţia lucrărilor şi,
uneori, explicarea lor se realizează cu ajutorul schiţelor.
(%)100xS
SSSGi
trc ++=
Când sunt întocmite din imaginaţie şi reprezintă un obiect inexistent sau un
detaliu pentru execuţie, acestea se numesc schiţe de proiect, iar când sunt întocmite după
un obiect existent se numesc relevee.
Page 14
14
După schiţele de proiect se realizează planurile de arhitectură şi detaliile pentru
execuţie.
După definitivarea schiţelor se trece la elaborarea desenului la scară.
2.5 Releveul
•
Releveul este un desen ce reprezintă un obiect existent, în vederea cunoaşterii lui
cât mai amănunţite şi se întocmeşte atunci când:
•
trebuie cunoscută distribuţia în plan şi în spaţiu a construcţiei
•
construcţia urmează să fie transformată, consolidată sau să fie extinsă;
•
construcţia a suferit modificări pe parcursul execuţiei şi este necesară
reactualizarea documentaţiei pentru completarea cărţii construcţiei;
•
construcţia urmează să fie demolată, fiind necesar un act oficial pentru
stabilirea situaţiei anterioare demolării, în vederea verificării manoperei şi a
materialelor rezultate din demolare;
construcţia trebuie să fie echipată cu utilaje moderne fiind necesară verificare
pe teren a cotelor din proiect.
2.6 Relevarea planurilor Pentru relevarea planurilor se studiază cu atenţie construcţia, alegându-se poziţia
cea mai convenabilă faţă de planele de proiecţie, după care se schiţează conturul
aproximativ al construcţiei, cu încăperile respective, cu poziţia golurilor şi a altor detalii
necesare. Această schiţă trebuie să respecte pe cât posibil raporturile reale dintre
dimensiuni.
Se trece apoi la măsurarea dimensiunilor mai importante din planul construcţiei:
lungimea pereţilor, lăţimea şi poziţia golurilor de uşi şi ferestre, pilaştri, coşuri de fum
sau de ventilaţie.
Page 15
15
CAPITOLUL 3
FUNDAŢII
Terenul de fundare este partea scoarţei terestre supusă influenţei încărcărilor date
de construcţii.
Elementul construcţiei care se află în contact direct cu solul, şi prin intermediul
căruia se transmit toate încărcările care acţionează asupra construcţiei, repartizându-se cât
mai uniform pe teren, se numeşte fundaţie.
Din acest motiv terenul pe care se amplasează o construcţie trebuie verificat dacă
poate să suporte aceste încărcări. În acest sens, înaintea începerii lucrărilor de construcţii
se impune efectuarea unei cercetări a terenului pe care se va realiza construcţia. Întrucât
valoarea încărcărilor şi tipul acestora sunt cunoscute încă din faza de proiectare, cu
ajutorul informaţiilor obţinute din studiul terenului se stabileşte apoi metoda de realizare
a fundaţiilor construcţiei.
Geotehnica este o disciplină tehnică al cărei scop este studiul constituţiei şi
proprietăţilor fizice şi mecanice ale pământurilor.
-
Geotehnica are două părţi principale şi anume:
-
fizica pământurilor – studiază interacţiunea dintre fazele constituente – solidă,
lichidă şi gazoasă
mecanica pământurilor – se ocupă cu studiul stărilor de eforturi şi deformaţii în
masele de pământ sub acţiunea forţelor aduse de greutatea proprie a construcţiilor şi
de încărcările exercitate asupra acestora; studiază condiţiile de cedare prin alunecare
şi rupere a maselor de pământ, împingerea activă şi rezistenţa versanţilor şi a
taluzurilor, precum şi capacitatea portantă a terenului de fundare.
Page 16
16
Fig. 3.1 - Reprezentarea schematică a fazelor pământurilor
Tabelul 3.1
Rezistenţe admisibile pentru terenul bun de fundare
Tipul terenului σa
(daN/cm2)
Roci stâncoase 9…20
Roci semistâncoase
marne, marne argiloase şi argile marnoase compacte
şisturi argiloase, argile şistoase şi nisipuri cimentate
3,5…11
6….8,5
Pământuri necoezive
bolovănişuri cu interspaţii umplute cu nisip şi pietriş
blocuri cu interspaţiile umplute cu pământuri argiloase
pietrişuri curate din fragmente de roci cristaline
pietrişuri cu nisip
pietrişuri din fragmente de roci sedimentare
pietrişuri cu nisip argilos
8,5
3,5…6
7,5
6,5
3,6…5
3,5…5
Nisip mare, cu îndesare medie
Nisip mijlociu, cu îndesare medie
Nisip fin umed
Nisip fin, foarte umed şi saturat
Nisip fin prăfos uscat
Nisip fin prăfos umed
Nisip fin prăfos foarte umed şi saturat
6
5
3,5
2,5
3
2,5
1,5
Page 17
17
Pămâturi coezive, cu indicele porilor între 0,5…1 şi consistenţă între 0,5 şi 1
nisip argilos, praf argilos
argilă nisipoasă sau prăfoasă
argile
3,5…4,25
3,0…4,25
3,5…8,5
Umpluturi
umpluturi şi depozite din pământuri omogene realizate şi compactate
depozite omogene rezultate în urma unor activităţi sistematice de dpuneri
de pământuri şi reziduuri minerale, compactate controlat
depozite omogene rezultate în urma unor activităţi sistematice de depuneri
de pământuri şi reziduuri minerale, necompactate
1,5…2,5
1,5…2,5
1,0…1,8
Straturile care alcătuiesc terenul de fundare pot fi alcătuite din roci compacte
(stâncoase şi semistâncoase) sau din roci dezagregate (pământuri).
Rocile compacte sunt roci masive sau cimentate, cu rezistenţe la compresiune
mari, practic incompresibile pentru presiunile transmise de fundaţiile construcţiilor.
Rocile dezagregate sunt alcătuite din roci minerale necoezive sau coezive şi din
roci cu conţinut organic.
Este importantă distingerea diferitelor tipuri de pământuri. bolovănişurile şi
pietrişurile sunt alcătuite, în marea lor majoritate, din fragmente necimentate. Nisipul fin,
curat, care se găseşte sub nivelul apei subterane, poate fi antrenat în mişcare odată cu apa,
de aceea se mai numeşte şi nisip curgător.
Pământurile argiloase pot fi recunoscute pe şantier după o serie de proprietăţi
caracteristice. Astfel, o bucată de argilă tăiată cu cuţitul prezintă o suprafaţă lucioasă. În
stare plastică se poate frământa la fel ca ceara. Lăsată sub apă, devine alunecoasă.
Marnele sunt pământuri argiloase în care calcarul, în proporţie de 40-60%, este
uniform răspândit. Culoarea marnelor este cenuşie, vânătă sau galbenă, iar prin amestec
cu resturi de plante sau cu cărbune, poate fi roşie, brună sau neagră.
Mâlurile au culoare cenuşie şi în stare uscată sunt tari şi crăpate. Au plasticitate
mare.
Nămolurile au structură spongioasă, datorită gazelor care rezultă din
descompunerea materiilor organice. Culoarea lor este vânătă sau cenuşiu închis şi se
desfac uşor în apă.
Page 18
18
Argilele cu contracţii şi umflări mari au un conţinut ridicat de particule fine.
Cele mai importante proprietăţi ale pământurilor sunt :
3.1 Plasticitatea Proprietatea pământurilor coezive (argiloase şi prăfoase) aflate în anumite limite
de umiditate, de a se deforma ireversibil sub acţiunea forţelor exterioare fără variaţia
volumului şi fără apariţia unor discontinuităţi în masa lor poartă numele de plasticitate.
Această proprietate se datorează fracţiunii foarte fine (argiloase) din pământ înconjurată
de apa peliculară.
3.2 Contracţia şi umflarea Variaţia cantităţii de apă conţinută într-un pământ are drept consecinţă o variaţie a
volumului acestuia. Această variaţie de volum are loc numai dacă cantitatea respectivă de
apă depăşeşte o anumită valoare. Când apa este în cantitate mică, evaporarea ei din
pământ nu mai este însoţită de schimbare de volum.
Contracţia se datorează acţiunii forţelor capilare şi a forţelor care se dezvoltă
datorită prezenţei particulelor de apă adsorbite, precum şi din cauza structurii
microcristaline a mineralelor argiloase. Pământurile care prezintă acest fenomen într-o
măsură mai mare se numesc pământuri cu umflări şi contracţii mari.
Limita de contracţie este umiditatea la care pământul nu mai prezintă variaţii
importante de volum. Pentru a caracteriza un pământ din acest punct de vedere se
foloseşte indicele geotehnic denumit contracţie volumică, care se calculează cu relaţia:
CV V
VVi f
f=
−
unde:
Vi este volumul iniţial al probei de pământ
Vf
- volumul final al probei de pământ
3.3 Umidităţile caracteristice ale pământurilor S-a constat că pământurile se pot prezenta în stări mult diferite funcţie de
conţinutul de apă pe care îl au. Din acest motiv umidităţile la care apar schimbări în
Page 19
19
starea pământului argilos respectiv au fost denumite umidităţi caracteristice. Se disting
din acest punct de vedere următoarele umidităţi caracteristice:
limita superioară de plasticitate - wL
limita inferioară de plasticitate - w
- corespunde unei umidităţi la care pământul
trece din starea plastică în starea curgătoare
P
limita de contracţie - w
- umiditatea corespunzătoare trecerii pământului
din starea tare sau semisolidă în starea plastică
S
Ca mărime numerică aceste trei umidităţi se află în următoarea relaţie: w
- corespunde umidităţii la care pământul trece din starea
semisolidă în stare solidă
S < wP<
wL
Mărimile wL şi wP sunt cunoscute de obicei sub denumirea de limite de
plasticitate, deoarece în intervalul de umidităţi dintre ele pămîntul se comportă plastic.
Mărimea acestui interval se determină prin intermediul indicelui de plasticitate:
IP= wL - w
3.4 Lucrări pregătitoare pentru executarea fundaţiilor
P
Pentru executarea în condiţii bune a fundaţiilor, sunt necesare anumite lucrări
pregătitoare, care depind de relieful terenului, nivelul pânzei freatice şi dimensiunile
construcţiei. Adeseori este necesară înlăturarea vegetaţiei prin defrişări sau trebuie
asigurată scurgerea apelor de suprafaţă.
Deasemenea sunt necesare lucrări de trasare a fundaţiilor pe teren, lucrări de
executare a săpăturilor precum şi lucrări pentru evacuarea apelor care se pot acumula în
săpături.
3.5 Trasarea pe teren a construcţiei
-
Pentru stabilirea poziţiei corecte a construcţiilor pe teren sunt necesare
următoarele documentaţii:
-
planurile topografice, profilele longitudinale şi transversale
-
planurile de trasare a axelor principale a clădirilor
inventarul de coordonate şi cotele colţurilor clădirilor
Page 20
20
-
-
unghiurile de frângere ale axelor drumurilor, căilor ferate şi elementele
curbelor
-
planurile fundaţiilor clădirilor cu menţionarea tuturor axelor de trasare
-
planurile fundaţiilor de sub utilaje şi instalaţii
-
secţiuni verticale cu indicarea adâncimii tălpii fundaţiei
planul general de trasare a întreprinderii industriale
3.6 Metode de trasare Metoda coordonatelor polare – se aplică în general pe terenuri fără obstacole,
care permit efectuarea măsurătorilor de la punctele reţelei de sprijin până la punctele de
trasat.
Metoda coordonatelor rectangulare – se aplică în cazul punctelor clădirilor şi
construcţiilor situate în apropierea aliniamentelor care nu au puncte de sprijin
topografice. Condiţia necesară pentru folosirea acestei metode este ca distanţele să poată
fi măsurate direct, sau pe cale optică.
Metoda intersecţiei unghiulare înainte – se utilizează pentru punctele
construcţiei de trasat care se află la distanţe mari de punctele reţelei de sprijin.
Metoda intersecţiei liniare- este una dintre cele mai precise metode de trasare a
punctelor construcţiilor aflate pe terenuri plane, fără obstacole şi în apropierea punctelor
din reţeaua topografică de sprijin (la o distanţă mai mică decât a unei panglici de oţel).
Metoda intersecţiei reperate- se aplică atunci când poziţia punctului trasat se
găseşte la intersecţia a două axe, obţinută după aliniamentele fixate pe teren, în afara
construcţiei.
3.7 Executarea săpăturilor
Perimetrul de trasare poate fi alcătuit dintr-o împrejmuire din scânduri, sau prin
fixarea punctelor de frângere direct pe sol.
După marcarea pe teren a conturului gropii de fundaţie, urmează executarea
săpăturilor pe baza planului de săpături şi a planului de fundaţii, precum şi a planului de
gospodărire subterană a amplasamentului (cabluri electrice, telefonice, conducte de apă,
gaz, etc).
Page 21
21
Săpăturile se pot clasifica astfel:
- d.p.v. al utilizării sprijinirilor:
• săpături cu pereţi sprijiniţi
• săpături cu pereţi nesprijiniţi
Fig. 3.2 – Săpătură în spaţii înguste, cu pereţii sprijiniţi: a,b,c,d – etape de lucru; 1-
dulapi orizontali; 2-elemente verticale de solidarizare; 3-şpraiţuri; 4- conturul final
pentru groapa de fundaţie
- funcţie de forma taluzului:
• cu taluz înclinat (natural)
• cu taluz vertical
Page 22
22
Fig. 3.3 – Săpătură executată parţial în taluz natural şi parţial cu taluz
vertical sprijinit: 1-taluz; 2-sprijinire; 3-banchetă orizontală
- după nivelul apelor subterane:
• săpături deasupra nivelului apelor subterane
• săpături sub nivelul apelor subterane
- după lăţimea săpăturii:
• săpături în spaţii largi (peste 2,50m),
• săpături în spaţii înguste (între 1,00...2,50m)
• săpături foarte înguste (sub 1,0m)
- după tipul de sol:
- săpături în teren slab (nisip, pământ vegetal)
• săpături în teren mijlociu (pietriş, argilă)
• săpături în teren tare (argilă grasă, loess uscat)
• săpături în teren foarte tare (argilă compactă, marnă compactă)
- după modul de execuţie:
• săpături manuale
• săpături mecanizate
• săpături prin explozie
Forma în plan a săpăturilor urmăreşte, în general, forma fundaţiei care urmează a
se executa. Groapa de fundaţie se face de la început cu dimensiunile definitive, deoarece
o mărire a ei în timpul lucrului este foarte dificilă.
Page 23
23
La clădirile cu subsol se execută mai întâi o săpătură generală care urmăreşte
forma construcţiei şi are în plan dimensiuni mai mari decât construcţia propriuzisă,
pentru a permite executarea lucrărilor de hidroizolaţie şi de sprijinire.
Sprijinirile trebuie să fie capabile să preia împingerea pământului. În mod obişnuit
pentru adâncimi de până la 3m şi lăţimi de 1..3m, sprijinirile nu se calculează, putându-se
adopta constructiv următoarele dimensiuni ale elementelor componente din lemn: 3,8 cm
grosime pentru dulapi; 14 cm diametru pentru şpraiţuri; distanţa între şpraiţuri pe
verticală - 1,00m iar pe orizontală 2,00 m.
3.8 Epuismente Metoda de executare a lucrărilor de săpătură şi a fundaţiilor depinde în mare măsură de
prezenţa apei subterane în amplasament, care complică mult lucrările de săpătură şi de
betoane. De aceea se urmăreşte îndepărtarea apei şi izolarea incintei gropii de fundaţie în
vederea executării în uscat a fundaţiilor. Aceste lucrări se numesc epuismente.
Epuismentele pot fi:
- epuismente directe –evacuarea apei din groapă se face prin pompare; pentru
evacuarea apei se sapă pe fundul gropii de fundaţie puţuri colectoare de unde apa
colectată se evacuează prin conducte de refulare în afara zonei construcţiei
- epuismente indirecte- prin coborârea nivelului pânzei freatice, utilizând puţuri
filtrante şi filtre aciculare; de jur împrejurul gropii de fundaţie se execută prin forare,
puţuri, sau se înfing filtre aciculare, către care se drenează apa evacuată prin pompare;
prin coborârea generală a nivelului apei subterane cu circa 50cm sub cota săpăturii, atât
excavaţia cât şi lucrările de fundaţii se pot executa în uscat.
Page 24
24
Fig. 3.4 - A)Evacuarea apei prin pompare directă:1-sprijiniri; 2-puţ colector; 3-
sorbul pompei; 4-conductă de aspiraţie; 5-conductă de refulare; 6-electropompă; 7-
groapa de fundaţie; B) puţul colector: 1-dulapi; 2-strat de nisip; 3- strat de pietriş;
4-sorbul pompei
Fig. 3.5 – Coborârea nivelului pânzei freatice cu ajutorul filtrelor aciculare; 1-filtru
acicular; 2-groapa de fundaţie; 3-vane; 4-conductă colectoare
Page 25
25
3.9 Alegerea cotei de fundare Stabilirea adâncimii de fundare (sau a cotei de fundare) constituie o fază importantă
în proiectarea fundaţiilor. În principal există două categorii de criterii pe baza cărora se
stabileşte această adâncime de fundare:
- criteriul economic
- criteriul durabilităţii construcţiei
După primul criteriu adâncimea de fundare ar trebui să fie cât mai mică, pentru ca
să rezulte cheltuieli minime la execuţie, adică să se execute un volum minim de lucrări de
săpături, epuismente, hidroizolaţii, turnări de betoane, armări, etc.
În general se urmăreşte să nu fie depăşită cota apelor freatice.
Fig. 3.6 – Cotele luate în considerare la stabilirea adâncimii de fundare
După al doilea criteriu, cel al siguranţei, cota de fundare trebuie să satisfacă
următoarele condiţii:
- talpa fundaţiei să fie aşezată pe un strat de sol suficient de rezistent
- să fie mai jos decât adâncimea de îngheţ dezgheţ
- să nu depăşească adâncimea de fundare a construcţiei din imediata vecinătate
Page 26
26
Aşadar se urmăreşte ca talpa fundaţiei să fie aşezată pe un strat cât mai rezistent,
care să poată prelua solicitările transmise şi care, dacă este posibil, să se găsească
deasupra nivelului apei subterane.
De asemenea trebuie avută în vedere şi adâncimea de îngheţ, definită, ca nivel
minim al izotermei de 0°C. În ţara noastră această adâncime variază între 70 şi 115 cm,
valorile ce depăşesc 100 cm fiind caracteristice zonelor montane. Cota de fundare trebuie
să fie cu 10…20 cm sub adâncimea de îngheţ pentru ca stratul de pământ pe care se
sprijină fundaţia să rămână nedeformat de variaţiile termice.
Cota de fundare a construcţiilor din imediata apropiere, trebuie luată în
consideraţie, deoarece, executând lucrări de săpătură sub nivelul fundaţiilor existente este
pusă în pericol stabilitatea acestor construcţii. În cazul în care nu se poate evita
executarea săpăturilor sub nivelul tălpii fundaţiilor existente, sunt necesare lucrări
speciale de sprijinire.
3.10 Stabilirea lăţimii fundaţiei Fundaţiile continue şi rigide se realizează în mod obişnuit sub pereţii executaţi din
zidărie. Alcătuirea acestor fundaţii, în cazul pereţilor interiori, pentru cazul construcţiilor
fără subsol (sau demisol) este prezentată în figura 3.7. Pentru construcţiile cu subsol sau
demisol alcătuirea este prezentată în fig. 3.8.
Dimensionarea acestor fundaţii se face din condiţia ca presiunea efectivă
transmisă pe teren să nu depăşească presiunea admisibilă a stratului pe care se reazemă
fundaţia.
Page 27
27
Fig. 3.7 - Fundaţie continuă, rigidă din beton simplu, la un perete interior,
pentru o construcţie fără subsol: 1- teren de fundare; 2-fundaţie din beton
simplu; 3-fundaţie în elevaţie; 4-strat suport; 5-hidroizolaţie elastică
orizontală; 6- strat de protecţie; 7- zid interior la parter; 8-dop de bitum; 9-
tencuială interioară; 10-placă-suport a pardoselii parterului armată
constructiv; 11-pietriş; 12-strat de separare; 13- umplutură compactată
În cazul în care zidul este aşezat la mijlocul fundaţiei, ca în figura 3.7, o metodă
simplă de dimensionare este următoarea:
⇒ se apreciază valoare forţei P, care solicită fundaţia pentru o porţiune de 1 m
din lungimea acesteia; în acest scop este necesară cunoaşterea greutăţii
elementelor care se descarcă pe această porţiune a fundaţiei
⇒ se calculează greutatea proprie a fundaţiei G;
⇒ se pune condiţia:
P + G = l x b x σa
unde σa
⇒ din această egalitate rezultă lăţimea fundaţiei:
este rezistenţa admisibilă a terenului (vezi tabelul 4.1)
Page 28
28
b = ( P + G ) / (σa
σ = ( P + G ) / (b x l)
x 1)
Pentru determinarea greutăţii proprii a fundaţiei pe lungimea de 1 m se aplică
formula:
G = b x h x 1 x ρ
unde ρ este densitatea materialului din care se execută fundaţia.
Întrucât b este necunoscută, valoarea lui G se calculează cu o valoarea estimativă
pentru b.
În cazul în care dorim să supraetajăm o construcţie, trebuie verificat dacă fundaţia
existentă poate suporta încărcarea suplimentară. În acest scop se măsoară lăţimea b a
fundaţiei existente, se apreciază P şi G şi se calculează σ cu relaţia :
Valoarea lui σ trebuie să fie mai mică sau cel mult egală cu rezistenţa admisibilă a
terenului σa:
σ ≤ σa
Dacă această condiţie nu este îndeplinită, înseamnă că fundaţia nu poate suporta
greutatea clădirii supraetajate. Se impune deci mărirea lăţimii b a fundaţiei până când
condiţia va fi satisfăcută.
3.11 Fundaţii continue solicitate excentric În practică apar multe situaţii în care pereţii sau stâlpii unei construcţii nu pot fi
aşezaţi pe mijlocul fundaţiei. În aceste cazuri fundaţiile nu mai sunt solicitate.
Page 29
29
Fig. 3.8 – Fundaţie continuă din beton simplu solicitată excentric.
Ca şi în cazul fundaţiilor solicitate centric, calculul comportă două operaţii:
verificarea presiunilor pe teren
dimensionarea fundaţiei
Verificarea presiunilor pe teren
Pentru fundaţia din fig. 3.8, forţa P nu se aplică centric, ci are o excentricitate e0
faţă de axa fundaţiei.
Această excentricitate determină apariţia unui moment cu valoarea
M = P x e0
Acest moment are tendinţa de a roti fundaţia. Valoarea efortului unitar de
compresiune σ la talpa fundaţiei se determină de această dată şi în funcţie de momentul
M
σ = ±N
bxM
b16
2
, cu formula următoare:
În fig x se observă că N, rezultanta forţelor P şi G are excentricitatea e faţă de axa
fundaţiei, deci putem scrie că :
M = N x e
Rezultă pentru σ următoarea expresie:
Page 30
30
σ = ±⋅
= ±
Nbx
N eb
Nbx
eb1
61
16
2
Semnul plus din paranteză corespunde valorii maxime a efortului unitar de
compresiune, iar semnul minus corespunde efortului unitar minim de compresiune.
σmax = +
Nbx
eb1
16
σmin = −
Nbx
eb1
16
Din formula lui σmin
dacă
se pot trage următoarele concluzii:
16
0−
>
eb ⇒ e < b/6;
σmin
dacă
este pozitiv deci este un efort de compresiune
16
0−
=
eb ⇒ e = b/6;
σmin
dacă
=0
16
0−
<
eb ⇒ e > b/6;
σmin este negativ, deci este un efort de întindere
Se poate observa că atunci când forţa N cade în treimea mijlocie (cazul a) a
secţiunii efortul unitar minim este de compresiune, iar diagrama eforturilor este un trapez.
Când forţa N cade la limita treimii mijlocii a secţiunii (cazul b) efortul unitar
minim de compresiune este zero, iar diagrama de eforturi este un triunghi.
Când forţa N cade în afara treimii mijlocii a secţiunii (cazul c) efortul unitar
minim de compresiune este negativ, ceea ce înseamnă că este de fapt un efort de
întindere. Diagrama de eforturi are formă dublu triunghiulară. Între teren şi fundaţie nu
pot apărea eforturi de întindere ceea ce înseamnă că în acest caz apare tendinţa de
desprindere a tălpii fundaţiei de pe teren în această zonă. Rămâne ca zonă activă de lucru
numai porţiunea pe care avem eforturi unitare de compresiune (cazul d).
Page 31
31
Practic, în acest ultim caz, putem lua în calcul doar porţiunea de lungime a din
talpa fundaţiei, porţiune care poartă numele de zonă activă.
Fig.3.9- Distribuţia eforturilor unitare în cazul solicitărilor excentrice la o fundaţie
continuă; a-forţa N în interiorul treimii mijlocii a secţiunii transversale a fundaţiei;
b-forţa N la limita treimii mijlocii; c-forţa N în exteriorul treimii mijlocii; d-
mărimea zonei active
Valoarea maximă a eforturilor unitare de compresiune pentru zona activă se
calculează cu formula:
σmax =2N/a
Aşadar, în cazul fundaţiilor solicitate excentric, condiţia care se impune este
următoarea:
σmax ≤ σa
În ceea ce priveşte valoarea efortului minim de compresiune, se recomandă, pe cât
posibil, să satisfacă următoarea condiţie:
σmin
≥ 0
Page 32
32
Dimensionarea fundaţiei excentrice
Constă în determinarea lăţimii fundaţiei atunci când se cunoaşte sarcina P şi
rezistenţa admisibilă a terenului.
Calculul porneşte de la relaţia:
σ σ= ±
≤
Nbx
eb a1
16
Considerând situaţia limită a egalităţii dintre σmax şi σa
Nbx
eb a1
16
+
= σ
putem obţine valoarea
necesară pentru lăţimea fundaţiei b:
Întrucât de obicei σa este dat în daN/cm2
Nbx
eb a100
16
+
= σ
, vom introduce şi dimensiunile fundaţiei
în cm, deci relaţia de mai sus se va scrie:
Se obţine o ecuaţie de gradul doi, cu necunoscuta b, de forma următoare:
σa b2- Nb - 6eN =0
respectiv,
100σa b2- Nb - 6eN =0
Înlocuind
N=P+G = P+ρ⋅b⋅h⋅1
e = P⋅e0 / N
rezultă o ecuaţia de gradul doi de forma următoare:
(σa - ρ⋅h)b2 - P⋅b - 6Pe0 = 0
Pentru a obţine rezultatele în centimetri ecuaţia se scrie:
100(σa - ρ⋅h)b2 - P⋅b - 6Pe0 = 0
Rezolvând această ecuaţie obţinem două soluţii. Dintre acestea soluţia pozitivă
reprezintă valoarea lăţimii fundaţiei.
Page 33
33
CAPITOLUL 4
ELEMENTE GENERALE PRIVIND CLĂDIRILE INDUSTRIALE
4.1 Alegerea materialului din clădiri industriale În alcătuirea clădirilor industriale se disting două categorii de elemente de construcţie :
elementele structurale şi elementele de închidere.
Elementele structurale formează împreună structura de rezistenţă a clădirii şi au rolul de
a prelua încărcările şi a le transmite terenului de fundaţie.
Elementele de închidere au rolul de a realiza delimitarea încăperilor clădirilor
industriale şi de a asigura condiţiile unei bune desfăşurări a activităţii în aceste spaţii.
Gama materialelor ce pot fi utilizate la alcătuirea elementelor structurale este mult mai
restrânsă. Ea se rezumă la : cărămidă, lemn, beton armat, beton precomprimat, oţel şi aliaje de
aluminiu.
Cărămida s-a folosit mult în trecut la alcătuirea zidurilor portante şi a stâlpilor
clădirilor industriale. La unele clădiri industriale de dimensiuni mici şi cu încărcări reduse, se
mai foloseşte şi în prezent. Pe lângă dezavantajul unei rezistenţe mecanice reduse, utilizarea
cărămizii implică manoperă sporită şi lungirea timpului de execuţie.
Lemnul a fost de asemenea utilizat pe scară largă la alcătuirea elementelor de rezistenţă
a clădirilor industriale (stâlpi, grinzi, arce, ferme etc.). Pe lângă avantajul unei prelucrări
simple, datorită greutăţii specifice reduse, lemnul permite realizarea unor construcţii foarte
uşoare. În prezent se încearcă utilizarea lemnului sub forme noi, cum ar fi elementele
prefabricate din lamele încleiate şi ignifugate.
Betonul, sub formă de beton armat şi beton precomprimat, constituie în stadiul actual
materialul cu cea mai largă răspândire în alcătuirea elementelor structurilor de rezistenţă ale
clădirilor industriale.
Din beton armat se realizează în special elementele comprimate (stâlpii), iar din beton
precomprimat elementele încovoiate (grinzi, elemente de acoperiş).
Betonul prezintă inconvenientul unei greutăţi specifice mari, conducând la elemente
grele, dificil de manevrat, la care efectul greutăţii proprii consumă o parte însemnată din
capacitatea sa de rezistenţă. De aceea, la deschideri şi înălţimi mari, utilizarea elementelor de
Page 34
34
beton devine de regulă neraţională. Cum însă gama structurilor industriale de mari dimensiuni
este relativ restrânsă, betonul rămâne principalul material utilizat la alcătuirea structurii de
rezistenţă a celor mai multe clădiri şi construcţii industriale.
Oţelul este materialul specific pentru alcătuirea structurilor industriale de mari
dimensiuni sau a celor solicitate în condiţii deosebit de defavorabile. Din această categorie fac
parte : halele oţelăriilor, melanjoarelor, laminoarelor precum şi alte hale prevăzute cu poduri
rulante din grupa de funcţionare IV şi V, halele aşezate pe terenuri slabe, tasabile sau sensibile
la înmuiere.
Aliajele de aluminiu s-au folosit demonstrativ în special la construcţiile la care s-a
impus reducerea greutăţii. Din cauza costului ridicat, utilizarea lor nu s-a extins pe scară largă.
4.2 Materiale de construcţii utilizate la realizarea construcţiilor industriale
4.2.1 Metale utilizate ca materiale de construcţii
-
Din punct de vedere chimic metalele sunt solide policristaline la temperatura normală, cu
excepţia mercurului care este lichid. Proprietăţile specifice ale metalelor sunt următoarele:
-
conductibilitate foarte mare pentru căldură şi electricitate
-
opacitate aproape totală
-
luciu caracteristic
maleabilitate şi ductilitate
În scoarţa terestră metalele se găsesc în minereuri, din care, prin diferite procedee
metalurgice, se obţine metalele tehnice, care conţin diverse impurităţi, în procente stabilite prin
standarde.
Proprietăţile metalelor depind atât de compoziţia chimică cât şi de structura lor.
Sub acţiunea unor agenţi din atmosferă, în procesul de coroziune, metalele au tendinţa
de a se oxida, revenind la starea în care se găseau iniţial în natură.
Turnarea, deformarea plastică la cald sau la rece şi sudarea sunt prelucrări care au
efecte importante asupra structurii.
-
Prelucrările prin deformare plastică la cald sunt următoarele:
-
laminarea
-
forjarea
-
presarea
extrudarea
Page 35
35
Aceste prelucrări constau în deformări succesive sub efort, executate la temperaturi
superioare celei de recristalizare.
-
Prelucrările prin deformare plastică la rece sunt:
-
laminarea
-
presarea
-
ambutisarea
trefilarea
Acestea constau în deformări succesive sub efort, executate la temperaturi inferioare
recristalizării, de obicei la temperatură normală.
Tratamentele termice
Tratamentele termice se caracterizează prin viteza de încălzire, temperatura maximă,
perioada de timp cât aceasta este menţinută şi viteza de răcire.
-
Principalele tratamente termice sunt următoarele:
-
recoacerea
-
călirea
revenirea
-
Recoacerea, este un tratament termic, care constă în încălzirea la diferite temperaturi,
funcţie de scopul urmărit, după care se face o răcire lentă. Se aplică pieselor metalice, în
special celor din oţel, cu scopurile următoare:
-
omogenizare chimică (recoacere de omogenizare)
-
înlăturării efectului ecruisării (recoacere de recristalizare)
-
înlăturării tensiunilor interne (recoacere de detensionare)
obţinerea unor structuri cu cristalite fine (recoacere de normalizare)
Călirea se caracterizează prin răcirea bruscă a piesei încălzite şi conduce la structuri cu
tensiuni interne mari, ca urmare a menţinerii la temperatura normală.
- feroase (Fe, Co, Ni)
Revenirea este un tratament care se aplică pieselor călite pentru atenuarea efectelor
călirii, cu tendinţa de a reface echilibrul fizico-chimic şi structural.
Convenţional, metalele se clasifică în:
- neferoase
Page 36
36
În construcţii se folosesc în mod deosebit metalele feroase, sub formă de oţel şi fontă.
Dintre metalele neferoase cele mai utilizate sunt aluminiul, cuprul şi zincul.
Fonta
Fonta este un aliaj fier-carbon, cu un conţinut de carbon de peste 1,7% , de obicei
cuprins între 2...4%.
Conţinutul în carbon intensifică grafitizarea îmbunătăţeşte proprietăţile de turnare, dar
micşorează proprietăţile mecanice.
Fonta este lipsită de plasticitate, este dură, casantă, neprelucrabilă prin deformare
(laminare, forjare) nici la rece nici la cald, dar se toarnă uşor (punct de topire 1 050-1 250°C),
piesele obţinute putând rămâne neprelucrate sau putând fi prelucrate ulterior. Avind in vedere
ca se prelucreaza greu, fonta este puţin folosita in construcţii, şi anume, numai sub forma de
piese turnate care lucrează la compresiune (stâlpi, coloane, tubinguri pentru tuneluri, tuburi
pentru reţele de alimentare cu apă, pentru canalizare etc.), elemente de instalaţii (radiatoare,
căzi de baie, bucătărie, sifoane de pardosea, tuburi şi piese de legătură, capace de cămine de
vizitare, etc.
Oţelul
Oţelul este materialul cel mai utilizat pentru execuţia construcţiilor cu structură
metalică. În construcţii se mai utilizează şi sub forma barelor de armătură în structurile din
beton armat.
Există următoarele categorii de oţeluri, mai des folosite:
- oţeluri de uz general pentru construcţii
- oţeluri cu rezistenţă mărită la coroziunea atmosferică
- oţeluri cu granulaţie fină pentru construcţii sudate
- oţeluri cu rezistenţă la rupere fragilă la temperaturi joase (criogenice)
Din categoria oţelurilor de uz general pentru construcţii, oţelul notat OL 37 are
răspândirea cea mai largă deoarece satisface în cea mai mare măsură condiţiile cerute de
tehnica actuală a construcţiilor.
Denumirea de OL 37 are semnificaţia următoare: oţel laminat cu rezistenţa minimă de
rupere de 37 daN/mm2. Un alt tip de oţel de uz general des utilizat în construcţii este OL52,
care, având proprietăţi mecanice superioare, se recomandă pentru elementele de construcţii
puternic solicitate
Page 37
37
-
Principalele avantaje pe care le prezintă utilizarea oţelului în construcţii sunt
următoarele:
-
siguranţă mare în exploatare a structurilor, datorită omogenităţii materialului
-
rezistenţe mecanice mari, pentru toate tipurile de solicitări, inclusiv vibraţii
-
greutate specifică redusă a structurii
-
timp de execuţie redus, putând fi realizat în orice anotimp
-
posibilitatea recuperării integrale a materialului la demolarea construcţiei
-
se pretează la executarea construcţiilor cu înălţime foarte mare de tip turn
structurile metalice se pot realiza cu deschideri foarte mari; astfel se elimină stâlpii
intermediari, răspunzând cerinţelor impuse la diverse hale industriale, săli de sport, etc.;
-
Principalele dezavantaje, care limitează utilizarea oţelului în construcţii sunt:
-
oţelul se corodează, tinzând să revină la starea iniţială în care se afla ca minereu
-
necesită operaţiuni de întreţinere periodică prin vopsire
-
are comportare slabă la temperaturi ridicate; astfel, la 500°C, capacitatea portantă se
reduce cu peste 50%
Cele mai importante produse laminate din oţel fabricate în România şi folosite în mod
curent pentru execuţia construcţiilor cu structură metalică sunt prezentate în anexă în tabelele
1, pînă la 19, după cum urmează:
preţ de cost relativ ridicat
- oţel I – tabelul 1
- oţel I economic – tabelul 2
- oţel U – tabelul 3
- oţel U economic- tabelul 4
- oţel cornier cu aripi egale- tabelul 5
- oţel cornier cu aripi neegale – tabelul 6
- oţel T – tabelul 7
- oţel pătrat – tabelul 8
- oţel rotund – tabelul 9
- ţevi din oţel fără sudură, laminate la cald – tabele 10, 11
- şuruburi de înaltă rezistenţă – tabelul 12
- ţevi profilate din oţel fără sudură, dreptunghiulare – tabelul 13
- bandă din oţel – tabelul 14
Page 38
38
- oţel lat – tabelul 15
- platbandă - tabelul 16
- ţevi pătrate profilate din oţel fără sudură - tabelul 17
- tablă striată - tabelul 18
- tablă ondulată - tabelul 19
Îmbinările elementelor de construcţie din oţel se pot realiza în trei moduri:
- cu nituri
- cu şuruburi
- prin sudură
Îmbinări nituite
Niturile sunt elemente de îmbinare care odată realizate nu mai pot fi dezmembrate şi
asamblate din nou. Sunt alcătuite dintr-o tijă cilindrică şi un cap iniţial numit cap de aşezare.
Cel de-al doilea cap se formează în procesul de nituire şi se numeşte cap de închidere.
Atât capul de aşezare cât şi cel de închidere pot avea diferite forme, aşa cum se arată în
figura de mai jos.
Fig. 4.1 –Diferite tipuri de nituri: a) semirotund; b) bombat; c) înecat; d)semiînnecat;
e) seminînecat mic; f) tronconic
Diametrele niturilor sunt standardizate şi sunt mai mici decât diametrul găurilor în care
se introduc deoarece prin batere gaura este umplută.
Operaţia de batere se numeşte nituire. Tehnologia nituirii la cald cuprinde operaţiile
următoare:
Page 39
39
- găurirea pieselor de îmbinat
- încălzirea nitului la 1050...1150°C
- baterea nitului
Baterea nitului şi formarea capului de închidere se face cu presa pneumatică prevăzută
cu buterolă (la capul de închidere) şi contrabuterolă (la capul de aşezare).
Fig. 4.2 – Realizarea prinderilor nituite: 1 – buterolă;
2- contrabuterolă; 3-bară; 4-guseu.
Îmbinările cu şuruburi
Şuruburile sunt elemente de îmbinare demontabilă, alcătuite dintr-o tijă cilindrică, care
la extremitate au un cap cu diferite forme, iar la cealaltă este filetat, pe o anumită lungime. În
multe ţări, la fel ca şi în România se folosesc filete metrice notate cu M. În construcţiile
metalice se folosesc şuruburi cu cap hexagonal.
Strângerea pieselor care se îmbină se realizează cu ajutorul unei piuliţe cu cap
hexagonal. Între piuliţă şi piese se aşează o şaibă, pentru a evita ca zona filetată să pătrundă în
grosimea pieselor care se îmbină
Page 40
40
Fig. 4.3 – Îmbinarea cu şuruburi: 1 – piesele care se îmbină;
2 – şurub; 3-piuliţă; 4-şaibă;
Există şi alt tip de şuruburi, numite de înaltă rezistenţă.
Şuruburile obişnuite pot fi păsuite sau brute. Cele păsuite se introduc forţat în găuri
alezate, care au diametrul mai mare cu 0,3mm decât al şurubului. În acest caz diametrul tijei
şurubului trebuie prelucrat cu precizie mare.
La şuruburile brute găurile pieselor sunt cu 1...2 mm mai mari.
Îmbinări sudate
Sudarea este un procedeu de îmbinare nedemontabilă a pieselor din metal, la o anumită
temperatură şi presiune, cu sau fără folosirea unui material de adaos. Sudarea se realizează prin
legătura metalică şi formarea unor cristale comune între piesele care se sudează, sub forma
unor cordoane sau puncte de sudură.
Fig. 4.4 – Cordon de sudură: 1-metal de bază; 2-cordon de sudură;
3-rădăcină; 4-zona influenţei termice;
Sudarea prin topire se poate face manual sau automat, cu ajutorul unei surse de căldură
şi a unui metal de adaus. În zona sudurii piesele şi sârma se topesc într-o baie metalică, care
prin răcire formează apoi cordonul de sudură. Pe măsură ce sârma se topeşte şi cordonul se
formează, sunt necesare două mişcări ale sârmei: de apropiere faţă de piese şi de înaintare în
lungul îmbinării.
La sudura electrică topirea se realizează cu ajutorul arcului electric format între sârmă şi
piese.
Page 41
41
Fig. 4.5 – Schema sudării: a) manuală cu electrod metalic: 1- electrod; 2-cleşte
portelectrod; 3-piese care se sudează; 4- cordonul de sudură;b) – automată sub flux: 1-
buncăr de flux; 2-flux; 3-sârmă de sudat; 4-piesele care se sudează; 5- cordon de sudură
Aluminiul
Aluminiul se găseşte în natură sub forma unor compuşi care reprezintă circa 8% din
scoarţa terestră. Rezervele de aluminiu se apreciază la mai mult de dublu faţă de cele de fier, de
aceea este considerat metalul viitorului.
Aluminiul tehnic, se poate obţine cu o puritate de 99,5% şi are culoarea albă-argintie,
lucioasă. Este maleabil, ductil, bun conducător de căldură şi electricitate.
Principalele caracteristici care fac să fie folosit aluminiul în construcţii, şi să
înlocuiască în unele cazuri oţelul, sunt următoarele:
- greutate specifică mică în raport cu rezistenţa;
- rezistenţă ridicată la coroziune; oxidul de aluminiu format la suprafaţa elementelor din
aluminiu împiedică avansarea procesului de coroziune spre interior
- durabilitate mare
- oferă largi posibilităţi de industrializare şi prefabricare
- elementele din aluminiu se îmbină şi se montează uşor pe şantier
- are un aspect plăcut, suprafeţele fiind netede, cu posibilităţi variate de finisare
- are o comportare bună la temperaturi foarte scăzute
Page 42
42
Dezavantajele care duc la limitarea utilizării aluminiului sunt următoarele:
- rezistenţă scăzută la temperaturi mari; la 300°C rezistenţa scade până la 20% din
rezistenţa la temperatură normală
- este foarte deformabil
- preţul de cost este ridicat, datorită consumului mare de energie la fabricaţie
Produsele din aluminiu care sunt cel mai des utilizate în construcţii sunt cele laminate şi
extrudate.
Extrudarea este un procedeu de obţinere a unor bare cu secţiuni de forme variate prin
deformarea plastică a materialului.
Construcţii industriale cu structură metalică
În domeniul construcţiilor industriale, structurile metalice au cea mai largă
aplicabilitate, în toate ţările lumii.
Halele industriale care adăpostesc diverse procese tehnologice au forme simple şi
înălţime redusă, în mod obişnuit realizându-se cu un singur nivel.
Pe lângă rolul de adăpostire a oamenilor, maşinilor, instalaţiilor şi materialelor, halele
mai au şi rolul de a susţine diverse utilaje şi instalaţii care funcţionează în interior, aşa cum
sunt podurile rulante.
Aceste hale au forme simple în plan: dreptunghi, L, U, T, E sau contur închis, în funcţie
de succesiunea operaţiilor industriale care se desfăşoară în interior.
Forma dreptunghiulară este cea mai simplă şi se utilizează atunci când operaţiile se
desfăşoară în serie, de-a lungul halei. Dezavantajul acestei forme este acela că rezultă pereţi
longitudinali cu suprafaţă specifică mare raportată la metrul pătrat de suprafaţă utilă a halei.
Formele în L şi U sunt utilizate atunci când fluxul procesului de producţie necesită o
lungime mai mare decât a terenului disponibil pentru construcţia halei.
Forma în T este utilizată atunci când în interior trebuie să se desfăşoare două fluxuri de
producţie în acelaşi timp, sau când o parte a halei trebuie să adăpostească utilaje grele de
ridicat.
Forma în H şi E este folosită pentru realizarea unor spaţii de depozitare în apropierea
liniei tehnologice, sau pentru adăpostirea mai multor fluxuri tehnologice care trebuie să se
desfăşoare concomitent.
Page 43
43
Fig. 4.6 – Formele uzuale pentru halele metalice industriale
Forma pătrată (contur închis) se utilizează atunci când nu este necesară izolarea unor
fluxuri tehnologice faţă de altele care se desfăşoară simultan.
Atunci când este necesar aceste forme de bază se pot combina, pentru optimizarea
desfăşurării unor procese tehnologice complexe.
Caracteristicile construcţiilor industriale cu structură metalică
-
O hală industrială de tip parter, sau cu mai multe niveluri, este caracterizată în principal
de următoarele mărimi:
-
mărimea deschiderilor – distanţa transversală dintre stâlpii de susţinere
mărimea traveelor - distanţa longitudinală dintre stâlpii de susţinere
Page 44
44
Fig. 4.7 – Deschiderile şi traveile halelor industriale
Stâlpii de susţinere a acoperişului şi a căilor de rulare a podurilor rulante, se pot
amplasa numai pe conturul exterior, atunci când deschiderile sunt mai mici de 30...36 m (fig.
4.8). Pentru lăţimi mai mari sunt necesari stâlpi interiori, intermediari, rezultând hale cu mai
multe deschideri (fig. 4.9).
Fig.4.8 – Hală industrială cu o singură deschidere
Page 45
45
Fig. 4.9 – Hală industrială cu deschideri multiple
1.
Halele industriale cu structură metalică în funcţie de destinaţia lor şi de capacitatea de
ridicare a podurilor rulante care funcţionează în interior se pot împărţi în trei grupe:
2.
hale industriale uşoare – adăpostesc procese tehnologice care necesită instalaţii de
ridicare de capacitate redusă; se întâlnesc în industria bunurilor de larg consum
electronice şi electrocasnice, în industria uşoară şi alimentară, comerţ en-gros şi en-
detail, etc.
3.
hale industriale medii – adăpostesc procese tehnologice de amploare medie, în
interiorul cărora funcţionează poduri rulante având capacitatea cuprinsă între 20 şi 100
tone; sunt destinate pentru fabrici de locomotive, de vagoane, de autocamioane;
deschiderile acestor hale variază între 15 şi 30 m
hale industriale grele – folosite în industria siderurgică şi metalurgică, precum şi la
centrale termo, hidro sau atomoelectrice; acestea au deschideri de 24...36 m, şi înălţimi
care pot depăşi 30 m; sunt prevăzute cu poduri rulante cu sarcini mai mari de 100 tone
-
Elementele componente ale halelor industriale sunt prezentate în figura x şi sunt
următoarele:
acoperişul – asigură închiderea la partea superioară a halei, protejând de intemperii
procesul tehnologic, oamenii, utilajele; este format la rândul lui din învelitoare, pane,
luminatoare şi ferme; fermele pot fi înlocuite uneori de grinzi sau arce
Page 46
46
-
-
grinzile căilor de rulare – sunt dispuse în sens longitudinal şi se reazemă pe stâlpi; au
rolul de a susţine podurile rulante care funcţionează în hală şi de a asigura posibilitatea de
mişcare a acestora
-
cadrul transversal al halei – este elementul principal de rezistenţă, asigurând
rigiditatea transversală a structurii; preia toate încărcările care acţionează asupra halei şi
le transmite la fundaţii; cadrul transversal este format la rândul lui din stâlpi şi grindă
(sau riglă);
-
contravântuirile- au rolul de a asigura rigiditatea longitudinală a halei; sunt dispuse
atât în planul acoperişului cât şi în planul vertical al pereţilor halei
-
pereţii halelor – asigură închiderea laterală şi frontală a halei delimitând spaţiul
destinat producţiei
-
fundaţiile – se execută din beton armat sau beton simplu şi au rolul de a susţine stâlpii
cadrului transversal
elementele auxiliare ale halelor – acestea au rolul de a deservi procesul de producţie
din hală, asigurând circulaţia (scări de acces, platforme de circulaţie, etc)
4.2.2 Betonul ca material de construcţie Betonul este cel mai răspândit material produs de mâna omului, datele statistice arătând
că în lume se produc aprox. 6 miliarde de tone de beton în fiecare an, ceea ce înseamnă în
medie o tonă pe cap de locuitor. Este un material durabil, relativ ieftin şi folosit în toate tipurile
de construcţii civile, industriale şi agricole, precum şi la construcţiile inginereşti.
Romanii au utilizat pentru prima dată un liant hidraulic pe care l-au obţinut prin
amestecarea varului gras cu cenuşa vulcanică de la poalele Vezuviului. Cu acest material de
construcţii aceştia au construit structurile monumentale păstrate până în ziua de astăzi: podul
lui Apollodor din Damasc (ale cărui pile sunt vizibile la Drobeta Turnu Severin) amfiteatrele
din Pozzuoli şi din Verona, Pantheonul din Roma, etc.
Inventatorul betonului armat este considerat Joseph Monier, un grădinar francez care a
realizat vase de flori prin îmbrăcarea unor schelete de sârmă cu un mortar de ciment. În
perioada anilor 1870 J. Monier a obţinut o serie de brevete pentru grinzi, bolţi, plăci, planşee,
podeţe. Oţelul s-a folosit încă din antichitate pentru ancoraje între blocuri masive de piatră,
pentru ancorarea arcelor şi bolţilor.
Page 47
47
Abia la începutul secolului XX au fost puse bazele calculului elementelor structurale
din beton armat, prin publicarea primelor norme în Germania, Elveţia şi Franţa.
La execuţia elementelor de construcţii betonul poate fi utilizat sub formă de:
- beton simplu
- beton armat
- beton precomprimat.
Betonul simplu este un material de construcţii care se obţine din amestecul de apă,
ciment, agregate precum şi unele adaosuri menite sa îmbunătăţească proprietăţile produsului
rezultat, toate acestea amestecate în anumite proporţii. După hidratare şi hidroliză cimentul se
întăreşte înglobând agregatele rezultând un produs care după întărire devine o masă solidă de
tipul pietrei. Avantajul esenţial al betonului simplu este că în stare proaspătă poate fi turnat, din
el putându-se modela teoretic forme şi volume oricât de complicate, care, după perioada de
întărire, devin rezistente şi durabile.
Calitatea betonului simplu depinde de natura şi cantitatea constituienţilor săi precum şi
de modul de preparare şi de punere în operă. În proporţii de volum betonul simplu se compune
din 60...80% agregate, 10...15% ciment, 15...20% apă, 2...3% aer.
Betonul simplu normal are densitatea aparentă în stare uscată cuprinsă între 2000 kg/m3
şi 2500 kg/m3.
Cimentul influenţează calitatea betonului simplu prin fineţe, marcă şi dozaj.
Agregatele influenţează prin formă, dimensiuni, rezistenţă mecanică şi compoziţie
chimică. Agregatele constau în general din materiale naturale inerte de tip granular – nisip,
pietriş, piatră spartă. La prepararea betonului se folosesc mai multe sorturi de agregate care pot
fi împărţite în funcţie de provenienţa şi mărimea granulelor: nisip natural, pietriş, piatră mare,
balast pentru betoane, nisip de concasare, piatră spartă, etc.
Apa de amestecare trebuie să fie limpede, fără miros şi să fie neutră din punct de vedere
chimic.
Aditivii sunt produşi chimici care se adugă în cantităţi mici faţă de masa cimentului
înainte sau în timpul amestecării betonului, cu scopul de a modifica proprietăţile betonului atât
în stare proaspătă cât şi întărită (de exemplu pentru reducerea cantităţii necesare de apă, pentru
a accelera sau întârzia timpul de priză, pentru a îmbunătăţi caracteristicile de durabilitate a
betonului, omogenitate, etc.).
Page 48
48
Adaosurile sunt materiale anorganice fine cu proprietăţi active sau inerte, care se adugă
în cantităţi de peste 5% substanţa uscată faţă de masa cimentului, în scopul îmbunătăţirii
proprietăţilor betonului cum ar fi: lucrabilitatea, gradul de impermeabilitate, rezistenţele
mecanice, rezistenţa la acţiunea agenţilor chimici, etc.
Dacă mărimea maximă a granulei de agregat este de 3 mm., materialul care rezultă este
denumit mortar.
Betonul simplu se utilizează în mod deosebit pentru realizarea fundaţiilor masive, la
îmbrăcăminţi rutiere şi la unele construcţii hidrotehnice.
Betonul armat rezultă din dispunerea unor bare din oţel, denumite armături, în general
cu secţiunea circulară, în zonele întinse ale elemetelor de rezistenţă. Betonul preia în element
eforturile de compresiune, iar armătura preia în special eforturile de întindere. În anumite
cazuri, armătura se dispune şi în zonele comprimate pentru a mări rezistenţa elementelor şi la
compresiune.
În acest fel elementele alcătuite din beton armat sunt capabile să preia toate tipurile de
solicitări: întindere sau compresiune, încovoiere, torsiune ş.a.m.d.
Barele de oţel care se introduc în beton trebuiesc aşezate în zonele unde se produc
eforturile de întindere şi se împart în funcţie de caracteristicile fizico-mecanice ale oţelului
precum şi în funcţie de modul de fabricare şi rolul pe care îl au în elementul de construcţie:
- oţel-beton rotund neted OB,
- oţel-beton cu profil periodic PC,
- bare netede cu secţiuni pătrate sau dreptunghiuare,
- sârmă trefilară mată,
- plase sudate
Conlucrarea dintre cele două materiale pe de o parte betonul, pe de altă parte armătura,
este posibilă deoarece la suprafaţa de contact dintre acestea se realizează o legătură cunoscută
sub numele de aderenţă care ia naştere în cursul procesului de întărire a betonului. Aderenţa
este cea care împiedecă lunecarea armăturii şi în acelaşi timp asigură caracterul monolit al
elementului de beton armat, până la rupere. Chiar dacă betonul solicitat la întindere fisurează şi
armătura lunecă în beton pe o anumită porţiune în imediata vecinătate a fisurii, conlucrarea
dintre cele două materiale continuă pe intervalul cuprins între fisuri.
Avantajele folosirii betonului armat sunt următoarele:
Page 49
49
a) durabilitatea este foarte bună atît în aer cât şi în apă necesitând lucrări minime de
întreţinere în lipsa agenţilor agresivi;
b) rezistenţa la foc este mare – poate rezista circa 3 – 4 ore la temperaturi ridicate,
protejând armătura înglobată (oţelul neprotejat îşi pierde rezistenţa la temperatura de
600 o
c) se pot realiza elemente cu cele mai diverse forme arhitecturale, deoarece betonul
proaspăt ia cu uşurinţă forma cofrajului;
C);
d) preţul de cost este relativ scăzut comparativ cu cel al altor materiale, datorită faptului că
agregatele reprezintă componenta preponderentă
e) comportarea sub acţiuni exterioare este bună fie datorită monolitismului, fie prin
realizarea corespunzătoare a îmbinărilor la structurile prefabricate;
Limitarea utilizării betonului armat este dictată de următoarele dezavantaje:
a) betonul este permeabil datorită structurii sale poroase; apa poate transporta agenţi
agresivi, sau poate cauza cicluri de îngheţ-deszgheţ în masa betonului;
b) se poate produce coroziunea în medii agresive ca ape dulci, ape sulfatice, ape de mare,
etc.
c) conductivitatea termică şi fonică este destul de ridicată;
d) necesită cofraje şi eşafodaje – transformările ulterioare sau eventualele consolidări sunt
greu de executat şi pot avea unele rezultate negative asupra structurii;
e) demolarea este costisitoare iar materialele rezultate nu pt fi reutilizate;
f) fabricarea cimentului poate ridica unele probleme legate de protecţia mediului;
g) rezistenţa redusă la întindere provoacă fisurarea zonei întinse şi pot apărea probleme de
corodare a armăturii în anumite condiţii;
h) greutatea proprie este relativ mare în cazul betonului armat;
Măsurile pentru asigurarea unei durate de viaţă adecvate sunt alese în funcţie de
condiţiile de mediu şi de importanţa construcţiei. În general se estimează să se atingă cel puţin
următoarele durate de viaţă:
- 10 ani – pentru construcţii de importanţă redusă;
- 50 – 100 de ani pentru construcţii importante (blocuri de locuinţe, spitale, clădiri
publice, etc.);
- 100 – 120 de ani pentru poduri.
Page 50
50
Cauzele deteriorării structurilor de beton sunt inseparabile de condiţiile de exploatare şi
de caracteristicile materialelor componente şi pot fi:
- cauze externe (produse de mediu) de natură fizică, chimică, biochimică sau
mecanică, cum ar fi acţiunea electrolitică, atacul unor substanţe solide agresive,
care pătrund în beton, temperaturi extreme, etc.
- cauze interne (procese chimice sau fizice în interiorul masei betonului) cum ar fi
permeabilitatea betonului, reacţia dintre alcalii şi agregate, etc.
Betonul precomprimat se obţine prin crearea în beton a unei stări favorabile de
tensiune, înainte de aplicarea solicitărilor exterioare prin întinderea prealabilă a armăturilor.
Betonul precomprimat este de fapt o varietate a betonului armat, caracterizată printr-o stare
iniţială de eforturi şi deformaţii.
Materiale utilizate la prepararea betoanelor
A. Cimentul
Cimenturile uzuale se clasifică după cum urmează:
-ciment Portland (tip I.)
-ciment Portland compozit (tip II.)
-ciment de furnal (tip III.)
-ciment puzzolanic (tip IV.)
-ciment compozit (tip V.)
Denumirea cimentului este dată de nucleul acestuia.
Nucleul cimentului este denumirea dată amestecului de clincher Portland cu alte
componente principale în proporţie de 95-100% şi cu componente minore în proporţie de 0 -
5%, exclusiv sulfatul de calciu şi aditivii.
Componentele principale care intră în compoziţia nucleului de ciment sunt clincherul
Portland, zgura granulată de furnal, puzzolane naturale şi industriale, cenuşă de termocentrală,
şisturi calcinate, calcare, praf de silice, filere.
Funcţie de rezistenţa standard, se pot defini trei clase de rezistenţă pentru cimenturi:
32,5; 42,5 şi 52,5.
Funcţie de rezistenţa iniţială pentru fiecare clasă de rezistenţă standard sunt definite: o
clasă cu rezistenţa iniţială normală şi o clasă cu rezistenţa iniţială mare (simbolizată R).
Clasa de rezistenţă este definită prin rezistenţa standard la 28 de zile.
Page 51
51
Cimentul se livrează ambalat în saci de hârtie sau în vrac transportat în vehicule rutiere,
vagoane de cale ferată, însoţiţi de documentele de certificare a calităţii.
În cazul cimentului vrac transportul se face numai în vehicule rutiere cu recipiente
speciale sau cu vagoane de cale ferată speciale tip Z.V.C. cu descărcare pneumatică.
Cimentul trebuie să fie protejat de umezeală şi impurităţi în timpul depozitării şi
transportului.
Depozitarea cimentului în vrac se va face în celule tip siloz, în care nu au fost
depozitate anterior alte materiale, marcarte prin înscriere vizibilă a tipului de ciment.
Depozitarea cimentului ambalat în saci trebuie să se facă în încăperi închise.
B. Agregatele
La executarea elementelor şi construcţiilor din beton şi beton armat cu densitate
aparentă normală (2001 – 2500 kg/m3), se folosesc agregate cu densitate normală (1201 – 2000
kg/m3
Aditivii sunt produse chimice care se adaugă în beton în cantităţi mai mici sau egale cu
5% substanţă uscată faţă de masa cimentului în scopul îmbunătăţirii/modificării proprietăţilor
betonului în stare proaspătă şi/sau întărită. Aditivii trebuie să îndeplinească cerinţele din
reglementările specifice sau agrementele tehnice în vigoare. Aditivii nu trebuie să conţină
) provenite din sfărmarea naturală şi/sau concasarea rocilor. Agregatele vor satisface
cerinţele prevăzute în reglementările tehnice specifice (STAS 1667 – 76 şi după caz STAS 662
– 89 şi SR 667 – 98).
Agregatele nu trebuie să fie contaminate cu alte materiale în timpul transportului sau
depozitării.
Depozitarea agregatelor trebuie făcută pe platforme betonate având pante şi rigole de
evacuare a apelor. Pentru depozitarea separată a diferitelor sorturi se vor crea compartimente
cu înălţime corespunzătoare pentru evitarea amestecării cu alte sorturi. Compartimentele se vor
marca cu tipul de sort depozitat.
Nu se admite depozitarea direct pe pământ sau pe platforme balastate.
C. Apa
Apa de amestecare utilizată la prepararea betoanelor poate să provină din reţeaua
publică sau din altă sursă, dar în acest ultim caz trebuie să îndeplinească condiţiile tehnice
prevăzute în STAS 790/84.
D. Aditivi
Page 52
52
substanţe care să influenţeze negativ proprietăţiile betonului sau să producă coroziunea
armăturii. (ex: clor)
Principalele grupe (clase) de aditivi care se întâlnesc în practica curentă a betoanelor
sunt diferite în funcţie de efectul principal pe care aditivul îl are asupra proprietăţiilor
betonului.
Aceste grupe de bază sunt:
- aditivi reducători de apă
- aditivi intens reducători de apă
- aditivi plastifianţi
- aditivi superplastifianţi
- aditivi acceleratori de priză
- aditivi întârzietori de priză
- aditivi acceleratori de întărire
- aditivi antrenatori de aer
- aditivi anti-îngheţ
- aditivi impermeabilizatori
- aditivi inhibitori de coroziune
Utilizarea aditivilor la prepararea betoanelor are drept scop:
- îmbunătăţirea calităţii betoanelor destinate executării elementelor cu armături dese,
secţiuni subţiri, înălţime mare de turnare;
- punerea în operă a betoanelor prin turnare;
- îmbunătăţirea gradului de impermeabilitate în cazul recipienţilor sau a elemen-telor
expude la interperii sau situate în medii agresive;
- îmbunătăţirea comportării la îngheţ-dezgheţ;
- realizarea betoanelor de clasă superioară;
- reglarea procesului de întărire, întârziere sau accelerare de priză în funcţie de cerinţele
tehnologice;
- creşterea rezistenţei şi a durabilităţii prin îmbunătăţirea structurii betonului.
E. Adaosuri
Page 53
53
Adaosurile sunt materiale anorganice fine ce se pot adăuga în beton în cantităţi de peste
5% substanţă uscată faţă de masa cimentului, în vederea îmbunătăţirii caracteristicilor acestuia
sau pentru a realiza proprietăţi speciale. Adaosurile pot îmbunătăţii următoarele caracteristici
ale betoanelor: lucrabilitatea, gradul de impermea-bilitate, rezistenţa la agenţi chimici agresivi.
Există două tipuri de adaosuri:
- inerte, înlocuitor parţial al părţii fine din agregate, caz în care se reduce cu cca 10%
cantitatea de nisip 0-3 mm din agregate. Folosirea adaosului inert conduce la îmbu-
nătăţirea lucrabilităţii şi compactităţii betonului;
- active, caz în care se contează pe proprietăţiile hidraulice ale adaosului. Adaosurile
active sunt: zgură granulată de furnal, cenuşă, praf de silice, etc.
Clase de rezistenţă pentru betoane
Clasa betonului este definită pe baza rezistenţei caracteristice a betonului măsurată în
N/mm2
Tabelul 4.1
, care este rezistenţa la compresiune, determinată pe epruvete cilindrice cu diametrul de
150 mm şi lungimea de 300mm, sau pe cuburi cu latura de 150mm.
Încercările experimentale pentru determinarea rezistenţei la compresiune se efectuează
la 28 de zile de la turnarea betonului.
Clasa de rezistenţă a
betonului
f f ck cil. C140/86 ck cub
C4/5 4 5 Bc5
C8/10 8 10 Bc10
C12/15 12 15 Bc15
C16/20 16 20 Bc20
C20/25 20 25 Bc25
C25/30 25 30 Bc30
C30/37 30 37 -
C35/45 35 45 -
C40/50 40 50 Bc50
C45/55 45 55 -
C50/60 50 60 Bc60
f ck cil. – rezistenţa caracteristică în N/mm2
f
determinată pe epruvete cilindrice
ck cub – rezistenţa caracteristică în N/mm2 determinată pe epruvete cubice
Page 54
54
Tabelul 4.2
Clasele minime de betoane pentru elementele de construcţii
Tipul de element Clasa minimă de
beton ce poate fi
utilizată
Excepţii
Elemente din beton simplu cu
dimensiuni care nu sunt rezultate
dintr-un calcul de rezistenţă şi
blocurile de beton simplu ale
fundaţiilor cu cuzinet şi bloc
Bc3,5
Bc5
În cazul elementelor
în contact cu apa
subterană Bc7,5
Elemente din beton simplu cu
dimensiuni stabilite pe baza unui
calcul der rezistenţă cu excepţia
blocurilor din beton simplu ale
fundaţiilor cu cuzinet şi bloc
Bc7,5 În cazul elementelor
în contact cu apa
subterană Bc7,5
Elemente din beton armat cu procente
de armare reduse, cu armături
prevăzute predominant constructiv,
din OB37 şi PC52
Bc10
Elemente din beton armat monolit şi
prefabricate, supuse la solicitări
reduse
Bc15 În cazul elementelor
în contact cu apa sub
presiune Bc20
Elemetnte prefabricate din beton
armat cu excepţia celor supuse la
solicitări reduse
Bc20
Elemente din beton precomprimat Bc30
Construcţii industriale cu structură din beton armat
În domeniul construcţiilor industriale structurile în cadre de beton reprezintă una din
cele mai utilizate soluţii constructive, datorită faptului că oferă posibilitatea realizării unor
Page 55
55
deschideri şi înălţimi mari ale halelor precum şi datorită uşurinţei modificării compartimentării
interioare în funcţie de nevoile şi schimbările intervenite în procesul tehnologic.
Există diverse variante de realizare a unor hale industriale din beton armat, cu
deschiderile şi traveile corespunzătoare.
-
Principalele elemente ale halelor industriale din beton sunt:
-
fundaţii izolate sub stâlpi
-
stâlpi
-
grinzi principale longitudinale
-
grinzi principale transversale
-
grinzi de rulare (în cazul în care hala este prevăzută cu pod rulant)
-
elemente de acoperiş
elemente de închidere laterală
În mod curent, stâlpii acestor structuri sunt rezemaţi pe fundaţii de tip pahar. Modul de
realizare a fundaţiilor pahar este arătat în figura 4.11.
Page 56
56
Fig 4.10 – Variante de realizare a halelor industriale din beton armat.
Page 57
57
4.2.3 Cărămida ca material de construcţie Cărămizile ceramice au cea mai largă utilizare în structurile de construcţii, în special la
construcţiile civile.
Fiecare rând de zidărie este alcătuit din şiruri de cărămizi aşezate în funcţie de tipul şi
de grosimea zidăriei. Cărămizile se pot aşeza astfel:
Fig.4.11 – Fundaţii tip pahar: a)monolite, b)cu paharul dispus la cotă
superioară, c) prefabricate.
- pe muchie (pe cant) caz în care latul cărămizii este aşezat pe înălţime;
- pe lat, în care caz latul cărămizii este aşezat orizontal, putând fi aşezate în lung (cu lungul
cărămizii aşezat în lungul zidurilor) şi în curmeziş (cu latul cărămizii aşezat în lungul
zidului)
Şirurile de cărămizi iau denumirea după poziţia pe care o au în raport cu feţele zidăriei:
- şirul din faţă sau din exterior, aşezat la faţa exterioară a zidăriei;
- şirul interior, aşezat la faţa interioară a zidăriei;
- umplutura, aşezată între şirul exterior şi cel interior.
Page 58
58
Fig. 4.12 – Elementele şi rosturile zidăriei : a) elementele unei cărămizi; b) aşezarea
cărămizilor în zidărie în rânduri suprapuse; c) aşezarea cărămizilor în şiruri; d) rosturile
zidăriei
După modul de alcătuire, zidăriile pot fi:
- zidării simple, alcătuite din cărămizi sau blocuri aşezate în rânduri orizontale;
- zidării armate, în masa cărora este înglobată o armătură de oţel care trebuie să reziste
împreună cu zidăria la acţiunea diferitelor solicitări;
- zidării complexe, alcătuite din zidării de cărămidă întărite cu elemente din beton armat
monolit (stâlpişori şi centuri) executate concomitent;
- zidării mixte, alcătuite din zidării de cărămidă şi beton simplu , folosite la realizarea
pereţilor exteriori ai subsolulilor.
În ţara noastră se utilizează în mod curent zidăriile de ¼ - 1½ cărămizi.
Page 59
59
Fig. 4.13 – Aşezarea cărămizilor în rândurile zidăriei de diferite grosimi (liniile punctate
reprezintă rosturile rândului inferior) a – zidărie de jumătate de cărămidă; b şi c –
zidărie de o cărămidă; d – zidărie de o cărămidă şi jumătate
Alcătuirea zidăriei simple din cărămizi şi blocuri ceramice
Zidăria simplă se realizează din cărămizi sau blocuri ceramice aşezate pe lat, sau pe
cant (cu excepţia celor cu goluri verticale, care se aşează numai pe lat), în rânduri orizontale şi
paralele. Legătura dintre cărămizi se face cu mortar care se aşează atât între rândurile
orizontale de cărămizi cât şi între spaţiile verticale – rosturi. Rosturile orizontale trebuie să aibă
circa 10 – 12 mm grosime, iar cele verticale maximum 10 mm. Rosturile verticale se ţes astfel
ca suprapunerea cărămizilor din două rânduri succesive pe înălţime, atât în câmp cât şi la
Page 60
60
intersecţii, ramificaţii şi colţuri să se facă pe minimum ¼ cărămidă în lungul zidului şi pe ½
cărămidă pe grosimea acestuia.
Legăturile între ziduri la colţuri, intersecţii şi ramificaţii se execută alternativ, în funcţie
de cărămizi şi de blocurile ceramice utilizate, şi anume:
- primul rînd de cărămizi este continuu la unul din ziduri şi se întrerupe la cel de-al
doilea în dreptul intersecţiei
- rîndul al doilea de la cel de-al doilea zid se realizează continuu, întrerupînd pe cel din
primul zid ş.a.m.d.
Tehnologia zidăriei simple din cărămizi şi blocuri ceramice
La zidăria de cărămidă sau blocuri ceramice rosturile trebuie să fie distribuite uniform;
cele orizontale trebuie să se afle în acelaşi plan orizontal, iar cele verticale trebuie să
corespundă procesului de ţesere adoptat. Rosturile trebuie umplute cu mortar pe toată
adîncimea lor, lăsîndu-se neumplute numai pe o adîncime de 1 – 1,5 cm de la faţa exterioară a
zidului.
Zidăria se execută în rînduri orizontale pe toată suprafaţa construcţiei. Zidăria se începe
de la colţuri sau de la goluri.
Operaţiile şi fazele ce compun procesul de lucru sunt prezentate în continuare:
- trasearea zidurilor;
- întinderea şi nivelarea mortarului;
- aşezarea cărămizilor;
- tăierea – cioplirea cărămizilor;
- zidirea cărămizilor şi formarea rosturilor;
- verificarea orizontalităţii şi verticalităţii zidăriei.
Page 61
61
Fig. 4.14 – Zidirea cărămizilor cu mistria (a,b,c,d) sau fără mistrie (e,f,g); a-aplicarea
mortarului pe capătul cărămizii; b – aşezarea cărămizii pe patul de mortar; c –
îndesarea cărămizii; d- curăţarea surplusului de mortar; e – aşezarea cărămizii în
lung; f – aşezarea cărămizii pe lat; g- aşezarea a două cărămizi simultan
Zidirea blocurilor ceramice se realizează în mod asemănător cu cea a cărămizilor, cu
deosebirea că blocurile fiind elemente de dimensiuni mari comparativ cu cărămizile, pentru
realizarea grosimii zidurilor nu sunt necesare mai multe şiruri de blocuri.
Tehnologia de execuţie a zidăriei armate
Zidăriile armate sunt acele zidării în masa cărora este înglobată o armătură de oţel care
trebuie să reziste împreună cu zidăria la acţiunea diferitelor solicitări; zidăria şi armătura
trebuie astfel legate între ele încît să se asigure conlucrarea lor la preluarea eforturilor.
Armătura sub formă de bare sau plase sudate se dispune în rosturile orizontale, la maximum 5
rînduri de cărămidă.
Page 62
62
Zidărie din blocuri de beton cu agregate uşoare
Din blocurile de beton cu agregate uşoare se pot realiza zidării având grosimi de: 7,5,
15, 20, 30 şi 37,5 cm. Alcătuirea zidăriei din blocuri mici de beton cu agregate uşoare este
asemănătoare alcătuirii zidăriei de cărămidă, utilizându-se fie blocuri pline, fie blocuri cu gol.
Ţeserea zidăriei se realizează în mod obligatoriu în fiecare rând. Ţeserea rosturilor
verticale ale unui rând trebuie să se obţină prin decalarea acestor rosturi cu 1/3 până la 1/2 bloc
în raport cu rosturile verticale ale rândurilor alăturate, decalarea admisă fiind de minimum 10
cm.
Zidărie din blocuri sau plăci din beton celular autoclavizat
Din blocurile sau plăcile din beton celular autoclavizat se pot realiza zidării cu grosimea
de 7,5, 12,5, 15, 20, şi 25 de cm. Alcătuirea zidăriei din blocuri mici şi din plăci de beton
celular autoclavizat este asemănătoare alcătuirii zidăriein de cărămidă.
Calculul pereţilor la acţiunea directă a încărcărilor Acţiunea directă a încărcărilor gravitaţionale verticale
Dimensionarea sau verificarea pereţilor portanţi la acţiunea încărcărilor se face în baza
unor metode şi ipoteze simplificatoare. Se consideră o fâşie de perete din zona cea mai
defavorabilă, de lăţime de 1 m, la pereţi fără goluri sau distanţa dintre axele a două goluri
consecutive, l (dacă lăţimea spaletului l1, este mai mică de 1 m) la pereţii prevăzuţi cu goluri
de uşi şi ferestre .
Page 63
63
Fig. 4.15 Schema unui perete exterior pentru stabilirea
dimensiunilor geometrice de calcul:
1-1 Secţiunea de calcul imediat sub planşeu;
2-2 Secţiunea de calcul în spalet, imediat sub partea superioară a golului de
fereastră.
În fig. 7.2. sunt arătate caracteristicile geometrice de calcul a fâşiei considerate.
Schema statică a fâşiei verticale la acţiunea încărcărilor gravitaţionale se consideră
simplificat ca o grindă care reazemă pe planşee şi este articulată în dreptul reazemelor (fig. 7.3)
Page 64
64
Fig. 4.16 Schema statică simplificată a unei fâşii verticale
la acţiunea încărcărilor gravitaţionale:
a- secţiunea transversală prin fâşia de calcul considerată;
b- schema statică a fâşiei;
c- diagrama de momente;
d- diagrama forţelor axiale.
1-1 – secţiunea de calcul imediat sub planşeu;
1-2 – secţiunea de clacul imediat sub nivelul superior al spaletului.
Încărcările provenite din greutate proprie (Ng) din planşeele de deasupra secţiunii de
calcul (Np) din acoperiş (Nacp) şi d in zăpadă (Nz) sunt considerate că acţionează în planul
median al peretelui:
N = Ng + Np + Nacp + Nz
în care:
N – este solicitarea axială de calcul a fâşiei în secţiunea considerată, cuprinsă în planul
median al peretelui, în KN;
Np – solicitarea dată de planşeele etajelor deasupra secţiunii de calcul în KN;
Page 65
65
Ng – solicitarea dată de greutatea proprie a fâşiei în KN;
Nacp – solicitarea adusă de acoperiş, în KN;
Nz – solicitarea adusă de zăpadă sau de utila de pe acoperiş (cea mai defavorabilă), în
KN.
În secţiunea de calcul imediat sub nivelul superior al spaletului avem:
ho – înălţimea centurii în pereţii din zidărie;
hu – înălţimea unui nivel;
e1 – excentricitatea forţei aduse de planşeu (P) faţă de centrul de greutate al secţiunii de
calcul;
e2
Excentricitatea forţei din planşeu se determină în ipoteza că presiunea exercitată de
planşeu pe zid variază triunghiular, fig. 4.17a.
– excentricitatea forţei axiale, N , în cazul pereţilor cu secţiune variabilă pe înălţime
a fâşiei.
321cde +=
Verificarea secţiunilor la un perete exterior cu secţiune constantă (fig. 7.4. a) sau
variabilă (fig. 7.4. b.) pe înălţimea celor două etaje adiacente secţiunilor de calcul, se face la
compresiune excentrică (fig. 7.4.).
Calculul se face de regulă, în secţiunile imediat sub planşeu (secţ. 1-1) iar la pereţii cu
goluri se face verificarea şi în secţiunea 2-2 unde aria secţiunii fâşiei este mai redusă decât în
secţiunea (1-1), datorită golurilor.
Fig. 4.17a Schema pentru determinarea excentricităţii aduse de
planşeu, ε1: c - lăţimea de rezemare a planşeului.
Page 66
66
a). Determinarea solicitărilor în secţiunea (1-1)
- la pereţi cu secţiune constantă (fig. 7.4.a)
P = Pg + Pu
în care:
- P este forţa totală normală excentrică, aferentă fâşiei, dată de planşeul de deasupra
secţiunii (1-1) având excentricitatea e1
- P
.
g
- P
– reprezintă forţa dată de încărcarea permanentă a planşeului, aferenta fâşiei de
calcul;
u
Rezultă:
– reprezintă forţa totală de încărcare utilă de pe planşeu, aferentă fâşiei de calcul;
;11 ePM ⋅= 11NPNt += ;
10 M
Nee a += ,
în care:
- N1 este solicitarea axială de clacul în secţiunea (1-1) aferentă fâşiei şi care se
determină cu relaţia N = Ng+Np+Nacp+Nz
- N
;
t1
- e
– solicitarea normală excentrică în secţiunea 1-1;
a
- e
– excentricitatea adiţională, luându-se valoarea cea mai mare d/30, în cm şi 2 cm;
o
La pereţii cu secţiune variabilă (fig- 2.1.4.b) solicitările P, N
– excentricitatea absolută a forţei normale excentrice, N;
1, N şi excentricitatea e1 se
determină cu relaţiile date la secţiunea constantă, ele fiind aceleaşi. Se modifică doar momentul
M1;
Page 67
67
Fig.4.18 Schema statică de calcul a pereţilor exteriori:
a- perete cu secţiune constantă pe înălţimea clădirii;
b- perete cu secţiune variabilă pe înălţimea clădirii.
1-1-secţiune de clacul imediat sub planşeu;
2-2- secţiunea de calcul la nivelul superior al golului respectiv al spaletului;
x – înălţimea buiandrugului;
d – grosimea peretelui.
M1 = e1 . P – e2 N122
122
dde −=;
b) Determinarea solicitărilor în secţiunea (2-2)
În această secţiune solicitările se determină în acelaşi mod pentru ambele variante de
pereţi (cu secţiune constantă şi variabilă).
N2= N1+N6; Nt2 = P+N2xH
xMMe −
= 12;
în care:
N2 – este solicitarea axială normală în secţiunea 2-2;
Nb – forţa dată de greutatea proprie a buiandrugului (inclusiv finisajul);
Nt2 – solicitarea normală excentrică (sau excentricitatea eo) în secţiunea 2-2;
M2 – momentul încovoietor în secţiunea 2-2;
x - înălţimea buiandrugului;
He – înălţimea etajului;
Page 68
68
P – solicitarea din planşeu.
Cunoscând solicitările se face proiectarea sau verificarea secţiunilor, la compresiune
excentrică, folosind relaţiile cunoscute de la calculul zidăriilor.
Astfel, se determină excentricitatea absolută eo1, în secţiunea 1-1 şi eo2
;1
11 F
Meo =
în secţiunea 2-2.
2
22 N
Meo =
unde:
F1 = N1+P
N2= N1+d . x . l . γa zid
Dacă, eo1 0,45 y, respectiv eo2 0,45 y, în care y este distanţa de la centrul de greutate
al secţiunii până la fibra cea mai solicitată (în cazul nostru y = d/2) avem compresiune cu mică,
respectiv cu mare excentricitate.
Aşa cum se cunoaşte, calculul aw face la starea limită de rezistenţă şi stabilitate cu
relaţia:
N ≤ ϕ . A . R .
yhRo−
+=
1
1ψ
ψ
Comment!!!
unde: , pentru eo ≤ 0,45 y
în care:
A = d . l , pentru secţiunea 1-1
A = d . l1
3
2
=
AAcψ
, pentru secţiunea 2-2
, pentru eo > 0,45 y
. Verificarea secţiunilor la pereţii interiori se face după aceleaşi ipoteze ca la pereţii
exteriori, considerându-se aceiaşi schemă statică (fig. 4.19).
Page 69
69
Fig. 4.19 Schema statică de calcul la pereţii interiori
La pereţii interiori calculul se face de obicei la compresiune excentrică cu mică
excentricitate, pentru o fâşie de 1 m lăţime. Excentricitatea fiind cea adiţională, eo = ea,
deoarece, în general solicitările date de planşee sunt egale (P1= P2). Numai în cazul
încărcărilor şi deschiderile planşeelor adiacente peretelui sunt mult diferite (P1 ≠ P2) apare un
moment de încovoiere
M1 = e . (P1-P2)
Excentricităţile “e” fiind de regulă egale în acest caz:
N1t = P1+ P2 + N1
şi
eo = N1t/M1
Acţiunea directă a vântului
.
Ca şi la pereţii exteriori verificarea secţiunilor la pereţii interiori se face la compresiune
excentrică.
Clădirile cu pereţii portanţi din zidărie având înălţimi relativ mici, maxim P + 4E,
dimensiunile pereţilor rezultă, de regulă, din condiţiile de izolare termică şi fonică.
Calculul de rezistenţă constă, în principal din stabilirea mărcii mortarelor pe nivelele
clădirii, eventual a pietrei.
Page 70
70
La acţiunea directă a vântului sunt solicitaţi pereţii exteriori, dispuşi perpendicular pe
direcţia vântului.
Schema statică a fâşiei verticale se consideră simplificat ca o grindă continuă pe
reazemele formate de planşee, fig. 4.20.
Deoarece în dreptul planşeelor nu se poate realiza o continuitate elastică perfectă,
momentele încovoietoare se calculează simplificat prin introducerea unor coeficienţi de
corecţie, α, în câmp şi β, pe reazem, astfel rezultă momentele pozitive din câmp, Mc = α Mo şi
momentele negative pe reazeme Mr = β Mo; Mo fiind momentul maxim a unei grinzi simplu
rezemate sub acţiunea unei încărcări uniform distribuite.
Lăţimea reazemului este considerată lăţimea centurii.
Coeficienţii depind de gradul de continuitate a fâşiei pe reazeme (planşee) având valori
α = 2/2 şi β = 1/3 pentru zidării.
Fig. 4.20 Schema statică simplificată, diagrama de momente din acţiunea directă
a vântului Pv şi diagrama forţelor axiale
Page 71
71
4.2.4 Lemnul – material de construcţie pentru construcţii industriale În domeniul construcţiilor industriale structurile din lemn sunt utilizate destul de rar,
datorită faptului că elementele din lemn nu pot acoperi deschiderile mari, care sunt necesare la
hale. Totuşi există metode de realizare a halelor prin utilizarea de ferme şi arce din lemn,
precum şi alte sisteme combinate cu zăbrele aşa cum se arată în figura 4.21.
.
Fig. 4.21 – Diverse tipuri de hale industriale cu structură din lemn
Odată cu dezvoltarea tehnologiilor de execuţie a structurilor din beton şi beton armat,
structurile din lemn şi-au găsit o largă aplicabilitate la realizarea sistemelor de susţinere şi a
Page 72
72
cofrajelor. Este binecunoscut faptul că de calitatea cofrajelor depinde în mod hotărâtor calitatea
structurilor şi a finisajelor din beton. Din acest motiv, au fost întreprinse diverse cercetări
pentru realizarea unor sisteme de cofraje performante, adaptate la cele mai diverse forme,
dimensiuni şi condiţii de execuţie.
Cintrele sunt construcţii provizorii, executate din lemn, pentru susţinerea unei bolţi sau
a unui arc în timpul execuţiei. În figura 4.22 sunt arătate două tipuri de cintre utilizate la
execuţia bolţilor şi cupolelor din beton armat, iar în figura 4.23 este arătat modul de realizare a
cofrajelor pentru turnarea unei plăci curbe subţiri.
Fig. 4.22 - Cintre din lemn cu subgrinzi şi contrafişe (stânga) şi în evantai (dreapta)
Page 73
73
Fig.4.23 - Structură de susţinere şi cofraj din lemn pentru executarea unei plăci
curbe subţiri din beton armat.
Avantajele şi dezavantajele utilizării lemnului în construcţii Lemnul a fost folosit pentru realizarea structurii de rezistenţă a construcţiilor încă din
cele mai vechi timpuri. datorită următoarelor avantaje:
- rezistenţe mecanice relativ mari atât la compresiune cât şi la întindere
- prelucrarea lemnului este uşoară datorită rezistenţei reduse la prelucrare
- este mai ieftin ca oţelul şi betonul deoarece nu necesită cheltuieli de fabricare şi
consum mare de energie
- construcţiile din lemn se pot executa în orice anotimp fără a fi necesare măsuri speciale
ca la beton şi zidărie
- asamblarea, montarea şi demontarea construcţiilor din lemn se face cu uşurinţă şi cu
cheltuieli mici iar recuperarea poate fi de 100%
Page 74
74
- coeficientul de conductibilitate termică este redus, lemnul fiind un excelent izolator
termic; rezistenţa pe care o opune trecerii unui flux termic este de 300 de ori mai mare
decât a oţelului şi de 10 ori mai mare decât a betonului
- durabilitatea este mare în condiţiile în care se asigură protecţie împotriva focului şi
putrezirii
- cheltuielile de întreţinere sunt nule sau foarte mici, deoarece nu apare fenomenul de
coroziune ca la oţel
- este un material 100% natural, 100% reciclabil; nu poluează mediul nici la punerea în
operă nici în procesul de fabricaţie cum se întâmplă cu betonul sau oţelul
- bradul, pinul şi molidul, speciile care asigură cel mai bun lemn de construcţii, sunt
răspândite pe arii largi în România, în special în nordul ţării. Limitările acestui material sunt date de următoarele dezavantaje:
- lemnul este un material neomogen şi anizotrop, având noduri şi defecte precum şi
rezistenţe mecanice diferite perpendicular şi paralel cu fibrele
- umiditatea are influenţă negativă asupra proprietăţilor şi rezistenţelor lemnului
- în timpul exploatării apar fisuri şi crăpături, desprinderi de noduri, care pot reduce mult
capacitatea portantă a elementelor de construcţie.
- elementele de construcţii din lemn necesită măsuri speciale de protecţie la foc, în
special cele cu secţiuni reduse.
Page 75
76
CAPITOLUL 5
ALEGEREA SOLUŢIILOR DE ALCĂTUIRE
A STRUCTURII DE REZISTENŢĂ
Alegerea structurii de rezistenţă a clădirilor şi construcţiilor industriale constituie
o problemă ce trebuie analizată în funcţie de toţi factorii de care depinde. Adesea aceşti
factori sunt numeroşi şi contradictorii, astfel încât precizarea celei mai indicate soluţii
este destul de dificilă. Factorii care intervin cu regularitate şi de care trebuie să se ţină
seama cu prioritate sunt : cerinţele fluxului tehnologic, încărcările, natura terenului de
fundaţie şi modul de execuţie a structurii respective.
Cerinţele fluxului tehnologic definesc în primul rând dimensiunile clădirilor şi
construcţiilor industriale. Aceste dimensiuni se unifică, în funcţie de cerinţele coordonării
modulare, astfel ca structura să poată fi realizată dintr-un număr cât mai redus de
elemente tipizate. În această etapă trebuie acordată o atenţie deosebită alegerii unor
dimensiuni corecte, care să permită desfăşurarea procesului tehnologic în condiţii optime
şi să evite în acelaşi timp risipa de spaţiu construit. Unificarea dimensiunilor, în special
pe înălţime, conduce de obicei la un excedent de volum construit faţă de volumul necesar.
Până la o anumită limită acest excedent poate fi acceptat, având în vedere avantajele
funcţionale şi constructive pe care le atrage după sine. Aşa de exemplu, cele 4 travei ale
clădirii din figura 5.1, se vor realiza cu înălţimea H1 atâta timp cât diferenţa dintre
înălţimile lor nu este prea mare. Dacă înălţimea necesară a primei travei (H1), depăşeşte
cu mult înălţimile necesare a celorlalte travei (fig. 5.1 b), atunci unificarea tuturor
înălţimilor nu mai este justificată, prima travee realizându-se denivelată faţă de celelalte
trei.
Page 76
77
Figura 5.1
Acelaşi criteriu al unificării înălţimilor pe verticală trebuie urmărit şi în secţiunea
transversală a halelor cu mai multe deschideri. Dacă diferenţa dintre înălţimile necesare a
deschiderilor alăturate nu este prea mare şi nu se impun cerinţe speciale de iluminat şi
ventilaţie naturală, deschiderile alăturate vor aceeaşi înălţime, fapt care conduce la
simplificarea execuţiei şi avantaje în privinţa exploatării (fig. 5.2 a). Dacă diferenţa între
înălţimile necesare ale deschiderilor alăturate este mare sau dacă în deschiderile centrale
se impune asigurarea iluminării naturale şi prin ferestre laterale, atunci denivelarea
deschiderilor devine necesară (fig. 5.2 b).
Page 77
78
Figura 5.2
Încărcările, influenţează alegerea tipului structurii de rezistenţă în sensul că ele
trebuie să producă solicitării cât mai uniforme şi mai reduse în elementele structurii. De
asemenea transmiterea lor la fundaţii trebuie să se facă cât mai direct.
Din punctul de vedere al distribuţiei solicitărilor sunt de preferat structurile cu un
grad de nedeterminare statică ridicat, care conduc la o repartiţie mai uniformă a
eforturilor de-a lungul elementelor structurii şi deci la o dimensionare mai raţională a
acestora. Astfel, de exemplu, dacă se compară trei soluţii de alcătuire a cadrului cu o
singură deschidere , rezultă următoarele. Din punctul de vedere al gradului de
nedeterminare statică cadrul având stâlpii încastraţi şi rigla articulată este odată static
nedeterminat (n=1), cel din figura cu stâlpii articulaţi în fundaţie şi rigla încastrată de
asemenea odată static nedeterminat (n=1), iar cel cu stâlpii încastraţi în fundaţie şi rigla
prinsă de asemenea încastrat de stâlpi, este de trei ori static nedeterminat (n=3).
Pentru simplificare şi o mai uşoară comparare a valorilor momentelor
încovoietoare produse de încărcări, se presupune că stâlpul şi rigla au acelaşi moment de
inerţie şi că deschiderea cadrului este egală cu înălţimea sa. În aceste condiţii, încărcarea
verticală uniform distribuită produce pe rigla cadrului a şi b momente cu 127% respectiv
Page 78
79
91% mai mari decât cele de pe rigla c (0,125 ql2 respectiv 0,075 ql2 faţă de 0,055 ql2). O
forţă orizontală H, aplicată la nivelul riglei, produce de asemenea pe stâlpii cadrelor a şi b
momente încovoietoare cu 75% mai mari decât cele de pe stâlpii cadrului c.
În funcţie de raportul rigidităţilor stâlpilor şi riglei, valorile maxime ale
momentelor încovoietoare de pe rigle şi stâlpi se modifică, dar repartizarea mai uniformă
de pe cadrul de trei ori static nedeterminat se păstrtează. Cu toate acestea în multe cazuri,
în special la structurile din beton, se preferă utilizarea cadrelor cu stâlpii încastraţi şi rigle
articulate . În această alcătuire, legătura dintre riglă şi stâlp se realizează mai uşor şi de
asemenea structura prezintă avantajul unei sensibilităţi mai reduse la tasări inegale.
Natura terenului de fundaţie poate influenţa alegerea schemei statice în special în
cazul terenurilor sensibile la tasări. În asemenea cazuri sunt preferabile cadrele cu noduri
articulate la care tasarea reazemelor nu provoacă apariţia şi distribuţia în întreaga
structură a unor importante momente de încovoiere. Exemple de astfel de structuri statice
sunt reprezentate în fig. 5.3 sub forma unui cadru cu riglă frântă şi tirant şi a unui cadru
cu riglă continuă prinsă articulat de stâlpi, prezintă avantajul unei rigidităţi mai bune a
structurii, fără a transmite stâlpilor momente din încărcările verticale.
Figura 5.3
Page 79
80
În cazul probabilităţii producerii unor tasări inegale, rigla trebuie dimensionată în
aşa fel încât să suporte efectul unei anumite tasări, iar legăturile concepute astfel încât să
permită, în caz de necesitate, readucerea lor la nivelul iniţial.
Modul de execuţie al construcţiei poate influenţa alegerea structurii de rezistenţă
în sensul că impune poziţia unor îmbinări sau legături, condiţionate de cerinţele de
montaj şi transport. Alcătuirea lor este raţional să fie cât mai simplu şi mai uşor de
executat. Din această cauză, în special la structurile prefabricate din beton, sunt preferate
legăturile articulate. Legăturile rigide se pretează la structurile monolite, dar acestea se
folosesc din ce în ce mai rar, datorită complicaţiei execuţiei, creşterii duratei de execuţie,
manoperei sporite etc.
Figura 5.4
În practică mai există şi alţi factori care pot influenţa în anumite cazuri asupra
alegerii structurii de rezistenţă. Aşa de exemplu la halele cu mai multe deschideri, în
special în cazul variaţiilor de temperatură mari, în stâlpii marginali apar solicitări
importante. Prin realizarea unor stâlpi cu rigidităţi mici, precum şi prin legarea lor
articulată de riglă şi uneori chiar de fundaţie, aceste solicitări pot fi reduse sau chiar
evitate (fig. 5.4 a). În alte situaţii, este raţional ca structura de rezistenţă să fie dispusă
longitudinal, ca de exemplu în cazul halelor cu acoperiş în formă de şeduri şi deschideri
Page 80
81
mari (fig. 5.4 a). O astfel de soluţie poate fi indicată şi în cazul halelor cu deschideri mari
şi poduri rulante cu capacitate de ridicare foarte mare.
În asemenea situaţii este indicată adoptarea unei structuri de rezistenţă
longitudinale sub formă de cadre, formate din stâlpi şi grinzile căii de rulare ca rigle.
Stâlpii sunt articulaţi în fundaţie în planul cadrului (fig. 5.4) şi încastraţi în plan
transversal (fig. 5.4). Cadrele longitudinale susţin structura acoperişului formată din
cadre transversale mai uşoare.
Page 81
82
CAPITOLUL 6
HALE INDUSTRIALE
6.1 Generalităţi
Halele industriale sunt construcţii cu un singur nivel, care închid de obicei
spaţii mari. Ele se realizează cu scopul de a crea condiţii corespunzătoare pentru
desfăşurarea activităţilor industriale. Aceste condiţii se referă pe de-o parte la
protejarea spaţiilor construite de efectul defavorabil al acţiunilor climatice (vânt, ploi,
variaţii de temperatură), iar pe de altă parte la cerinţele specifice ale activităţilor care
se desfăşoară în spaţiile respective (depozitare, prelucrări, transporturi).
Cerinţele de protecţie contra intemperiilor se asigură prin alcătuirea
corespunzătoare a elementelor de închidere : învelitori, pereţi, luminatoare, ferestre,
uşi şi porţi.
Cerinţele procesului tehnologic determină forma şi dimensiunile halelor în
plan şi elevaţie, iar în unele cazuri impune şi materialul din care trebuie executată
structura de rezistenţă.
6.2 Forma halelor în plan şi în elevaţie
Alegerea formei halelor în plan depinde în primul rând de procesul tehnologic
pe care îl adăpostesc. În cazul proceselor tehnologice simple, care se desfăşoară
linear, forma dreptunghiulară este cea mai indicată, ea permiţând desfăşurarea unui
flux tehnologic continuu, cu aceleaşi mijloace de transport (fig.6.1).
Figura 6.1
Page 82
83
Dacă configuraţia terenului pe care urmează să fie amplasate halele cu procese
tehnologice simple nu permite realizarea lor sub formă creptunghiulară, atunci ele pot
avea formă de L (fig. 6.1b) sau U (fig. 6.1d) situaţii în care apar însă întoarceri ale
fluxului tehnologic. Întoarcerile impun de obicei schimbarea mijloacelor de transport
(poduri rulante, grinzi rulante, căi ferate), astfel că la asemenea soluţii pe lângă
cheltuieli de investiţii mai mari, se produce şi o îngreunare a desfăşurării procesului
tehnologic.
În cazul proceselor tehnologice mai complicate, compuse din mai multe
fluxuri tehnologice, corespunzătoare subansamblelor din care e format produsul final,
se pot folosi fie hale de formă dreptunghiulară, cu fluxuri tehnologice paralele, fie
hale de diverse forme : T, H, E (fig. 6.1 c, e, f), a căror formă poate coincide mai bine
cu configuraţia terenului disponibil, a reţelei căilor de comunicaţii, cu cerinţele
iluminării naturale etc.
La alegerea formei în plan a halelor trebuie avut în vedere şi faptul că mărimea
perimetrului lor, care determină în final suprafaţa pereţilor laterali, depinde direct de
această formă. Halele cu perimetrul cel mai mic, la aceeaşi suprafaţă construită, au
formă pătrată. Perimetrul halelor dreptunghiulare, cu suprafaţa echivalentă cu a unui
pătrat, creşte odată cu creşterea raportului laturilor b/a după legea :
P=2an
n 1+
unde n=b/a, iar a este latura mică a dreptunghiului. Sporul de creştere al perimetrului
halelor dreptunghiulare şi deci şi al suprafeţei pereţilor laterali, pentru câteva valori
ale raportului b/a, este dat în tabelul 1.
b/a 1 4 10 16
Spor pereţi
laterali
- 25% 75% 112%
Aşa cum rezultă din tabel, creşterea suprafeţei pereţilor laterali este
importantă, ea conduce la ridicarea costului iniţial al investiţiei, precum şi la cheltuieli
de întreţinere mai mari, datorită pierderilor mai însemnate, produse atât din cauza
creşterii suprafeţei de contact cu exteriorul, cât şi din cauza conductivităţii termice
mai pronunţate a ferestrelor în comparaţie cu învelitoarea acoperişului. Alegerea
Page 83
84
soluţiei optime a formei halelor în plan trebuie făcută deci în urma unui studiu
tehnico-economic amănunţit, care ţine seama de toţi factorii ce pot influenţa
funcţionalitatea şi economicitatea variantelor analizate.
Stabilirea dimensiunilor în plan a halelor industriale trebuie corelată însă şi cu
soluţionarea lor în elevaţie. În funcţie de lăţimea spaţiului necesar desfăşurării
procesului tehnologic, halele pot rezulta cu o deschidere (fig. 6.2 a,b) sau cu mai
multe deschideri (fig. 6.2 c..i). Alegerea numărului de deschideri şi a mărimii acestora
L, se face în funcţie de specificul fazelor componente ale procesului tehnologic sau pe
baza unor criterii de economicitate.
Figura 6.2
Înălţimile deschiderilor se adaptează de asemenea necesităţilor procesului
tehnologic cu respectarea cerinţelor coordonării modulare. Din motive de uşurinţă a
execuţiei şi mai ales a exploatării (curăţirea zăpezii, reparaţii) sunt preferate halele
având deschideri cu înălţime constantă.
Stabilirea înălţimii halelor industriale precum şi a încăperilor industriale
etajate se face ţinând seama de gabaritul utilajelor de producţie şi al mijloacelor de
transport utilizate.
În cazul halelor industriale prevăzute cu poduri rulante sau mijloace de
transport suspendate, stabilirea înălţimii rezultă în funcţie de :
- înălţimea utilajului fix ;
Page 84
85
- gabaritul necesar transportului ;
- spaţiile de siguranţă necesare .
Înălţimea utilajului (h7) se consideră cea reală, dar minim 2300 mm.
Gabaritul necesar transportului se compune din gabaritul mijloacelor de
transport (I+1) şi gabaritul pieselor cu dimensiuni maxime ce urmează a fi
transportate, inclusiv dimensiunea dispozitivului de agăţare (h5 + h4).
Spaţiile de siguranţă se referă la distanţa care trebuie să rămână între partea
superioară a utilajului şi partea inferioară a pieselor transportate h6, spaţiu care trebuie
să fie de cel puţin 400 mm şi distanţa dintre partea superioară a gabaritului podului
rulant şi axa tălpii inferioare a formei acoperişului, respectiv partea inferioară a tălpii
riglei cadrului f.
Spaţiul de siguranţă f se alege de cel puţin 300 mm şi astfel încât înălţimea
liberă a halei H = h7+ h6+ h5+ h4+ h3 +I+f, să rezulte un multiplu de 100 mm.
O altă cotă semnificativă pe verticală este cea care defineşte nivelul superior al
şinei căii de rulare faţă de cota zero : Hs. Ea rezultă din însumarea : h7+ h6+ h5+ h4+
h3 = Hs şi se rotunjeşte de asemenea la un multiplu de cel puţin 100 mm.
Înălţimea şinei căii de rulare b, rezultă din STAS 800-68, în funcţie de
capacitatea nominală a podului Q.
Înălţimea grinzilor căii de rulare hg se estimează, în funcţie de : material,
schema statică şi mărimea traveii T, după cum urmează .
Pentru grinzi metalice simplu rezemate :
hg121...
81 = ( ) T
iar pentru grinzi metalice continui :
hg201...
121 = ( ) T
Pentru grinzile de beton :
hg121...
101 = ( ) T
Pentru adâncimea ht, cu care baza stâlpului coboară sub nivelul cotei o, se
alege o valoare cuprinsă între 0,5 şi 2m. Această cotă rezultă din cerinţa de-a amplasa
baza stâlpului sub nivelul pardoselii, pentru a-i asigura protecţia în decursul
Page 85
86
exploatării, precum şi din necesitatea amplasării unor canale (pentru conducte de apă,
abur, aer comprimat ).
Înălţimea fermelor la reazem h0 se alege în funcţie de deschiderea halei L, din
relaţia :
ho 201...
151 = ( ) L
pentru fermele metalice şi din relaţia :
ho 121...
101 = ( ) L
pentru fermele de beton.
Atât la fermele metalice cât şi la cele din beton, înălţimea la mijloc hm se
determină cu relaţia :
hm91...
71 = ( ) L
Din condiţii de transport înălţimea fermelor nu trebuie să depăşească 3500
mm.
Evaluând înălţimea grinzii de rulare ho, înălţimea fermelor sau riglelor la
reazeme ho şi adâncimea bazei stâlpilor ht, pot fi determinate lungimile ramurilor
superioare şi inferioare a stâlpilor cu relaţiile :
hS = hg+ b+ I+f +ho
şi
hi = HS- b- hg+ ht
O soluţie uzuală este cea corespunzătoare aşezării cadrelor la intersecţia
tuturor axelor principale (fig. 6.3) şi legarea lor la partea superioară cu rigle, alcătuind
astfel cadre transversale identice. Această soluţie se aplică în special în cazul folosirii
elementelor tipizate şi este avantajoasă prin faptul că simplifică proiectarea şi
uşurează execuţia, datorită folosirii unui număr mai redus de elemente. Din cauza
faptului că prefabricatele pentru pereţii laterali se produc cu lungimi relativ reduse,
această soluţie se foloseşte la hale cu travei relativ mici (6...9 m).
Page 86
87
Figura 6.3
La halele cu travei de la 9 la 18 m, alcătuirea pereţilor laterali impune folosirea
unor stâlpi secundari, amplasaţi la jumătatea sau treimea traveii (fig. 6.3b). De obicei
în asemenea cazuri se folosesc elemente de acoperiş a căror lungime este egală cu una
din dimensiunile tramei : T, când rezemarea se face pe riglele cadrelor şi L, când
rezemarea se face pe grinzi marginale longitudinale, numite şi grinzi jug. Stâlpii
secundari participă doar la susţinerea elementelor de închidere ale pereţilor şi la
preluarea acţiunilor vântului asupra pereţilor laterali. Ei se calculează ca elemente
supuse la încovoiere şi compresiune, rezemate în fundaţii şi la nivelul acoperişului.
La halele cu stâlpii amplasaţi neuniform este necesară o atentă contravântuire
a acoperişului pentru a-i asigura rigiditatea necesară, precum şi pentru asigurarea
transmiterii forţelor orizontale din vânt şi poduri rulante la cadrele transversale şi
fundaţii.
6.3 Alcătuirea constructivă a halelor din beton
Utilizarea largă a betonului în construcţia halelor industriale a condus în
decursul timpului la o gamă vastă de alcătuiri constructive. Iniţial s-au folosit structuri
monolite compuse din elementele clasice : cadre formate din stâlpi şi rigle, pane şi
plăci de acoperiş. Ulterior, pe măsura perfecţionării metodelor de calcul şi a
producerii betoanelor de mărci superioare, s-a trecut la folosirea pânzelor subţiri în
alcătuirea acoperişurilor. În ultima vreme s-a generalizutilizarea prefabricatelor,
Page 87
88
realizându-se elemente precomprimate, de mari dimensiuni, care asigură un ritm rapid
de execuţie în condiţii de eficienţă sporită.
În mod obişnuit în alcătuirea structurii de rezistenţă a halelor din beton intră
fundaţiile, stâlpii, riglele cadrelor, grinzile longitudinale şi elementele de acoperiş.
Pentru stâlpii prefabricaţi sau preturnaţă pe şantier, se folosesc de obicei
fundaţii de tip pahar. Datorită unei varietăţi mari de cerinţe pe care trebuie să le
îndeplinească stâlpii, tipizarea lor este mai dificil de realizat şi de aceea ei se execută
de obicei de către unităţile de construcţii-montaj în poligoanele proprii de
prefabricate.
Riglele cadrelor se alcătuiesc din beton armat sau beton precomprimat, sub
formă de grinzi cu inimă plină sau grinzi cu zăbrele. Împreună cu stâlpii ele formează
cadrele transversale care pot avea forme diferite, în funcţie de deschidere şi modul de
concepere al montajului (fig. 6.4).
Figura 6.4
Din considerente de creştere a vitezei de execuţie şi reducere a manoperei, în
etapa actuală se folosesc structuri de cadre integral prefabricate .
În sens longitudinal, cadrele se leagă de obicei între ele, la partea superioară a
stâlpilor, prin grinzi longitudinale, necesare adesea şi pentru sprijinirea structurii de
rezistenţă a pereţilor laterali. Aceste grinzi conlucrează cu stâlpii la preluarea forţelor
orizontale longitudinale.
Page 88
89
Gama elementelor de acoperiş prefabricate este numeroasă, ea conţinând
elemente cu deschideri de 6, 9, 12, 15 şi 18 m, care permit utilizarea unor trame
variate, funcţie de necesităţi.
Un pas nou în alcătuirea constructivă a halelor s-a făcut odată cu introducerea
elementelor de acoperiş lineare, cu secţiune în formă de T şi TT şi cu deschidere de
12 m, care au eliminat necesitatea grinzii principale intermediare şi a grinzii jug.
Cu elementele de acoperiş liniare şi curbe, alcătuirea structurii de rezistenţă a
halelor se poate face în 2 variante :
- aşezând elementele longitudinal, rezemate pe riglele cadrelor (fig. 6.5a, c),
soluţie folosită în cazul existenţei unor forţe orizontale transversale importante (hale
cu poduri rulante) ;
- aşezând elementele transversal (fig. 6.5b, d), rezemate pe grinzi longitudinale
(jug), soluţie recomandată în cazul halelor cu mijloace de transport funcţionând la sol.
Elementele pentru acoperiş se produc şi cu goluri pentru montarea luminatoarelor
locale.
Figura 6.5
Cadrul transversal al halelor din beton mai poate fi realizat şi din stâlpi şi
ferme de formă triunghiulară, dreptunghiulară, trapezoidală sau poligonală (fig. 6.5).
Fermele trapezoidale aşezate cu montanţii marginali pe capul stâlpilor trebuie
prevăzute cu contravântuiri longitudinale, pentru a le asigura stabilitatea la răsturnare
şi a asigura transmiterea forţelor orizontale longitudinale de la nivelul acoperişului la
contravântuirile pereţilor laterali şi fundaţii (fig. 6.6 a).
Page 89
90
La halele cu poduri rulante, stâlpii pot fi realizaţi cu secţiune constantă şi
console pentru susţinerea grinzilor de rulare, dacă podurile au capacitate nominală
Q≤10 tone sau cu secţiune variabilă în caz contrar (fig. 6.7).
Figura 6.6
De obicei grinda de rulare se prevede lateral cu o consolă, care serveşte ca
podină de circulaţie şi la preluarea forţelor orizontale transversale. Lăţimea podinei de
circulaţie trebuie să fie de cel puţin 400 mm.
6.4 Alcătuirea constructivă a halelor metalice
Sortimentul bogat de produse laminate permit realizarea unei game foarte
largi de soluţii constructive de hale industriale metalice, conform celor mai variate
cerinţe impuse de practică.
În cazul existenţei podurilor rulante, structura de rezistenţă a halelor metalice
se alcătuieşte din cadre transversale legate longitudinal prin căile de rulare, structura
acoperişului şi contravântuirile verticale din planul pereţilor. Stâlpii halelor cu poduri
rulante se realizează cu secţiune variabilă în trepte.
Pentru ramura superioară a stâlpilor se folosesc secţiuni cu inimă plină în
formă de dublu T, realizate din tablă prin sudare.
Ramurile inferioare se alcătuiesc ca structuri cu zăbrele, în cazul halelor cu
solicitări mai reduse şi ca structuri cu inimă plină în cazul halelor puternic solicitate.
Page 90
91
La nivelul dintre cele 2 ramuri se realizează o legătură capabilă să transmită
solicitările ramurii superioare la ramura inferioară (capitelul).
Lăţimea ramurii inferioare a stâlpului c se alege astfel ca axa şinei grinzii căii
de rulare să corespundă cu axa ramurii interioare a stâlpului.
La partea superioară a ramurii interioare se aşează o placă, pe care se reazemă
grinda căii de rulare prin intermediul unor piese de centrare.
Grinda de rulare şi grinda secundară se leagă între ele prin contravântuiri
transversale.
Figura 6.7
Pentru asigurarea circulaţiei dintr-o travee în alta, deasupra nivelului grinzii de
frânare, în stâlpi se prevăd goluri de minim 1800 mm înălţime şi 400 mm lăţime.
Legătura dintre stâlpi şi fundaţie se face prin intermediul bazei stâlpului, a
cărei alcătuire permite atât transmiterea presiunii la betonul din fundaţie, cât şi
preluarea întinderii de către şuruburile de ancoraj.
Baza stâlpilor se alcătuieşte dintr-o placă de bază şi 2 plăci verticale laterale
numite traverse. Traversele se sudează de placa de bază şi de stâlpi rigidizându-se la
partea superioară cu o fâşie de oţel lat. Fixarea şuruburilor de ancorajse face prin două
juguri, formate din câte 2 profile U legate între ele cu ajutorul unor plăcuţe.
Riglele cadrelor metalice pot fi alcătuite din grinză cu zăbrele sau din grinzi cu
inimă plină. În mod obişnuit se preferă varianta cu zăbrele, care conduce la consum
mai redus de oţel, săgeţi mai mici şi un montaj mai simplu.
Page 91
92
Prinderea fermelor de stâlpi se poate face fie în capul stâlpilor, fie la faţa
interioară a acestora.
Prinderea articulată se realizează la nivelul intersecţiei dintre talpa superioară
şi diagonala de reazem.
În planul cadrului, încastrarea stâlpilor în fundaţie se face cu ajutorul
şuruburilor de ancoraj, care fiind montate la distanţă relativ mare pot prelua
momentele de la baza stâlpilor, fără a permite rotirea acestora, conform condiţiilor
impuse de schema de calcul.
Contravântuirile transversale se amplasează la extremităţile halelor, în prima şi
ultima travee (contravântuiri transversale frontale), precum şi în lungul halei, la
distanţă de 3...5 travei (contravântuiri transversale intermediare).
Contravântuirile longitudinale se dispun la extremităţile deschiderii halelor,
de-a lungul şirurilor de stâlpi, pe toată lungimea halei. Contravântuirile longitidunale
marginale (adiacente pereţilor laterali) au şi rolul de-a prelua încărcărilr produse de
acţiunea vântului pe pereţii laterali ai halelor.
Page 92
93
CAPITOLUL 7
ILUMINATUL NATURAL AL CLĂDIRILOR INDUSTRIALE
7.1 Principii generale privind iluminarea clădirilor industriale
7.1.1 Posibilităţi de realizare a iluminatului industrial
Dimensiunile clădirilor industriale sunt de obicei mari, iar cerinţele iluminării
diferite, se face o diferenţiere a iluminatului industrial în : iluminat general şi iluminat
local.
Iluminatul general trebuie să asigure cel puţin intensitatea minimă necesară
desfăşurării operaţiilor comune, care au loc în toată încăperea sau în zone mari ale
acesteia . Astfel de operaţii sunt : încărcarea, descărcarea, depozitarea, circulaţia.
Iluminatul local, a cărui intensitate este dependentă de natura diverselor operaţii
din cadrul proceselor tehnologice de detaliu, se obţine prin sporirea iluminatului general
până la nivelul cerut, numai în punctele sau zonele de lucru unde el este efectiv necesar.
Astfel de puncte sunt : zonele de prelucrare a maşinilor unelte, mesele de lucru, punctele
de control etc.
Iluminarea încăperilor clădirilor industriale se poate face pe două căi : cu ajutorul
luminii naturale şi cu ajutorul luminii artificiale . De obicei întreprinderile industriale
lucrează în 2 sau 3 schimburi şi deci este necesară şi asigurarea iluminatului artificial.
Iluminatul artificial permanent este admis numai în încăperile clădirilor industriale
la care accesul luminării naturale nu este posibil sau nu este admis de natura procesului
tehnologic.
7.1.2 Cerinţele iluminatului natural în industrie
La soluţionarea iluminării încăperilor industriale şi a locurilor de muncă din aceste
încăperi, trebuie avute în vedere următoarele cerinţe :
- intensitatea iluminării să fie suficientă . Pentru asigurarea unei iluminări
naturale suficiente încăperile clădirilor industriale se prevăd cu ferestre şi
luminatoare. Ferestrele se folosesc la construcţiile etajate şi la halele cu
deschideri mici. Luminatoarele se folosesc de obicei în combinaţie cu
ferestrele, la halele cu deschideri mari sau la cele cu mai multe deschideri.
- iluminarea să aibă continuitate în spaţiu şi uniformitate în timp.
Page 93
94
- să se evite fenomenul de „orbire” (reflectarea luminii pe suprafeţe
strălucitoare sau prea albe), precum şi existenţa unor umbre prea intense .
Îndeplinirea acestei cerinţe se face prin folosirea geamurilor opace sau colorate,
precum şi a maselor plastice. Aceste materiale fie că permit trecerea difuză a luminii, fie
atenuează efectul de „orbire”.
7.1.3 Noţiuni despre lumina naturală
Lumina naturală percepută de ochiul omenesc reprezintă doar o parte din energia
radiantă emisă de soare, energie care se compune din :
- radiaţii ultraviolete, cu λ = (0,1...0,37)μ, (≈ 5%) ;
- radiaţii luminoase, cu λ = (0,38...0,77)μ, (≈ 52%) ;
- radiaţii infraroşii, cu λ = (0,78...340)μ, (≈ 43%) .
Fluxul luminos Φ , reprezintă puterea ra diaţiei luminoase, apreciată după senzaţia
pe care o produce asupra ochiului observatorului şi se măsoară în lumeni.
Intensitatea luminoasă I, reprezintă densitatea spaţială a fluxului luminos radiat
într-o anumită direcţie :
I=Ωφ
Unghiul solid Ω este definit ca raportul dintre suprafaţa S pe care el o delimitează
pe suprafaţa sferei circumscrise din vârful său şi pătratul razei acestei sfere :
Ω= 2RS
Unitatea de măsură a unghiului solid este steradianul, adică unghiul solid care
delimitează pe suprafaţa sferei circumscrise din vârful său o suprafaţă egală cu pătratul
razei sferei rsepective.
Iluminarea E, defineşte densitatea superficială a fluxului luminos Φ care cade pe o
anumită suprafaţă A :
E=Aφ
Unitatea de măsură a iluminării este luxul (lx), care reprezintă iluminarea unei
suprafeţe de 1m2 cu un flux uniform repartizat de 1 lumen. Iluminarea pământului
noaptea, pe lună plină, este de ordinul 0,2 lx, iar ziua, în mijlocul verii de circa 100.000
lx.
Iluminarea produsă de fluxul Φ se poate scrie :
Page 94
95
E= 22***
RI
RASI
AI
A==
Ω=
φ
unde s-a admis că pentru valori mari ale razei R se poate considera A=S .
Luminanţa sau strălucirea B, este definită de raportul dintre intensitatea luminoasă
a unei suprafeţe A şi proiecţia acesteia pe planul perpendicular direcţiei de observaţie.
B=εcos*A
I
7.1.4 Coeficientul iluminatului natural
Pentru uşurinţa calculului iluminatului natural în faza de proiectare, s-a definit o
unitate de măsură abstractă, numită coeficientul iluminatului natural.
c.i.n.=cM 100C
M
EE=
Iluminarea naturală exterioară depinde de latitudinea geografică, anotimp, condiţii
meteorologice şi ora din cursul zilei.
7.2 Luminatoare
7.2.1 Generalităţi, clasificare
Luminatoarele reprezintă părţi ale construcţiilor industriale special concepute şi
amenajate în vederea pătrunderii luminii naturale. Ele se amplasează la partea superioară
a clădirilor (pe acoperiş) şi se distribuie ca suprafaţă şi orientare în funcţie de cerinţele
iluminării naturale impuse de procesul tehnologic care se desfăşoară în clădirile
respective .
În general în categoria luminatoarelor intră toate golurile pentru lumină (şi chiar
unele pentru ventilaţie) a căror proiecţie verticală se încadrează în interiorul suprafeţei
planului orizontal al clădirii. Golurile a căror proiecţie verticală corespunde cu perimetrul
planului orizontal se numesc ferestre.
Luminatoarele sunt necesare doar la halele cu deschideri mari sau la cele cu mai
multe deschideri, unde ferestrele laterale nu mai pot asigura o iluminare suficientă pe
toată deschiderea acestora.
În practică se consideră că razele solare pătrund sub o înclinare de 27°, astfel încât
luminatoarele sunt necesare doar la halele cu deschiderea L > 2h+d, când există ferestre
doar pe un perete şi L > 4h+d, când există ferestre pe ambii pereţi.
Page 95
96
Din punctul de vedere al aşezării suprafeţei vitrate faţă de planul învelitorii se
deosebesc :
- luminatoare situate în planul învelitorii, care au de cele mai multe ori o
alcătuire plană ;
- luminatoare oblice ;
- luminatoare verticale .
În cadrul fiecărui grup se deosebesc mai multe tipuri de luminatoare, fiecare
îndeplinind doar unele din următoarele cerinţe, pe care ar trebui să le îndeplinească
luminatoarele pentru a fi perfecte :
- să evite formarea condensului pe faţa interioară ;
- să evite înzăpezirea iarna ;
- să nu favorizeze depunerile de praf, funingine ;
- să fie etanşe la intemperii ;
- să asigure o bună funcţionare a ventilării naturale ;
- să se poată întreţine uşor ;
- să asigure cerinţele unei iluuminări corespunzătoare (intensitate suficientă,
continuitate şi uniformitate, precum şi evitarea pătrunderii directe a razelor,
respectiv evitarea alternanţelor puternice de lumină şi umbră în sensul fluxului
tehnologic).
Cerinţele pe care trebuie să le îndeplinească luminatoarele pentru o bună
funcţionalitate, deşi simple în aparenţă, sunt greu de realizat în practică.
Din punctul de vedere al raportului dintre luminatoare şi structura de rezistenţă se
deosebesc :
- luminatoare independente aşezate pe structura de rezistenţă ;
- luminatoare înglobate în structura de rezistenţă.
Din punctul de vedere al aşezării luminatoarelor în raport cu axele halei, ele pot fi:
- longitudinale ;
- transversale ;
- mixte .
7.2.2 Luminatoare situate în planul învelitorii
O variantă cu performaţe superioare a luminatoarelor situate în planul învelitorii o
constituie cupoletele, tabacherele şi luminatoarele tip omidă.
Page 96
97
Aceste luminatoare se fac din mase plastice ca : polisteri armaţi cu fibră de sticlă
(PAS), polimetacrilat de metil sau plexiglas, policlorură de vinil (PVC) şi acetobutirat de
celuloză (ABC) şi au configuraţii care ies din planul învelitorii.
Din punctul de vedere al formei în plan, ele pot fi circulare sau dreptunghiulare.
Cele circulare cu diametrul de ordinul 1,5 m sunt alcătuite sub forma unor
semisfere, cu perete simplu sau dublu, de unde şi denumirea de cupolete.
Cele dreptunghiulare, când lungimea nu depăşeşte cu mai mult de 2 ori lăţimea,
sunt alcătuite sub forma unor suprafeţe cilindrice, care la cele 2 capete se racordează prin
suprafeţe înclinate cu latura mică a dreptunghiului. Dimensiunile lor variază între 40*70
şi 250*160 cm şi pot fi simple sau duble.
7.2.3 Luminatoare oblice
La acest tip de luminatoare, suprafaţa translucidă, care asigură pătrunderea
luminii, se află într-un plan înclinat, care face cu orizontala un unghi mai mare decât
planul învelitorii.
Ca tipuri constructive diferite de luminatoare oblice, se deosebesc :
- luminatoare triunghiulare ;
- luminatoare trapezoidale ;
- luminatoare fluture ;
- luminatoare şed .
Luminatoarele triunghiulare pot fi : longitudinale şi transversale.
Luminatoarele triunghiulare longitudinale se dispun pe coama acoperişului şi au
deschideri relativ mici (1,5...6m) pe de o parte pentru a nu necesita structuri de rezistenţă
proprii prea puternice, iar pe de altă parte, pentru a nu crea dedesupt suprafeţe prea mari
expuse însoririi.
Înclinaţia suprafeţei translucide trebuie să depăşească 45° pentru a asigura
alunecarea zăpezii şi o cât mai bună autospălare sub efectul ploii.
Luminatoarele triunghiulare transversale se dispun de obicei simetric, de la coamă
spre streaşină şi se realizează fie prin aşezarea lor peste pane, fie prin introducerea unor
modificări la alcătuirea obişnuită a acoperişului.
Page 97
98
7.2.4 Luminatoare verticale
Luminatoarele verticale au suprafaţa translucidă situată într-un plan vertical.
Acest lucru contribuie la satisfacerea în bune condiţii a majorităţii cerinţelor impuse
luminatoarelor.
Luminatoarele verticale se întâlnesc sub formă de luminatoare dreptunghiulare,
luminatoare tip monitor şi luminatoare şed.
Page 98
99
CAPITOLUL 8
VENTILAREA NATURALĂ A CLĂDIRILOR INDUSTRIALE
Prin ventilare naturală se înţelege procesul de schimbare a aerului viciat din
interiorul încăperilor cu aer proaspăt din exterior fără utilizarea unor instalaţii speciale
în acest scop.
Activităţile industriale sunt de obicei surse generatoare de nocivităţi :
- cantităţi excesive de căldură, degajată în toate activităţile industriale cu
proces tehnologice la cald (metalurgie, industria sticlei, industria ceramică,
industria alimentară) .
- excesul de vapori de apă sau substanţe volatile, specific vopsitoriilor din
industria textilă, fabricilor de hârtie, abatoarelor, fabricilor de conserve,
spălătoriilor, respectiv unor ramuri ale industriei chimice .
- emanaţii de gaze mirositoare sau dăunătoare sănătăţii, care sunt
caracteristice în primul rând industriei chimice, dar şi altor ramuri şi
subramuri industriale (cocserii, industria pielăriei, vopsitorii prin
pulverizare, ateliere de sudură) .
- producere de praf în timpul procesului de producţie, specifică industriilor
la care intervine sfărâmarea sau măcinarea unor produse solide (fabrici de
ciment, mori, fabrici de aglomerare a minereurilor, fabrici de prelucrare a
lemnului).
Se disting două tipuri de ventilare :
- generală : se referă la întregul volum al încăperilor ;
- locală : urmăreşte îndepărtarea nocivităţilor direct de la sursa care le
produce.
Ventilarea naturală, în funcţie de modul cum se realizează, poate fi :
- permanentă : când se realizează prin neetanşeitatea construcţiei ;
- periodică : când se produce accidental prin deschiderea ferestrelor şi
uşilor;
- organizată .
Intrarea aerului se face de obicei prin ferestre cu ochiuri mobile aşezate
la 2...6 m înălţime deasupra cotei pardoselii, iar evacuarea prin ferestre sau
luminatoare cu ochiuri mobile, aşezate la partea superioară a încăperii (halei).
Page 99
100
CAPITOLUL 9
ÎNVELITORI
9.1 Rolul învelitorilor
Învelitorile, ca elemente de închidere a clădirilor industriale la partea lor
superioară, au rolul de a proteja spaţiul interior de efectul intemperiilor, contribuind la
menţinerea climatului necesar desfăşurării normale a activităţilor din încăperile
respective. Pentru satisfacerea acestor cerinţe, învelitorile se alcătuiesc din mai multe
straturi de materiale, fiecare având un anumit rol (fig. 9.1).
Figura 9.1
Stratul de etanşare asigură izolarea hidrofugă, stratul din materiale
termoizolatoare împiedică pierderea de căldură iarna şi încălzirea excesivă vara, iar
stratul de rezistenţă susţine straturile hidro şi termoprotectoare.
Între stratul de rezistenţă şi cel de izolare termică se prevede de obicei o
barieră de vapori care împiedică accesul umidităţii din încăpere la termoizolaţie.
Bariera de vapori şi stratul de etanşare se pot aplica doar pe suprafeţe plane, motiv
pentru care, dedesuptul lor trebuie prevăzută o şapă de mortar.
În cazul încăperilor ce nu necesită izolare termică, alcătuirea învelitorilor se
simplifică, ele fiind realizate doar din stratul de rezistenţă şi cel de izolare hidrofugă.
Când materialul din stratul de rezistenţă îndeplineşte şi funcţia de etanşare,
învelitoarea se poate realiza doar dintr-un singur strat.
Page 100
101
Învelitorile reazămă de obicei pe o structură de susţinere, numită şarpanta
acoperişului, alcătuită din grinzi sau ferme transversale şi pane longitudinale. În
ultimul timp au fost introduse şi elemente de acoperiş din beton armat sau beton
precomprimat, la care stratul de rezistenţă al învelitorii face parte şi din elementele de
susţinere ale acesteia (chesoane sau elemente în formă de T sau π).
Tipurile de învelitori folosite curent pot fi grupate, în funcţie de materialul din
care sunt realizate, în următoarele categorii : învelitori din tablă, învelitori din
azbociment şi învelitori din beton.
9.2 Învelitori din tablă
În funcţie de forma tablei folosite, se pot realiza învelitori din : tablă plană,
tablă ondulată sau tablă cutată.
9.2.1 Învelitori din tablă plană
Nu sunt specifice construcţiilor industriale. Ele necesită multă manoperă la
montaj şi consum sporit de materiale, deoarece tabla este folosită doar ca
hidroizolaţie, susţinerea ei realizându-se printr-un strat suport de asterială (fig. 9. 2).
Îmbinarea foilor de tablă se face cu falţuri verticale în lungul pantei şi cu falţuri
îndoite în planul învelitorii, normal pe direcţia pantei.
Figura 9.2
Page 101
102
9.2.2 Învelitori din tablă ondulată
S-au folosit pe scară largă în trecut, sunt autoportante, dar din cauza
caracteristicilor geometrice relativ reduse ale tablei ondulate impun distanţe mici între
pane (1,5...2m).
9.2.3 Învelitori din tablă cutată
Sunt cele mai avantajoase. Caracteristicile lor sunt superioare şi pot fi livrate
cu lungimi mari (6...18m), astfel ca de-a lungul unui versant al acoperişului să nu fie
nevoie de îmbinare.
Tabla cutată se aşează peste panele acoperişului şi se fixează de talpa
superioară a acestora cu bolţuri împuşcate (în profile laminate) sau cu şuruburi
autofiletante (în profile formate la rece).
La învelitorile care folosesc tabla cutată ca hidroizolaţie, panta acoperişului
trebuie să fie de cel puţin 12%.
Învelitori din tablă cutată neizolate termic se folosesc mai rar, de obicei la
construcţii provizorii, depozite sau încăperi unde temperatura exterioară nu
condiţionează desfăşurarea procesului tehnologic, iar umiditatea interioară este
redusă.
9.3 Învelitori din azbociment
Izolate sau neizolate termic, învelitorile din plăci ondulate din azbociment se
pot folosi la acoperişurile care au forme simple, cu feţe plane, contururi rectangulare
şi coame orizontale. Ele nu sunt indicate la clădirile supuse la : solicitări dinamice
(şocuri, vibraţii sau circulaţie pe acoperiş), solicitări termice.
9.4 Învelitori din beton
Iniţial învelitorile din beton s-au folosit sub forma unor plăci turnate monolit,
rezemate pe pane metalice sau grinzi din beton armat. Acest procedeu a fost înlocuit
cu elemente prefabricate având formă de plăci sau chesoane, care se monolitizau între
ele cu scopul de-a realiza o şaibă rigidă.
Page 102
103
9.5 Învelitori din plăci armate de beton celular autoclavizat
Betoanele celulare sunt betoane uşoare, cu structură alveolară, alcătuite dintr-o
pastă de nisip silicios (N) sau cenuşă de termocentrală (C) şi un lichid hidraulic. Ele
conţin circa 50% pori închişi, de formă sferică, cu diametrul de circa 1 mm, distribuiţi
uniform în masa materialului.
Page 103
104
CAPITOLUL 10
PEREŢI
10.1 Rolul pereţilor
Pereţii constituie elementul de închidere a clădirilor industriale. Clădirile cu
pereţi portanţi sunt spacifice etapei de realizare a pereţilor din cărămidă. Ele au
dezavantajul că conduc la pereţi masivi, deschideri limitate, împiedică circulaţia între
deschiderile alăturate.
În prezent pereţii se realizează în special sub forma unor panouri prefabricate,
montate direct pe structura de rezistenţă a clădirii sau pe o structură de rezistenţă
proprie, care la rândul ei se sprijină pe structura de rezistenţa a clădirii.
Din punct de vedere funcţional pereţii exteriori joacă un rol de „filtru”, care
permite trecerea unor elemente din exterior în interior şi invers. Ei urmează să
oprească pătrunderea ploii, a prafului, a frigului sau căldurii, a vântului, zgomotului,
insectelor precum şi accesul necontrolat al oamenilor, favorizând pătrunderea aerului.
Dintre cerinţele pe care trebuie să le îndeplinească pereţii sunt de amintit :
- să aibă durabilitate mare, pe cât posibil egală cu a structurii de
rezistenţă de care se prind ;
- să fie incombustibili ;
- să aibă grosime cât mai redusă ;
- să aibă greutate cât mai mică ;
- să aibă dimensiuni avantajoase pentru montaj (manoperă redusă) ;
- să fie rezisrenţi la cţiunea vântului ;
- să fie pe cât posibil imperemeabili ;
- să aibă elasticitate suficientă pentru a urmări toate mişcările produse
de dilatare, contracţie, tasare, cutremur ;
- să se poată monta uşor ;
- să fie uşor transportabili.
Alcătuire dintr-un singur strat de materiale au de obicei pereţii care nu asigură
izolare termică şi care se folosesc la hale cu degajări mari de căldură.
Din punctul de vedere al aşezării pereţilor în raport cu stâlpii structurii de
rezistenţă se deosebesc două situaţii :
Page 104
105
- pereţi situaţi la exteriorul structurii de rezistenţă , care sunt cel mai
frecvent folosiţi în practică, datorită faptului că permit eliminarea
eventualelor abateri dimensionale sau de montaj.
- pereţi situaţi între stâlpii structurii de rezistenţă , sau retraşi, astfel ca
în faţadă elementele structurii de rezistenţă să rămână proeminente .
10.2 Pereţi din beton celular autoclavizat
O soluţie larg răspândită de alcătuire a pereţilor izolaţi termic ai halelor şi
clădirilor industriale etajate o constituie pereţii din panouri de beton celular
autoclavizat (BCA). Panourile se fabrică pe cale industrială, au greutate redusă,
asigură o bună izolare termică, se montează uşor şi permit alcătuirea unor faţade cu
aspect corespunzător.
10.3 Pereţi din panouri în trei straturi
În cazurile când se urmăreşte realizarea unor pereţi cu parament exterior şi
interior rezistent, se pot folosi panouri de tip sandviş, cu feţele laterale alcătuite din
beton greu, iar miezul din beton uşor (BCA, beton de granulit).
10.4 Pereţi din azbociment
Azbocimentul se poate folosi la alcătuirea pereţilor exteriori ai halelor
industriale sub formă de plăci undulate, cu care se pot realiza atât pereţi neizolaţi
termic cât şi pereţi izolaţi termic şi sub formă de plăci plane, din care se fabrică
panouri de tip sandviş.
10.5 Pereţi din tablă cutată
Pereţii din tablă cutată prezintă unele avantaje care le conferă o arie largă de
aplicabilitate. Ei sunt foarte uşori, având o greutate de 10…15 kg/m2, iar datorită
faptului că sunt formaţi din panouri mari se montează uşorşi necesită manoperă de
montaj redusă. De asemenea au durabilitate mare în timp.
Pereţii din tablă cutată se folosesc atât sub formă de pereţi neizolaţi, cât şi
izolaţi termic, în diverse alcătuiri, funcţie de umiditatea interioară : sub 60%, până la
70% şi până la 85%.
Page 105
106
CAPITOLUL 11
FERESTRE
11.1 Rolul ferestrelor
Ferestrele construcţiilor industriale au un rol similar celor din construcţiile
civile şi social-culturale, asigurând îndeplinirea următoarelor funcţiuni :
- iluminare naturală ;
- ventilare naturală ;
- etanşeitate faţă de intemperii ;
- protecţie împotriva însoririi prea puternice ;
- protecţie împotriva pierderii de căldură iarna şi împotriva supraîncălzirii
interiorului vara ;
- vizibilitate spre exterior .
11.2 Alcătuirea ferestrelor
11.2.1 Sortimentul de geamuri
În construcţiile industriale se folosesc următoarele tipuri de geamuri :
- geamuri simple numite şi geamuri trase, transparente şi incolore, cu
grosimi de 2 –8 mm, variind din mm în mm şi având masa de 2,5 kg/m2
- geamuri riglate, translucide, cu grosime de 5,5 mm şi cu striuri pe una din
feţe .
pe
mm grosime .
- geamuri armate, STAS 949-78, având înglobată în masa lor o reţea de
sârmă, care le face rezistente la foc şi lovire. Se folosesc în cazul montării
în poziţie înclinată sau la încăperile cu pericol de explozie, au grosimea de
6, 7, 8 mm şi pot fi : incolore (tip A), colorate în masă (tip B) şi colrate
prin peliculizare (tip C).
- geamuri securit, obţinute prin tratarea termică a geamului tras de calitate
superioară, care se folosesc de asemenea la încăperi cu pericol de explozie.
Se produc cu dimensiuni la cerere, neputându-se ulterior tăia .
- geamuri ornament, obţinute prin laminare cu un valţ, care le imprimă
diverse modele ; au grosimea de 3,5 mm şi se produc cu lăţimi de
500…1100 mm şi lungimi de 1000…3200 mm.
Page 106
107
- geamuri termoabsorbante care, datorită unor coloranţi incluşi în masă,
au proprietatea de a reduce transmiterea radiaţiei calorice. Se produc sub
formă de geamuri trase, cu grosimi de 4, 5, 6 mm sau geamuri armate.
- geamuri termoizolatoare, cunoscute la noi şi sub denumirea de geamuri
izovit, care sunt alcătuite din 2 foi de geam tras, ornament, armat, legate
ermetic pe contur, astfel ca între ele să rămână un spaţiu de aer de 12 mm.
11.3 Ferestre din mase plastice
Avantajele pe care le prezintă ferestrele din mase plastice sunt :
- se confecţionează uşor ;
- nu necesită vopsire ;
- nu sunt sensibile la umiditate (nu putrezesc, nu ruginesc, nu se deformează
la umiditate) ;
- realizează o etanşare foarte bună ;
- asigură o bună termoizlaţie (aproximativ egală cu cea a ferestrelor din
lemn) evitând formarea punţilor termice ;
- asigură o izolare fonică bună ;
- se comportă bine în medii agresive ;
- au aspect plăcut .
Ca dezavantaje trebuie menţionat în primul rând modulul de alasticitate redus
al maselor plastice (E = 25.000 daN).
Page 107
108
CAPITOLUL 12
PORŢI ŞI UŞI LA CLĂDIRILE INDUSTRIALE
12.1 Rolul porţilor şi uşilor clădirilor industriale
Porţile şi uşile din pereţii clădirilor industriale au rolul de a asigura închiderea
golurilor destinate circulaţiei, atunci când aceasta nu are loc.
În funcţie de importanţa factorilor, uşile sau porţile pot fi :
- rezistente la incendiu, când trebuie să împiedicăm propagarea focului pe o
anumită durată de timp;
- etanşe, când este necesar să împiedice trecerea gazelor ;
- antifonice, când au rolul să împiedice trecerea zgomotului produs de
anumite procese tehnologice (încercări de motoare, mori de bile pentru
rulmenţi) ;
- antiradiaţii, când trebuie să asigure protecţia împotriva radiaţiilor X sau
gama (laboratoare) ;
- antiscântei : utilizate în medii ce prezintă pericol de explozie .â
Numărul uşilor este de obicei mai mare decât al porţilor.
12.2 Alcătuirea porţilor şi uşilor clădirilor industriale
Proiectarea porţilor şi uşilor clădirilor industriale se face în funcţie de cerinţele
funsţionale pe care ele trebuie să le îndeplinească.
Dimensiunile de coordonare ale golurilor în care se montează porţile şi uşile se
aleg astfel : pe orizontală, multiplii de 1M (10 cm) începând de la 70 cm până la 120
cm inclusiv şi multiplii de 3M (30 cm) în continuare, iar pe verticală, multiplii de 3M
(30 cm) începând de la 210 cm .
Uşile, în cazul că sunt realizate din lemn, au aceeaşi alcătuire şi dimensiuni ca
şi cele din construcţiile civile şi social culturale.
Page 108
109
CAPITOLUL 13
PARDOSELI INDUSTRIALE
13.1 Cerinţe funcţionale Pardoselile industriale, ca element de închidere a spaţiilor tehnologice la
partea lor inferioară, trebuie să răspundă favorabil unui număr mare de cerinţe
funcţionale, specifice diferitelor procese tehnologice.
Cerinţele impuse pardoselilor pot fi împărţite în 2 categorii :
Cerinţe privind asigurarea unor condiţii corespunzătoare de muncă, care
cer ca pardoselile să fie :
- calde, pentru a proteja muncitorii contra frigului la picioare ;
- elastice, pentru a evita obosirea rapidă a muncitorilor care lucrează în
picioare ;
- insonore, în vederea reducerii zgomotului provocat de circulaţie sau
căderea unor obiecte, zgomot care influenţează defavorabil asupra
stării psihice a oamenilor ;
- aderente, pentru a evita lunecarea în timpul circulaţiei sau a ctivităţilor
ce impun tragerea sau împingerea unor obiecte ;
- cu aspect şi colorit plăcut .
Cerinţe impuse de natura proceselor tehnologice, care cer ca pardoselile să
aibă :
- rezistenţă mecanică mare, în funcţie de greutatea utilajelor, pieselor
şi materialelor cu care se lucrează ;
- durabilitate mare, în raport cu frecvenţa solicitărilor ;
- suprafaţă continuă şi netedă pentru a favoriza circulaţia ;
- uzură redusă în vederea evitării reparaţiilor repetate şi a formării
prafului ;
- elasticitate, pentru a proteja, contra deteriorărilor, obiectele care cad ;
- rezistenţă la agenţi chimici cu care vin în contact ;
- rezistenţă la foc, pentru a evita pericolul de incendiu ;
- să permită o întreţinere uşoară, care poate fi asigurată fără efort de
către muncitori ;
Page 109
110
- să poată fi reparate uşor şi repede, pentru a nu întrerupe procesul
tehnologic timp îndelungat .
13.2. Elementele componente ale pardoselilor industriale Satisfacerea unui număr cât mai mare de cerinţe impuse pardoselilor
industriale, nu poate fi realizată de către un singur material. Din această cauză în
componenţa lor intră mai multe materiale, care formează împreună un ansamblu
omogen :
- fundaţia, care constituie elementul portant, capabil să preia încărcările
verticale provenite din circulaţie, depozitare şi efectele acţiunilor
tehnologice ;
- îmbrăcămintea, care are rolul de a prelua încărcările şi a le transmite
fundaţiei .
13.2.1 Fundaţia pardoselilor industriale
Fundaţii propriu-zise, necesită doar pardoselile de la parterul clădirilor etajate
situate deasupra parterului, elementul de suport al îmbrăcăminţii pardoselii îl
constituie structura de rezistenţă a planşeelor.
Fundaţiile pardoselilor clădirilor industriale pot fi realizate din beton armat,
alcătuind aşa numitele fundaţii rigide sau din piatră spartă bine compactată,
constituind aşa numitele fundaţii semi-rigide.
Fundaţiile rigide se alcătuiesc din dale de beton simplu sau armat, în funcţie de
mărimea încărcărilor şi de sensibilitatea utilajelor la tasări. Betonul se toarnă direct pe
pământul compactat în prealabil (în cazul terenurilor rezistente şi a încărcărilor
reduse) sau pe un pat al fundaţiei, format dintr-un strat de pietriş (balast) de 10…30
cm grosime (în cazul terenurilor slabe şi a încărcărilor mari), strat care are şi rolul de
a întrerupe capilaritatea apei din teren.
Pentru a evita apariţia fisurilor din cauza contracţiei betonului, fundaţiile
pardoselilor se execută cu rosturi care limitează suprafaţa unui panou la 15…20 m2 .
La halele cu circulaţie intensă se recomandă ca rosturile transversale să fie dispuse
înclinat, pentru a evita degradarea lor datorită trecerii vehiculelor . Rosturile au 5…10
mm lăţime şi se umplu cu un mastic elastic.
Page 110
111
13.3 Pardoseli Pardoselile sunt elemente complexe de construcţie situate la faţa superioară a
planşeelor sau direct pe pământ, care alcătuiesc o suprafaţă plană, netedă şi rezistentă
la uzură şi care au rolul de a prelua şi transmite încărcăturile date de circulaţie şi
depozitare, precum şi rol estetic, de izolare termică, fonică.
Structura pardoselii, în general, cuprinde :
- stratul de uzură (pardoseala propriu-zisă), care este supus direct
circulaţiei sau depozitării ;
- stratul suport care primeşte încărcarea de la pardoseala propriu-zisă şi o
transmite elementul de rezistenţă (planşeu sau pământ).
Stratul suport poate fi rigid (fin beton simplu) sau elastic (din nisip, pietriş,
balast, piatră spartă). Grosimea acestuia depinde de încărcările statice şi dinamice care
acţionează asupra pardoselii şi se alege din considerente de rezistenţă şi economice.
Stratul de uzură sau îmbrăcămintea trebuie să îndeplinească condiţiile de
calitate cerute de specificul şi destinaţia încăperilor. Denumirea pardoselii este dată de
materialul din care este realizat stratul de uzură.
Suprafaţa pardoselii trebuie să fie plană, orizontală şi la acelaşi nivel pentru
toate încăperile unui etaj sau pentru un anumit grup de încăperi. La băi, bucătării,
grupuri sanitare, camere de duşuri, pardoseala se execută în pantă pentru a asigura
scurgerea apei către sifonul de pardoseală.
Pardoselile trebuie să îndeplinească următoarele condiţii :
- să fie rezistente la uzura produsă de circulaţia oamenilor, animalelor sau a
vehiculelor ;
- să fie rezistente, fără a se deforma, la acţiunea încărcărilor uniform
repartizate sau concentrate pe care le suportă ;
- să nu se deformeze sau să nu se deterioreze la şocurile produse de
obiectele care cad ;
- să fie rezistente la poansonare ;
- să fie durabile, adică să-şi păstreze un timpi cât mai îndelungat
caracteristicile iniţiale în condiţiile de exploatare normale pentru care au
fost concepute ;
- să prezinte siguranţă contra alunecării pentru a nu se produce accidente ;
Page 111
112
- să fie termoizolante pentru a împiedica pierderile de căldură din interior;
calităţile termice diferite în ceea ce priveşte asimilarea căldurii la contactul
cu pardoseala diferenţiază straturile de uzură în calde şi reci ;
- să fie fonoizolante pentru a atenua transmiterea prin structura pardoselii a
zgomotului aerian şi de impact ;
- să fie impermeabile şi rezistente la cţiunea umezelii ;
- să fie uşor de executat, întreţinut, reparat şi înlocuit ;
- să fie rezistente la acizi, uleiuri, grăsimi ;
- să fie rezistente la foc, condiţie necesară în special pentru încăperile unde
există surse de foc sau când materialele cu care se lucrează sunt în stare
incandescentă sau la temperaturi ridicate ;
- să fie estetice, pardoselile contribuind în multe cazuri la aspectul decorativ
al încăperii ;
- să fie economice la execuţie şi întreţinere .
Un criteriu important în funcţie de care se pot clasifica pardoselile îl constituie
natura materialului din care se execută stratul de uzură. Din acest punct de vedere,
pardoselile pot fi :
- din pământ (natural tratat la suprafaţă, stabilizat sau din beton de argilă) ;
- din lemn şi din materiale pe bază de lemn (scânduri brute, duşumele cu
lambă şi uluc, parchet lamelar, plăci fibrolemnoase extradure, pavele din
lemn) ;
- din piatră naturală (plăci, dale sau pavele, calupuri de piatră) ;
- din piatră artificială necesară (beton de ciment, mortar de ciment sclivisit,
mozaic turnat, mozaic veneţian, plăci de beton, plăci de mozaic) ;
- din piatră artificială arsă (plăci de gresie ceramică, cărămidă, plăci
ceramice) ;
- bituminoase (asfalt turnat, mortar cu suspensie din bitum filerizat) executat
la cald sau la rece ;
- din sticlă (plăci şi pavele) ;
- din produse pe bază de polimeri sintetici (covoare sau plăci din policlorură
de vinil cu sau fără suport textil, masă de şpaclu pe bază de poliacetat de
vinil, covoare sau plăci din cauciuc) ;
Pardoselile se pot executa :
Page 112
113
- prin turnare în suprafeţe continue, cu sau fără rosturi de dilataţie (pardoseli
din beton monolit, mortar de ciment, mozaic, xilolit, masă de şpaclu) ;
- prin montarea unor elemente prefabricate (parchete, plăci de piatră naturală
sau artificială, plăci şi pavele din sticlă, covoare şi plăci pe bază de
polimeri sintetici).
13.3.1 Pardoseli din lemn
Sunt folosite în mod curent, datorită calităţilor pe care le prezintă şi anume :
sunt elastice, termo şi fonoizolatoare, antiderapante, estetice ; se execută, repară şi se
întreţin uşor. Aceste pardoseli prezintă însă şi o serie de dezavantaje : nu sunt
rezistente la uzură, se deformează la variaţii de umiditate, sunt putrescibila şi
combustibile .
Având în vedere avantajele şi dezavantajele arătate se recomandă
întrebuinţarea lor în camere de locuit, birouri, ateliere de mecanică fină.
După forma şi dimensiunile elementelor de lemn din care se execută se
disting: pardoseli din duşumele, din parchete, din plăci fibrolemnoase şi din pavele de
lemn.
Pardoselile din duşumele se execută sub formă de :
- duşumele brute, realizate dins scânduri nerindeluite cu grosimi de
18, 24 sau 28 mm şi lăţimi de 80…300 mm, fixate joantiv sau cu
interspaţii ; se utilizează ca pardoseli la magazii, poduri sau ca
duşumea oarbă sub parchet ;
- duşumele date la rindea pe o singură faţă, realizate din scânduri
cu grosimea de 24, 28 sau 38 mm şi lăţimea de 100…300 mm,
aşezate joantiv sau îmbinate cu falţ în jumătatea lemnului ; se
execută în camere de locuit, la construcţii provizorii sau de
importanţă redusă;
- duşumele cu lambă şi uluc executate din scânduri sau dulapi
având grosimea de 24, 28, 38 sau 48 mm şi lăţimi de 100 ... 160
mm date la rindea şi prelucrate pe canturi cu lambă şi uluc;
soluţia prezintă avantajul că prin uscare spaţiile dintre
scânduri nu rămân libere, iar cuiele bătute în interiorul
ulucului nu se văd şi nu împiedică întreţinerea pardoselii.
Page 113
114
Pardoselile din duşumele se execută întotdeauna bătute în cuie pe grinzişoare
aşezate la aproximativ 60 cm sau se bat direct pe grinzile planşeului.
Se fabrică din fag sau stejar şi lamele subţiri de 10 mm grosime cu muchii
drepte, care realizează parchetul lamelar.
Lamelele de parchet se pot aşeza, în plan, în diferite moduri: drept, în spic,
în şah, simplu sau cu bordură .
Pardoselile din parchet lambă şi uluc se pot monta:
- pe duşumea oarbă, prin batere în cuie. Duşumeaua oarbă din
scânduri brute de 24 mm grosime sau din PAL de 19 ... 25 mm se
fixează pe grinzişoare de lemn sau direct pe planşeu în mastic
bituminos. Soluţia prezintă însă dezavantajul unui consum ridicat
de material lemnos, iar înălţimea pardoselii este relativ mare;
- pe dale de fibrobeton, prin batere în cuie ;
- pe plăci de PFL poros prin batere în cuie sau lipire cu adezivi
sintetici ;
- pe dală flotantă prefabricată din beton, prin lipire cu adezivi
sintetici ;
- pe dală flotantă din beton tumat monolit, prin lipire, cu adezivi
sintetici;
- pe dale flotante din fibrobeton, prin lipire sau batere în cuie.
Parchetul lamelar realizat din lamele subţiri (preasamblate în panouri de
aproximativ 50 x 60 cm, lipite provizoriu pe hârtie, care se îndepărtează prin umezire
după lipirea panourilor pe stratul suport) se montează întotdeauna prin lipire cu
adezivi sintetici pe plăci de fibrobeton.
Indiferent de modul de realizare al pardoselii din parchet, în lungul pereţilor
se utilizează lamele speciale denumite frize, cu lungimea de 1 ... 1,50 m, lăţimea de
65 ... 115 mm şi grosimea egală cu a parchetului. Frizele se bat la distanţe de 10 ...
15 mm faţă de perete. Rostul se acoperă cu pervazuri, fixate de parchet prin cuie,
sau cu plinte fixate de perete cu ajutorul diblurilor, similar pardoselilor din
duşumele.
După montarea lamelelor, parchetul se udă şi se dă la rindea pentru a face să
dispară denivelările dintre lamele; urmează apoi operaţia de răzuire cu ajutorul
unui cuţit numit ţigling, după care suprafaţa parchetului rezultă netedă. Finisarea
Page 114
115
se face prin ceruire cu ceară pentru parchete (dată în ... 3 straturi) şi după uscarea
ultimului strat parchetul se lustruieşte cu o cârpă moale.
Pardoselile din pavele de lemn se realizează utilizând pavele prismatice (cu
lungimea de 6 ... 25 cm şi lăţimea de 5 ... 10 cm) sau cilindrice (cu diametrul 7 ...
15 cm) din lemn de stejar sau fag; înălţimea pavelelor este de 6, 8, 10 sau 2 cm.
Pavelele sunt pozate pe un strat din nisip cu grosimea de 30 ... 50 mm sau pe un
strat de mastic bituminos în grosime de 5 ...10 mm şi pe o fundaţie care, în funcţie
de destinaţia încăperii.. poate fi un strat de beton B 50 de 10 ... 15 cm grosime, un
strat de balast sau piatră spartă bine compactat cu o grosime de cel puţin 10 cm sau
un strat de nisip.
Rosturile dintre pavele se umplu cu mastic bituminos turnat la cald, iar la
marginea pardoselii către pereţi se aşază o scândură pe muchie; între perete şi
pardoseală se lasă un rost de 3 cm, care se umple apoi cu mastic de bitum.
13.3.2 Pardoseli din piatră naturală
Sunt pardoseli cu aspect estetic deosebit (determinat de calităţile
pietrei utilizate), rezistente la uzură şi la umiditate, dar sunt
scumpe. Se folosesc în special la clădiri social-culturale, administrative şi magazine.
Rocile din care se execută pardoselile trebuie să fie rezistente la uzură şi la
acţiunea agenţilor atmosferici; se întrebuinţează marmură, porfir, granit, calcar
compact, gresie etc, sub diferite forme de prelucrare.
Pardoselile din piatră naturală se folosesc ca îmbrăcăminţi din:
- plăci sau dale de piatră naturală, cu dimensiunile de 400 x 400 ... 1200 x
1200 mm şi grosimi de 20 ... 40 mm, cu feţe netede şi plane, şlefuite, polizate sau
lustruite şi montate într-un strat de mortar plastic în grosime de 15 ... 30 mm.
Rosturile dintre plăci pot fi filiforme (1 ... 2 mm) sau groase (5 ... 10 mm); după
aşezarea plăcilor, rosturile se umplu cu mortar de ciment alb sau colorat;
- mozaic cu rosturi opus-incertum care se execută din spărturi
neregulate cu laturile 60 ... 600 mm (obţinute de la tăierea plăcilor de marmură) şi
se aşază într-un strat de mortar de poză de 15 ... 20 mm grosime, astfel ca să
formeze un desen de asize neregulate, cu rosturi de 10 ... 15 mm lăţime;
- mozaic veneţian, care se execută cu bucăţi de marmură triunghiulare sau
cu spărturile rămase de la prelucrarea placajelor de marmură, având laturile 2 ... 10
Page 115
116
cm, aşezate neregulat sau după un desen stabilit şi care se înglobează într-un
pat din mortar de ciment de 30 mm grosime.
Umplerea rosturilor dintre bucăţile de marmură se face cu pastă de ciment
simplu sau cu adaos de praf de piatră amestecată cu diverşi pigmenţi (oxizi
metalici);
- mozaic roman, care se execută din plăcuţe având forma apropiată de cub
cu latura de 15 ... 20 mm lipite în panouri pe hârtie, astfel ca rosturile să nu fie mai
mari de 1,5 mm. Panourile se fixează într-un strat de mortar plastic de circa 15 mm
grosime .
13.3.3 Pardoseli din piatră artificială nearsă
Sunt pardoseli rezistente la uzură şi umiditate, durabile şi uşor de întreţinut;
se utilizează la încăperi cu umiditate mare (băi, bucătării, spălătorii) sau încăperi
cu destinaţie specială, (restaurante, cantine, laboratoare); fiind reci nu se
întrebuinţează în camere de locuit, birouri etc.
În funcţie de natura stratului de uzură utilizat, pot fi:
- pardoseli din beton, executate dintr-un strat de beton în grosime de 8 ... 12
cm, care formează în acelaşi timp şi stratul suport şi care se întrebuinţează în
pivniţe, magazii, hale industriale. Când pardoseala trebuie să suporte o circulaţie
grea, aceasta se toarnă în două straturi: un strat suport de 10 cm grosime, eventual
armat cu o plasă de oţel-beton cu diametrul barelor Φ 6 ...10 mm, executat cu beton
de marcă cel puţin B150 şi un strat de uzură din beton B 300. Pe suprafeţe mari
betonul se toarnă cu rosturi aşezate la distanţe care nu depăşesc 4 ... 5 m, umplute
cu mastic bituminos;
- pardoseli din ciment sclivisit, folosite în grupuri sanitare, spălătorii,
cămări, pivniţe, subsoluri cu circulaţie redusă, ateliere şi hale industriale fără
circulaţie grea şi uzură importantă, garaje, construcţii agrozootehnice. Pardoseala
sclivisită se obţine executând peste stratul de beton o tencuială din mortar de ciment
de 2 cm grosime (cu dozaj de 600 kg ciment la 1 m33 de nisip), netezită cu drişca
de oţel şi presărată cu ciment în timpul drişcuirii. Pentru a înlătura apariţia
fisurilor, dacă suprafaţa pardoselii este mare, aceasta se toarnă în panouri cu laturile
de maximum 2,00 ... 2,50 m;
Page 116
117
- pardoseli din mozaic turnat, executate dintr-un strat de mortar de
ciment de 10...15 mm, grosime, preparat cu piatră de mozaic şi aplicat pe un
strat de mortar obişnuit, cu grosime de 20 ... 30 mm, cu suprafaţa rugoasă pentru o
mai bună legătură cu stratul de mozaic ;
- pardoseli din plăci de beton mozaicat, executate din plăci alcătuite dintr-
un strat de bază din beton şi un strat de uzură din mozaic, cu dimensiunile 150 x
150x20; 200 x 200 x 20; 250 x 250 x 20; 300 x 300 x 30 sau 400 x 400 x 30
mm şi care se montează pe stratul suport sau pe betonul de nivelare prin
intermediul unui strat de mortar de ciment de 25 ... 30 mm grosime.
13.3.4 Pardoseli din piatră artificială arsă
În funcţie de stratul de uzură folosit, pot fi;
- pardoseli cu îmbrăcăminţi din plăci de gresie ceramică, executate din
plăci cu dimensiuni mari (100 x 100 x 10; 150 x 150 ... 300 x 300 cu grosimea
12 ... 15 mm) sau din plăci cu dimensiuni mici, pătrate ( 1 5 x 1 5 sau 25 x 25 mm
şi grosimea 4 ... 6 mm) sau hexagonale (cu latura 12 ... 15 mm şi grosimea 4 ... 6
mm). Plăcile de gresie care au conturul format din arce de cerc poartă
denumirea de pişcoturi Montarea se face asemănător plăcilor de beton
mozaicat, într-un strat din mortar de ciment de consistenţă vârtoasă, cu
grosimea de 25 ... 30 mm, în rânduri regulate, cu rosturi de 0,5 ... 1,5 mm
umplute cu lapte de ciment . Plăcile din gresie ceramică realizează o pardoseală
elastică, rezistentă la uzură şi care se întreţine uşor. Plăcile netede se
întrebuinţează în general la clădiri cu finisaj mai pretenţios (la
locuinţe, în vestibuluri, coridoare, băi, bucătării, terase, laboratoare). Plăcile
striate se întrebuinţează în spălătorii şi clădiri industriale (hale, abatoare);
- pardoseli cu îmbrăcăminţi din plăci ceramice din argilă arsă executate
din plăci cu dimensiunile 122 x 122 x 24 şi 122 x 61 x 24, prevăzute pe faţa
inferioară cu şanţuri în coadă de rândunică, pentru a asigura o ancorare bună în
mortar şi montate într-un pat din mortar de ciment ca şi plăcile de beton
mozaicat, cu rosturi până la 2 mm grosime.. Se folosesc în depozite, magazii,
vestibuluri şi coridoare din clădiri de locuit, case de odihnă, construcţii sportive etc;
Page 117
118
- pardoseli cu îmbrăcăminţi din cărămidă presată plină, marca cel
puţin 100 , calitatea A şi I, cu densitatea specifică aparentă peste 1400 kg/m3
- îmbrăcăminţi din mastic bituminos (masă minerală de nisip mărgăritar,
nisip şi filer de calcar sau de var stins, aglomerat la cald cu bitum), în grosime de
.
Cărămizile se aşază pe cant sau pe lat, pe un strat de nisip de poză cu grosimea 30 ...
50 mm sau în mortar de ciment de lO mm grosime . Rosturile dintre cărămizi, de
maximum 10 mm grosime, se umplu cu mortar de ciment. Domeniul de utilizare
este acelaşi ca şi la pardoselile cu îmbrăcăminţi din plăci ceramice; se folosesc de
asemenea şi la unele construcţii agrozootehnice;
-pardoseli din blocuri ceramice cu goluri, montate în nisip sau într-
un strat proaspăt din mortar de ciment şi care pot avea strat suport elastic sau
rigid. Aceste tipuri de pardoseli sunt rezistente la coroziune, nu sunt alunecoase şi
au comportare bună sub aspectul asimilării căldurii animale, avantaje care le
indică domeniul de utilizare: construcţii zootehnice şi anume în zona paturilor pentru
dormit.
13.3.5 Pardoseli din materiale bituminoase
Sunt elastice, impermeabile, suficient de rezistente la uzură, termoizolante,
uşor de reparat, nu produc praf, prezintă siguranţă contra alunecării şi sunt
rezistente la acţiunea acizilor şi alcaliilor. Prezintă însă şi o serie de dezavantaje:
sunt inestetice datorită culorii închise a bitumului şi suprafeţei lui aspre, nu
rezistă la temperaturi înalte, se deformează în timp sub acţiunea sarcinilor
concentrate.
Pardoselile din materiale bituminoase se pot executa monolit sau din
dale prefabricate şi se întrebuinţează în ateliere, magazii de mărfuri,
remize sau ca îmbrăcăminţi la trotuare şi pavaje.
Stratul suport poate fi elastic (format din bolovani de râu, pietriş sau
piatră spartă) sau rigid (cărămidă, beton simplu sau beton armat). Înainte de
aplicarea stratului de uzură, suprafaţa suport, în cazul în care este realizată
din beton, se amorsează cu suspensie siluată de bitum filerizat sau bitum tăiat cu
petrol.
Stratul de uzură se realizează sub formă de:
Page 118
119
2...3 cm, turnat fierbinte pe stratul suport şi întins cu drişca de lemn până la
compactare; peste masticul cald se presară nisip grăunţos;
- îmbrăcăminţi din dale de mastic bituminos, cu dimensiuni până la 500
x 500 mm, care au pe faţa inferioară striuri executate în relief (pentru o mai bună
aderenţă). Dalele se fixează într-un strat de mortar din bitum sau mortar de var cu
ciment aşezat deasupra stratului suport; rostirea dalelor se face cu mastic de bitum
sau mortar de ciment;
- îmbrăcăminţi din suspensie de bitum filerizat, realizate dintr-un mortar
preparat din susensie de bitum filerizat, ciment, nisip sau piatră de mozaic, turnat în
grosime de 1,5 ... 2 cm deasupra unui strat de mortar de egalizare cu grosimea de
1,5 ... 3,0 cm.
13.3.6 Pardoseli din produse pe bază de polimeri sintetici
Sunt pardoseli rezistente la uzură, igienice, au aspect plăcut, sunt bune
izolatoare termice şi fonice, sunt uşor de montat şi se întreţin uşor. Pardoselile
din covoare sau plăci PVC se utilizează la locuinţe (în holuri, vestibuluri,
oficii, camere de locuit, degajamente, băi şi bucătării), la construcţii social-
culturale (în săli de spectacole, săli de lectură, cluburi, săli de aşteptare, saloane
şi culoare de spital, birouri, magazine), în laboratoare, în încăperi de producţie
unde nu intervin solicitări sau agenţi chimici agresivi. Calitatea pardoselilor
pe bază de polimeri este condiţionată de pregătirea suport care trebuie să
prezinte o suprafaţă plană, netedă, rigidă şi uscată. De aceea peste stratul de
rezistenţă din beton se aplică un strat de egalizare din mortar din ciment M 100 de
grosime 2,5 ... 3 cm care se drişcuieşte fin cu drişca de lemn şi apoi se netezeşte
cu cea metalică pentru a se obţine o suprafaţă netedă. În cazul aplicării
îmbrăcăminţilor din covor PVC fără suport textil (care sunt mai subţiri)
suprafaţa suport se netezeşte cu glet de Aracet E 50 sau cu glet de ipsos.
Stratul de uzură se poate realiza din covoare din policlorură de vinil (PVC),
cu sau fără suport textil, din dale PVC (flexibile sau rigide), precum şi din masă de
şpaclu pe bază de poliacetat de vinil (PAV).
Covoarele cu suport textil au grosimea de 2; 2,5 sau 3 mm şi lăţimea de 1,00
m, cele fără suport textil au grosimea de 1,5 mm şi lăţimea de 1,5 m . Dalele
Page 119
120
flexibile din PVC au dimensiunile 35 x 35 cm, cu grosimea de 1,5 mm, iar cele
rigide sunt de 25 x 25 cm.
Pentru montare, covorul se croieşte după un plan de montaj care să asigure
un număr cât mai mic de rosturi şi de fâşii mai înguste de 50 cm.
Lipirea covoarelor sau a dalelor din PVC se face cu adeziv prenadez SB sau
Aracet EC aplicat într-un strat cât mai subţire şi uniform atât pe spatele covorului,
cât şi pe stratul-suport în prealabil pregătit.
Racordarea pardoselilor cu pereţii se realizează prin plinte sau pervazuri
din lemn sau din PVC .
13.3.7 Pardoseli din materiale diverse
În afară de categoriile de pardoseli prezentate, în construcţii se mai
utilizează pardoseli cu îmbrăcăminţi din:
- xilolit, executate din mortar de ciment magnezian cu agregate organice
sau anorganice (rumeguş de lemn, azbest, talc, pământ de diatomee, praf de
piatră) şi coloranţi, turnat pe strat suport din mortar de ciment, în câmp continuu sau
panouri, de obicei în două straturi de câte cm grosime; după întărire, suprafaţa
pardoselii se curăţă şi se freacă cu piatră de gresie. Aceste pardoseli sunt calde şi
se întreţin uşor, de ea se folosesc în spitale, laboratoare., săli de sport, în localuri
publice, şi în general în încăperi care nu sunt umede şi unde nu este o circulaţie
intensă şi grea;
-linoleum, produs dintr-un amestec omogen de făină de lemn, praf de
piatră şi de in fiert sicativ (linoxină), cilindrat pe o ţesătură tare de iută sub
formă de covoare având grosimea de 2 ... 7 mm, lăţimea de 0,6 ... 3,5 m şi lungimea
de 10 ... 30m. Covoarele din linoleum se fixează prin lipire cu cleiuri pe bază de
caseină, făină de secară sau dextrină pe straturi de egalizare din mortar de
ciment, ipsos sau mastic bituminos în grosime de 15 ... 20 mm sau pe plăci
fibrolemnoase (PFL) cu grosimea de 5... 10 mm . Suprafaţa-suport pe care se aplică
linoleumul trebuie să fie plană, netedă, perfect curată şi uscată. Pardoselile din
linoleum sunt calde, nu reţin praf, sunt igienice, izolante termic şi fonic, estetice şi
uşor de întreţinut; se utilizează în localuri publice, spitale, case de locuit etc;
- mochete, folosite curent în locuinţe, camere de hoteluri, săli de teatre
şi concerte, săli de conferinţe, biblioteci şi săli de lectură, magazine, birouri,
Page 120
121
datorită avantajelor pe care le prezintă: sunt estetice, termo şi fonoizolatoare, se
întreţin, se curăţă şi se montează uşor.
-dale de sticlă, utilizate în cazul în care trebuie asigurată iluminarea unor
spaţii de lumină acoperită, subsoluri etc). Se realizează prin dispunerea distanţată
a dalelor de sticlă şi monolitizarea acestora cu mortar de ciment care înglobează
bare din oţel-beton.
13.4 Tencuieli
Tencuiala este stratul de finisaj aplicat pe suprafaţa brută a unor elemente de
construcţie având rol decorativ, igienic, de protecţie şi de izolare.
13.4.1 Clasificarea tencuielilor
După poziţia lor în construcţie se deosebesc tencuieli interioare şi tencuieli
exterioare (de faţadă).
După natura suprafeţei pe care se aplică, denumită şi suprafaţă suport,
se disting: tencuieli pe suprafeţe de cărămidă, pe suprafeţe de beton, beton armat sau
piatră, pe suprafeţe de şipci sau şipci cu trestie şi tencuieli pe rabiţ.
După modul de execuţie, tencuielile pot fi: umede sau uscate.
După liantul folosit la prepararea mortarului, se deosebesc: tencuieli care
nu rezistă la apă şi umiditate, executate cu liant de var, ipsos, argilă etc. şi
tencuieli rezistente la umiditate, la care mortarul este executat cu lianţi de ciment, var
hidraulic etc.
După modul de prelucrare a feţei văzute (de finisare) se deosebesc:
tencuieli obişnuite, la care suprafaţa tencuielii este numai netezită (drişcuită)
urmând a fi zugrăvită sau vopsită şi tencuieli decorative, la care suprafaţa
tencuielii se execută din materiale şi cu metode speciale de finisare.
Dintre tencuielile obişnuite cele mai utilizate sunt:
-tencuieli brute, executate dintr-un singur strat cu faţa văzută netezită din
gros, întrebuinţate în pivniţe, depozite, poduri;
-tencuieli drişcuite care au faţa văzută executată din mortar cu nisip
cernut, netezită cu drişca şi care se întrebuinţează la tavanele şi pereţii interiori ai
locuinţelor, precum şi la faţade simple;
Page 121
122
-tencuieli drişcuite fin, executate din mortar preparat cu nisip fin cernut,
având faţa văzută netezită cu drişca, întrebuinţate la lucrări interioare pentru
încăperi mai importante;
-tencuieli sclivisite, executate din mortar de ciment în două straturi şi
netezite cu drişca de oţel;
-tencuieli gletuite, executate în două straturi; tencuiela obişnuită se
acoperă cu un strat subţire din pastă de ipsos sau var (glet) netezit cu drişca metalică.
Se utilizează numai la interioare şi poate constitui stratul-suport pentru vopsitorii de
ulei.
Tencuielile decorative întâlnite în construcţii sunt:
-tencuieli cu praf de piatră drişcuite, realizate din mortar preparat cu praf
de piatră alb sau colorat (în loc de nisip), se întrebuinţează la faţade;
-tencuieli stropite, executate manual sau mecanizat prin stropirea unui
amestec fluid, format din ciment, var, piatră măcinată şi adaos de culoare;
-tencuieli în imitaţie de piatră (piatră artificială sau semilipiatră) realizate
din mortar având ca agregat piatra de mozaic; faţa văzută se prelucrează prin
frecare, buceardare, pieptănare, şpiţuire, lustruire etc. cu apareiaj sau în bosaje. Se
utilizează la faţade şi în special la socluri;
-tencuieli de terasit, granulit, dolomit, executate cu mortar care utilizează ca
agregat granulele de marmură, ceramică, mică etc; se folosesc în special la faţade;
-tencuieli în calcio-vechio, marmură artificială etc, folosite la lucrări
interioare mai importante.
13.4.2 Materiale utilizate pentru realizarea tencuielilor
Pentru realizarea tencuielilor se foloseşte mortarul ca material de bază aplicat
direct sau pe rabiţ, pe trestie sau pe şipci de lemn. Uneori în mortar se adaugă culori,
încetinitori de priză etc.
a. Mortare. După felul liantului şi plastifiantului folosit, mortarele pentru
tencuieli pot fi de var, de argilă, de ciment sau mixte (argile şi var, ipsos şi var,
ciment şi argilă).
Pentru tencuieli speciale se întrebuinţează grişul şi praful de piatră
(obţinute prin măcinarea diverselor roci: marmure, calcar, feldspat), praful de
cărămidă, sticla pisată, spuma de mare, azbestul, mica etc.
Page 122
123
La stabilirea compoziţiei unui mortar de tencuială trebuie să se ţină seama de
rolul stratului de tencuială, regimul de umiditate în timpul exploatării, natura
stratului suport al tencuielii, aspectul şi finisarea arhitecturală.
Pentru executarea tencuielilor subţiri pe suprafeţe netede de beton în
mediile umede şi corozive se utilizează mortar pe bază de polimeri preparat într-
un amestec de nisip uscat, ciment şi emulsie de acetat de polivinil
neplastificat, denumită emulsie de Aracet D50.
b. Materiale folosite la pregătirea suprafeţelor de tencuit
În cazul în care stratul-suport al tencuielii este din lemn, metal sau chiar
din zidărie sau beton, tencuiala nu se poate aplica direct. În aceste cazuri este
necesară pregătirea specială a suprafeţei-suport prin folosirea unor materiale auxiliare
şi anume:
-ţesătură de trestie cu sârmă; se întrebuinţează pentru armarea şi
susţinerea stratului de tencuială pe suprafeţe de lemn pa care se prinde cu ajutorul
cuielor ;
-plasă de rabiţ din sârmă de oţel cu diametrul de 0,4 până la 1,8 mm, cu
ochiuri hexagonale sau trapezoidale; se întrebuinţează ca strat suport (armătură) la
tencuielile executate pe lemn, metal, beton, la tavane şi bolţi false, la
excutarea cornişelor şi profilelor, precum şi la acoperirea canalelor şi şliţurilor
lăsate în zidărie pentru instalaţii; se fixează pe o reţea de oţel-beton Φ 6...10 mm
cu ochiuri de 15...cm;
-sârmă de oţel moale neagră sau zincată de 0,5 până la 30 mm grosime;
întrebuinţează pentru legat trestie, rabiţ sau pentru prinderea reţelei din vergele
de oţel-beton de elementul de rezistenţă;
-şipci de lemn cu dimensiuni 1,8 X 3,8 sau 2,8 X 4,8 cm, dreptunghiulare
sau trapezoidale, bătute cu interspaţii de 2...4 cm, înclinate la 45° pe pereţi, iar pe
tavan perpendicular pe direcţia grinzilor.
c. Materiale auxiliare
Materialele auxiliare întrebuinţate la tencuieli sunt: culori naturale sau
artificiale, câlţi de in şi de cânepă pentru a mări rezistenţa la întindere a mortarelor
de tencuială.
Page 123
124
13.4.3 Alcătuirea tencuielilor umede
Grosimea medie a tencuielilor variază în funcţie de natura suprafeţei care se
tencuieşte şi de abaterile de la planeitate a acestei suprafeţe şi anume:
- la suprafeţe de beton grosimea tencuielii variază între 10 şi 15 mm;
- la suprafeţe de cărămidă între 10 şi 25 mm;
- la suprafeţe din lemn, trestie sau rabiţ între 25 şi 35 mm.
Tencuiala se aplică, în general, în trei straturi:
- stratul de amorsaj sau şpriţul, care se aplică pe suprafaţa-suport pregătită
umezită în prealabil şi are grosimea de aproximativ 3 mm. Şpriţul se realizează din
mortar obişnuit şi are rolul de a mări aderenţa dintre tencuiala propriu-zisă şi
suprafaţa-suport prin umplerea golurilor de sub şipci, trestie sau rabit sau prin
pătrunderea mortarului în porii şi rosturile zidăriei sau a betonului. În cazul
suprafeţelor rabiţate stratul de amorsaj poartă numele de şmir. Pentru a crea o
legătură mai bună cu straturile următoare, şpriţul se lasă întotdeauna sub formă
brută ;
-grundul este stratul de bază al tencuielii şi se aplică pe şpriţul proaspăt
întărit în una sau două reprize, fiecare repriză fiind formată dintr-un strat subţire şi
uniform. Grosimea stratului de grund este de 10... 15 mm la tencuieli de cărămidă,
piatră sau beton şi de circa 20 mm la cele pe rabiţ sau şipci. Stratul de grund se lasă
nedrişcuit, pentru a prezenta o suprafaţă aspră în vederea unei bune aderenţe a feţei
văzute;
-stratul vizibil (de finisare) se aplică pe grundul întărit şi umezit în prealabil.
Mortarul pentru stratul vizibil se numeşte tinci şi se prepară cu nisip fin având
mărimea granulelor până la 1 mm. După aplicare şi după ce stratul de finisaj s-a
întărit puţin, se netezeşte sau se drişcuieşte prin umezirea suprafeţei în mod
uniform.
13.5 Placaje
13.5.1 Clasificarea lucrărilor de placaj
Lucrările de finisaj care se aplică pe suprafaţa pereţilor, la interiorul sau
exteriorul clădirilor, plăci sau panouri din diferite materiale se numesc lucrări de
placaj. Placajele au rol decorativ şi de protecţie (mecanică, hidrofugă,
anticorosivă, ibnifugă, igienică, termică sau fonică).
Page 124
125
După poziţia în construcţie, placajele sunt interioare (când suprafeţele de
acoperit sunt în interiorul clădirii) şi exterioare sau de faţadă (când suprafeţele de
acoperit sunt la exteriorul clădirii).
Placajele trebuie să îndeplinescă o serie de condiţii, şi anume:
-să fie aderente pe suprafaţa-suport;
-să fie rezistente la gelivitate;
-să reziste la acţiunea şocurilor termice umede provocate de curgerea apei
fierbinţi sau reci;
-să reziste la acţiunea vaporilor de apă;
-să corespundă cerinţelor arhitecturale impuse construcţiior respective;
-să reziste la acţiunea mecanică a vântului;
-să reziste coroziunii chimice şi mecanice.
13.5.2 Tipuri de placaje
După natura materialelor folosite, placajele pot fi din plăci de faianţă, plăci
ceramice smălţuite, plăci de sticlă, piatră naturală, plăci de beton mozaicate,
produse din lemn, cărămidă aparentă, marmoroc, plăci din PVC etc.
Placajele din plăci se pot prinde pe suprafaţa-suport cu: mortar, legături
metalice sau ţesute odată cu zidăria de rezistenţă.
a. Placaje din plăci de faianţă. Se folosesc la placarea interioară a unor
încăperi de locuit şi social-culturale (băi, bucătării, grupuri sanitare, saloane şi
culoare de spital, laboratoare etc). Plăcile de faianţă se fabrică din argile
refractare, caolinuri, feldspaţi şi nisipuri cuarţoase şi sunt acoperite pe una din părţi
cu smalţ, iar pe partea cealaltă cu stiruri în relief; au dimensiunile de 150 X 50 mm
şi grosimea de 5...7,5 mm. Plăcile de faianţă se fabrică în diverse culori şi în trei
forme: plăci simple cu marginile drepte, plăci terminale cu o latură semirotundă
şi plăci de colţ cu două laturi semirotunde.
Plăcile se montează în rosturile verticale ţesute sau în prelungire, prin
intermediul unui mortar de ciment (cu dozajul 1:1 până la 1:2), plastifiat cu var.
Pentru a mări aderenţa mortarului la suprafaţa-suport, se execută pe pereţi un şpriţ
de mortar subţire după care plăcile se fixează aplicând pe spatele lor mortar în
grosime de maximum 15...25 mm. Rosturile se umplu cu mortar de ciment alb sau
colorat.
Page 125
126
Plăcile se montează pe 10 sau 12 rânduri, ceea ce corespunde la 1,5 sau 1,8 m
înălţime.
b. Placaje din plăci ceramice smălţuite (CESAROM). La placări
interioare şi la faţade, pentru realizarea unor suprafeţe decorative se folosesc plăci
CESAROM divers colorate care au dimensiuni mici (20 X 20; 25 X 25; 40 X 40; 20
X 40 mm), caz în care sunt livrate cu faţa smălţuită lipită pe hârtie sau tensiuni
mari (120 X 60 sau 140 X 45 mm) , având faţă netedă, ondulată, boltită, scobită,
rombică sau piramidală.
Panourile din plăci ceramice lipite pe hârtie se aplică pe stratul-suport
(suprafaţa tencuită) prin intermediul unei paste de ciment şi adeziv, care se
întinde pe suprafaţa peretului într-un strat uniform de circa 5 mm. Înainte de
montare panourile se introduc îndoite pe jumătate (cu hârtia la interior) în apă
circa 30 secunde după care montarea se face începând de la faţa inferioară a
peretelui sau de sus.
Plăcile ceramice cu dimensiuni mari se montează bucata cu bucata similar cu
placajele de faianţă.
c. Placaje din plăcuţe de sticlă colorată. Se utilizează la finisarea
clădirilor, ca placaje exterioare şi interioare. Tehnologia de aplicare a placajelor din
panouri de plăcuţe din sticlă colorată este aceeaşi ca şi pentru placajele ceramice
CESAROM, cu deosebirea că plăcuţele de sticlă nu se introduc în apă înainte de
aplicare.
d. Placaje din plăci de sticlă (opaxit). Plăcile de opaxit au formă pătrată cu
latura de 150 sau de 200 mm şi grosimea de 6 mm, având marginile drepte.
Executarea placajelor cu aceste plăci se face la fel ca la placajele din faianţă.
e. Placaje din cărămidă aparentă. Se execută la exteriorul construcţiilor
utilizând cărămizi speciale pentru faţadă cu dimensiunile 115 X 60 X 60
mm,care se pot sparge în două, obţinându-se două cărămizi de placaj egale (115 X
60 X 30 mm). Cărămizile de placaj se fixează de suprafaţa-suport cu mortar de
ciment, folosind o metodă similară cu cea descrisă la faianţă.
f. Placaje tip marmoroc. Se utilizează la lucrările de finisaje interioare şi
sunt alcătuite din elemente prefabricate sub formă placaje flexibile pe suport
textil, produse industrial din granule de marmură sau roci artificiale, albe sau
colorate şi lianţi pa bază de polimeri. Foile flexibile livrate în suluri se taie în
diferite forme şi dimensiuni şi se montează cu mortar plastic adeziv pe suprafeţe-
Page 126
127
suport plane şi netede. Fixarea foilor se face prin presare cu un tampon căptuşit cu un
strat de cauciuc.
Rosturile dintre plăci se finisează cu mortar adeziv preparat cu praf de
marmură şi cu pigmenţi, în aceeaşi culoare cu placajul de marmoroc.
g. Placaje din plăci imitaţie de piatră naturală sau din beton mozaicat.
Se folosesc la placarea faţadelor utilizând plăci cu lungimea între 50 şi 100 cm,
lăţimea între 30 şi 60 cm şi grosimea de 4...5 cm. Plăcile sunt alcătuite dintr-un strat
de bază executat din beton sau mortar de ciment şi un strat de suprafaţă de grosime
0,3...1,5 cm executat din mortar de ciment cu agregate de mozaic sau marmură.
Montarea plăcilor plane (concomitent cu realizarea pereţilor sau ultetior
realizării lor) se face în funcţie de tipul plăcii: plăcile care au uluc pe muchie se
prind prin intermediul unor buloane fixate în perete şi prevăzute cu şaibe pătrate, ce
pătrund în ulucul plăcii şi care se fixează pe perete; plăcile prevăzute cu urechi
montaj se prind pe suprafaţa-suport prin legarea urechilor cu sârmă de cârlige fixată
în perete.
h. Placaje din piatră naturală.
Se întrebuinţează atât la interior, cât şi la exterior având rol decorativ şi
de protecţie împotriva acţiunilor directe ale agenţilor atmosferici. Rocile
întrebuinţate pentru placajele exterioare (granit, trahit, tuf vulcanic, marmură)
trebuie să nu fie gelive şi să fie rezistente la acţiunea intemperiilor. Grosimea
minimă a placajelor este de 4 cm. Legarea plăcilor de piatră naturală cu zidăria se
realizează cu elementele placajului sau cu piese metalice. Piesele metalice de
prindere (scoabe, cârlige simple, buloane cu şaibe late,domuri etc.) se fixează
în locaşuri special prevăzute în plăci şi se încastrează în golurile din zidărie cu
mortar de ciment.
i. Placaje din plăci de PVC. Se utilizează la interiorul clădirilor de locuit şi
social-culturale, în încăperi cu orice grad de umiditate relativă a aerului. Plăcile au
formă dreptunghiulară cu dimensiunile laturilor de 125 X 250 mm şi grosimea de
1,3 mm şi se lipesc cu adeziv Prenadez SB pe suprafeţe suport netede, plane, uscate.
colorat cu pigmenţi minerali în culoare asortată cu plăcile, rginea superioară a
placajului se acoperă cu o baghetă din PVC prin lipire cu deziv Prenadez SB pe
suprafaţa peretelui.
Page 127
128
j. Placaje din lemn şi produse pe bază de lemn
Pentru placaje srioare se pot folosi scânduri profilate, tăblii din lemn, plăci
din fibre din lemn (PFL), plăci aglomerate din aşchii de lemn (PAL), panel etc.
Scândurile profilate se montează prin fixare în cuie pe o ramă din şipci de
lemn prinsă în dibluri prevăzute în perete.
Tăbliile din lemn se montează în rame dispuse la 40...80 cm distanţă şi
fixate cu holţşuruburi sau cuie cu cap decorativ, în perete.
Plăcile din fibre de lemn (PFL) se montează pe suprafeţe-suport netede şi
uscate, prin lipire cu adeziv Prenadez SB aplicat atât pe suprafaţa peretelui, cât şi
pe spatele plăcii.
Plăcile aglomerate din aşchii din lemn (PAL) se aplică pe suprafeţe-suport
prin fixare în dibluri care se îngroapă în pereţi cu pastă de ipsos.
Acoperirea rosturilor între plăci la colţuri sau închiderea marginii superioare a
placajului se execută cu baghete din lemn profilate sau cu prome din PVC.
Plăcile din PAL se finisează cu lacuri sau emailuri transparente sau opace pe
bază de clor-cauciuc sau alchidal sau cu vopsele pe bază de acetat de polivinil.
13.6 Zugrăveli şi vopsitorii Lucrările de finisaj prin care se aplică pe suprafaţa elementelor de construcţie
un strat subţire dintr-o suspensie de pigmenţi în ulei sau emulsii de liant în apă se
numesc vopsitorii. Acestea se execută în scopul protejării hidrofuge şi anticorosive,
pentru întreţinerea suportului în stare de igienă şi pentru a crea un aspect decorativ.
13.6.1 Zugrăveli
Lucrările de zugrăveli se încep după terminarea tuturor lucrărilor de construcţii
şi instalaţii şi după uscarea completă a suprafeţelor.
Lucrările de zugrăveli se execută la temperaturi de peste +5°C.
Pregătirea suprafeţelor-suport se face diferenţiat, în funcţie de natura şi starea
acestora, astfel :
- tencuielile noi se curăţă şi se netezesc; eventualele pete de grăsimi se scot cu
benzină, iar stropii de mortar se răzuiesc cu şpaclul ;
- tencuielile vechi se spală cu apă sau se răzuiesc cu şpaclul pentru a îndepărta
straturile vechi de zugrăveli ;
Page 128
129
- suprafeţele de beton se curăţă de murdărie şi impurităţi, se degresează, se
usucă şi apoi se repară defectele de turnare.
După pregătirea suprafeţelor-suport se execută operaţiile de prelucrare prin
grunduire, chituire, şpacluire şi şlefuire cu rolul de a netezi suprafaţa, de a uniformiza
absorbţia şi de a mări posibilitatea de adeziune dintre straturile de zugrăveli şi suport.
Văruitul sau stropitul cu var este cea mai simplă zugrăveală şi se execută cu
lapte de var stins cu cel puţin 10 zile şi trecut printr-o sită deasă. Se aplică pe
tencuielile interioare sau exterioare, manual (cu bidineaua) sau mecanizat (cu pompa)
în două straturi, fiecare strat aplicându-se doar după uscarea completă a stratului
precedent.
Zugrăvelile simple cu compoziţie pe bază de clei (pentru a adera mai bine la
tencuială) se folosesc doar la interior. Operaţia constă din aplicarea pe suprafaţa-
suport a unui gruund compus din humă, clei şi culoare, care se amorsează cu o soluţie
foarte diluată de săpun, peste care se da 2 sau 3 straturi de zugrăveli preparate cu clei
animal. Tavanele albe se execută cu praf de caolin sa cuu alb de zinc.
Zugrăvelile pe bază de poliacetat de vinil (vinarom) se aplică atât la
interior, cât şi la exterior pe elementele de construcţie din beton, cărămidă, pe
tencuieli drişcuite sau gletuite, pe ipsos, lemn, hârtie, ţesături. După pregătirea
suprafeţei – suport se foloseşte compoziţie de vinarom gata preparată, care se
amestecă cu apă în proporţie de 1/2, respectiv 1/1, corespunzător stratului de grund şi
celui de-al doilea strat. Ultimul strat se execută din compoziţia livrată nediluată.
Zugrăvelile decorative se execută peste zugrăvelile simple care servesc ca
fond, cu ajutorul unor pensule, bureţi de cauciuc (rulouri cu diferite desene), şabloane
de hârtie în un sau două culori.
Zugrăvelile în calcio-vechio reprezintă sistemul de finisare al pereţilor prin
reliefuri mici sau mari, obţinut prin stropirea sau tragerea unei paste speciale cu
compoziţii pe bază de apă şi ulei.
13.6.2 Vopsitorii
Vopsitoriile în ulei se execută pe tencuială, pe tâmplărie din lemn sau
metalică, pe ţevi sau radiatoare.
La vopsitoriile în ulei suprafaţa-suport trebuie să fie pregătită în prealabil : se
curăţă de pete şi murdărie, se şpăcluieşte (cu ipsos sau chit de lemn), se şlefuieşte.
Page 129
130
Ca şi zugrăvelile, vopsitoriile se pot executa manual sau mecanizat. La
executarea manuală, vopseaua se aplică într-un strat uniform şi subţire, care se întinde
cu putere pentru a se obţine o aderenţă bună de stratul anterior.
Vopsitoriile în ulei pe tencuială se aplică pe suprafeţele acoperite cu glet de
ipsos şi lustruite cu hârtie sticlată. Primul strat de vopsea (grundul de îmbinare) se
chituieşte şi se şlefuieşte după ce s-a uscat. Vopseaua se aplică apoi în 3 sau 4 straturi
uniforme : straturile succesive se extind pe direcţii perpendiculare, iar ultimul strat se
întinde pe pereţi de sus în jos.
Vopsitoriile pe lemnărie se aplică pe tâmplăria uşilor, ferestrelor,
lambriurilor, care a fost în prealabil grunduită şi şpăcluită cu chit de lac, iar îmbibările
şi crăpăturile chituite şi şlefuite cu hârtie sticlată. Vopseaua se aplică apoi în 3 sau 4
straturi, după ce fiecare strat s-a uscat, a fost chituit şi şlefuit. Ultimul strat se întinde
în lungul fibrelor lemnului.
Vopsitoriile în imitaţie de lemn se execută pentru a da un aspect mai plăcut
interioarelor. Ultimul strat de vopsea se dă cu lazur sau cu vopsea de flader în
culoarea lemnului.
Lemnul se mai poate proteja sau finisa prin băiţuire (îmbibare cuu lichide
colorate pe o adâncime de 0,1...0,3 mm), ceruire, lăcuire, lustruire.
Protecţia metalului se poate realiza şi prin metalizare, care constă în
pulverizarea unei pojghiţe subţiri de zinc, cupru pe suprafaţa respectivă.
13.7 Tapete Lucrările de finisaj care constau din aplicarea la interior pe pereţi şi uneori pe
tavane a unor fâşii decorative (din hârtie, carton, PVC, stofe) se numesc lucrări de
tapete.
După natura materialelor folosite, tapetele pot fi de hârtie acoperite cu pelicule
pe bază de polimeri, din policlorură de vinil plastificată pe suport textil, din mătase
sau stofe decorative.
Suprafeţele-suport pe care se aplică tapetele trebuie să fie uscate, curate,
netede şi perfect plane, fără crăpături sau adâncituri.
Înainte de aplicarea tapetelor, suprafeţele pereţilor se amorseaază cu o soluţie
de clei, în cazul tapetelor pe suport de hârtie şi cu adezivi sintetici în cazul tapetelor
Page 130
131
din PVC. După uscarea amorsajului, suprafeţele se acoperă cu un strat de hârtie de
ziar lipită cu o soluţie de clei; după uscare, hârtie se şlefuieşte cu piatră ponce.
