Capitolul 1 ALCTUIREA GENERAL I CLASIFICAREA CONSTRUCIILOR. CONDIII TEHNICE1.1. Introducere Construciile sunt produse imobile care se folosesc n general acolo unde au fost create, fiind legate direct de terenul pe care sunt amplasate. Rolul construciilor este de a crea un mediu artificial cu condiii optime pentru adpostirea oamenilor i desfurarea activitilor umane, adaptat necesitilor impuse de utilizatori. Mediul natural prezint condiii climatice foarte diferite de la o zon geografic la alta, n timp ce mediul artificial, realizat n spaiul construit, se caracterizeaz prin parametri specifici, detenninai de metabolismul uman, respectiv de specificul diferiilor utilizatori definii n sens larg (oameni, animale, psri, plante, obiecte, materiale etc), implicai n activitatea uman. 1.1.1. Generaliti privind materialele de construcii Orice construcie trebuie s fie rezistent, stabil i durabil la diversele solicitri la care este supus n timpul exploatrii. Aceste condiii pot fi asigurate prin alegerea i folosirea corespunztoare a materialelor de construcii. Materialele de construcii se clasific n urmtoarele categorii: - piatr natural pentru construcii; - liani anorganici minerali i organici (bituminoi); - mortare i betoane de ciment; - produse din lemn pentru construcii; - produse din metal pentru construcii; - produse ceramice pentru construcii; - materiale pentru izolaii (hidrofuge, termice, fonice, anticorosive); - materiale pentru zugrveli i vopsitori.

1

Materialele de construcii din piatr natural se mpart n dou mari categorii: materiale din piatr masiv (elemente de zidrie, materiale pentru placaje i pavaje) i materiale granulare sau agregate naturale (nisipurile, pietriurile, piatra spart). Agregatele naturale neprelucrate se extrag, de regul, din balastiere, sub form de nisip natural (de balastier), pietri natural i balast. Agregatele naturale prelucrate sunt fie materiale obinute prin concasarea sau prin mcinarea diverselor roci, fie agregate naturale de balastier cu proprietii mbuntite. Lianii anorganici (minerali), reprezint materialele naturale sau artificiale pulverulente care prin amestecare cu ap sau soluiile apoase ale unor sruri, dau o past plastic, care cu timpul se ntrete sub aciunea unor procese fizicochimice transformndu-se ntr-un corp rigid cu aspect de piatr. Lianii se folosesc la legarea ntre ele a materialelor granulare (nisip, pietri) sau a materialelor unitare (crmizi, plci, blocuri etc) n vederea obinerii diferitelor elemente de construcii. Lianii anorganicii pot fi clasificai n nehidraulici i hidraulici. Liani nehidraulici sau aerieni sunt lianii care se ntresc numai n mediu uscat, iar dup ntrire nu rezist la aciunea apei (ex. var, ipsos). Lianii hidraulici se ntresc n mediu umed sau chiar n ap, iar dup ntrire rezist la efectul dizolvant al apei, care nu modific forma exterioar a pietrei rezultate (ex. cimentul). Lianii organici (bituminoi) au o compoziie complex, cu consisten de la fluid la solid, n funcie de temperatur, de culoare brun-nchis pn la negru, cu aderen la alte materiale i cu proprieti liante. Prin nclzire, bitumul semisolid sau solid se fluidific, permind punerea lui n oper, dup care prin rcire manifest un proces de ntrire, solidificndu-se. Lianii bituminoi sunt utilizai att la executarea lucrrilor de hidroizolaii, ct i ca material protector, dispus n straturi subiri pe betoane, oel etc. Mortarele sunt amestecuri bine omogenizate de liant, ap i nisip, care se ntresc aerian sau hidraulic n funcie de natura liantului utilizat. Clasificarea mortarelor: - Dup domeniul de folosire: - mortare de zidrie; - mortare de tencuial. - Dup natura lianilor: mortare pe baz de var (var-ciment, var-ipsos); - mortare pe baz de ciment (ciment-var); - mortare pe baz de ipsos (ipsos-var). - Dup rezistena la compresiune: M4, M10, M25, M50, 100 (cifrele indicnd rezistena minim la compresiune la 28 zile, n N/cm ) Betoanele sunt produse artificiale cu aspect de conglomerat care se obin n urma ntririi unor amestecuri bine omogenizate de liant, ap i agregate (nisip i pietri sau piatr spart). Clasificarea betoanelor: - Dup destinaie: - betoane pentru construcii civile i industriale; - betoane pentru construcii hidrotehnice; - betoane pentru drumuri; - betoane cu destinaii speciale (antiacide, refractare, decorative, izolatoare etc) - Dup consisten: - betoane cu consisten vrtoas (coninut redus de ap de amestec) - betoane cu consisten plastic (coninut mai mare de ap de amestec) - betoane cu consisten fluid (coninut mare de ap de amestec)

mai jos: Tabel 1.1CORESPONDENA DINTRE CLASELE DE BETOANE CONFORM (NE 012/99 C140/86) I MARCA BETOANELOR Nr. crt. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Clasa de rezisten 1 C 4/5 C 8/10 C 12/15 C 16/20 C 20/25 C 25/30 C 30/37 C 35/45 C 40/45 C 45/55 C 50/60 C 2,8/3,5 C 6/7,5 C 18/22,5 C 28/35 C 32/40 Bc 50 Bc 60 Bc 3,5 Bc 7,5 Bc 22,5 Bc 35 Bc 40 B 450 B 700 B 50 B 100 B 450 B 500 Clasa conf. C140/86 2 Bc 5 Bc 10 Bc 15 Bc 20 Bc 25 Bc 30 Marca betonului 3 B 75 B 150 B 200 B 250 B 300 B 400

Cifrele din coloana 2 i 3 indic rezistena medie minim la compresiune (n N/cm ) 1.1.2 Produse din beton - Blocuri mici din B.C.A. (beton celular autoclavizat). Produsele din beton celular sunt produse ale prizei i ntriri ( de regul accelerate prin autoclavizare) a formelor realizate dintr-un amestec de liant (ciment, var, ghips), agregate minerale grele (nisip) sau uoare (cenu de termocentral), cruia i se imprim o structur celular prin nglobarea unui volum de gaz, structur cu o mare cantitate de pori (pn la 85% din volum). Structura celular a betoanelor se obine printr-un adaos n amestecul de beton de substane spumogene (spumobetoane) sau de substane generatoare de gaz (gazbetone). - Plcile de pavaj, au form ptrat, cu latura de 250...400 mm i grosimi de 28...55mm. Se alctuiesc din dou straturi: un strat de rezisten i un strat superior, de uzur. - Produse pentru placaje, se folosesc pentru placarea suprafeelor orizontale i verticale la interior, acestea sunt: plcile, plintele i scafele din beton mozaicate. - Borduri din beton - Tubulatur pentru canalizri 1.1.3 Produse din lemn pentru construcii Produsele din lemn utilizate ca materiale de construcie, dup modul n care prin prelucrare i pstreaz sau nu structura iniial se clasific n: produse care pstreaz structura materialului lemnos din care provin (produse brute, produse semifinite, produse finite); produse care nu pstreaz structura materialului lemnos din care provin (produse obinute prin valorificarea superioar a lemnului). Produse lemnoase brute Lemnul rotund pentru construcii - este utilizat pentru schele, arpante, mprejmuiri etc. Butenii pentru piloi - se folosesc n fundaii la unele construcii i lucrri hidrotehnice. Produse semifinite din lemn - se obin prin cioplire i prin debitarea lemnului rotund. Cheresteaua rezult prin debitarea lemnului rotund n direcie longitudinal, cu fee plane i paralele dou cte dou. Dup dimensiunile seciunii transversale i raportul dintre grosime i lime, produsele de cherestea sunt: scnduri, dulapi, grinzi, ipci i rigle. Furnirul - se obine prin decuparea lemnului rotund de foioase, cu ajutorul unor maini speciale, n foi subiri (0.4...6mm). Placajul se obine prin ncleierea cu adeziv de calitate a unui numr impar de foi de furnir, astfel dispuse nct fibrele a dou foi consecutive s formeze un unghi de 90. Produse finite din lemn - sunt produse care se folosesc direct n construcie, fr a suferi vreo modificare de form. Scndurile fluite (fig. 1) - se obin din lemn de rinoase rindeluite pe faa vzut. Falurile de la canaturi servesc la mbinarea scndurilor pentru realizarea pardoselilor.

Fig. 1 3

Duumele cu lamb i uluc (fig. 1') se produc din scnduri i dulapi de rinoase i sunt folosite la pardoselile ncperilor de locuit. Pentru o bun mbinare a lor sunt prevzute cu o lamb care ptrunde ntr-un uluc.

Fig. r Parchetul este o lamel din lemn masiv, tare din specii foioase (stejar, fag, etc), cu fee plane paralele i netede, profilat pe prile laterale i la capete, care prin asamblare constituie o pardoseal parchetat. ia i indrila - se confecioneaz prin despicare, din lemn rotund sau din deeurile rezultate la debitarea cherestelei. ia se prezint sub forma unor plcue dreptunghiulare simple, iar indrila sub form de pan, avnd pe muchia groas un uluc pentru mbinare. Se folosesc la executarea acoperiurilor, nlocuind iglele. Produse obinute prin valorificare superioar a lemnului - se obin prin modificarea structurii i compoziiei materialului lemnos, indiferent de specie, obinndu-se produse cu caracteristici superioare. Plcile din achii de lemn (PAL) - se obin prin presarea la temperatur i presiune a unei mase lemnoase din achii de lemn aglomerate cu un adeziv sintetic. Se folosesc la diferite lucrri de tmplrie, la pereii de compartimentare, pardoseli, diferite straturi izolatoare. Plcile fibrolemnoase (PFL) se obin din fibre de lemn obinute pe cale mecanic, care se mpslesc cu un adeziv. Aceste plci pot fi utilizate ca material termoizolant i fonoizolant sau ca substrat de pardoseli. 1.1.4 Produse din metal pentru construcii Produsele din metal se obin din metale i aliaje feroase (font i oelul) i neferoase (aluminiul, cuprul, zincul, plumbul etc i aliajele lor). Produsele din oel utilizate n construcii sunt produse laminate la cald sau la rece i se pot clasifica n: - Produsele din oel pentru construcii metalice i din beton (vezi tabelul 1.2). Din oelurile de uz general pentru construcii se obin prin laminare o serie de produse folosite n construciile metalice i n construciile din beton cu armtur rigid. Tabel 1.2 Tipuri de produse din oel pentru construcii i confecii metalice

4

- Produse din oel pentru beton armat. Pentru realizarea armturilor utilizate la betonul armat se folosesc: - bare din oel carbon obinuit, tip OB 37 cu diametrul de 6.. .40 mm; - srm tras neted (STNB) cu diametrul de 3...10mm; - srm tras profilat pentru beton armat (STPB), cu diametrul de 3... 10 mm; - oel beton cu profil PC 52 i PC60 cu dou nervuri longitudinale diametral opuse i nervuri elicoidale la distane egale, nclinate fa de nervurile longitudinale i cu diametre de 6...40 mm utilizat ca armtur de rezisten. Produse metalice cu tije cilindrice pentru asamblri uruburile - sunt folosite la asamblri demontabile. Ele pot fi: uruburi pentru metale - numite uruburi metalice i uruburi pentru lemn. Niturile - folosite la realizarea asamblrilor nedemontabile Cuiele - folosite pentru construcii pot fi: cuie pentru lemn (folosite pentru lucrri de dulgherie); cuie pentru tabl, cuie pentru rabit (cu cioc); cuie-scoabe etc. Scoabele servesc la asamblri ale pieselor de lemn la care mijlocul principal de mbinare (cep, prag, dorn) nu mpiedic deplasrile pe orice direcie. 1.1.5 Produse ceramice pentru construcii Produsele ceramice pentru construcii sunt materiale neglazurate, care se fabric din argile obinuite sau refractare cu adaosurile necesare (nisip, ap). n categoria produselor ceramice intr: crmizile pentru construcii, materiale ceramice pentru nvelitori etc. Crmizi pentru construcii - sunt produse ceramice colorate, cu structur poroas. Pentru realizarea zidriilor se utilizeaz diferite tipuri de crmizi. Crmizile pline presate - sunt produse masive, poroase, prevzute cu guri de uscare (al cror volum total nu depete 15% din volumul crmizi). Crmizile pline se fabric n dou tipuri ale cror dimensiuni (n mm) sunt: 240X115X63; 240X115X88. Crmizile i blocurile cu goluri verticale (GV) - golurile cu form cilindric sau prismatic i sunt perpendiculare pe faa de aezare (faa mare) a crmizilor. Crmizile i blocurile ceramice cu goluri orizontale (GO)

Materiale ceramice pentru nvelitori Din categoria materialelor ceramice utilizate pentru nvelitori fac parte: iglele, olanele i coamele. Aceste produse se obin din argile fuzibile, prelucrate prin presare n tipare sau prin tragere prin filiera presei cu melc. Dup uscare se ard la 900... 1 000 C. iglele i coamele pot fi impregnate, colorate n mas sau glazurate cu glazuri transparente sau opace, incolore sau divers colorate. iglele, dup form i modul de obinere sunt de trei categorii: igle-solzi trase prin filier, igle cu jgheab trase i igle cu jgheab presate. iglele trase i iglele presate sunt igle profilate. Olanele - se prezint sub form de jgheaburi tronconice. Fixarea lor se execut cu ajutorul unor clame metalice. Coamele - sunt folosite pentru fixarea iglelor de-a lungul muchiilor acoperiului, precum i pentru etanarea nvelitorii la muchii. 1.1.6 Materiale pentru izolaii Materiale pentru hidroizolaii - mpiedic ptrunderea apei i a umezelii n elementele de construcii, scderea rezistenelor mecanice i a rezistenei la nghe-dezghe a elementelor de construcii, mpiedic aadar scderea durabilitii construciei. Materialele de hidroizolaii trebuie s fie compacte, impermeabile la ap, rezistente la aciunea apei, a agenilor atmosferici i a variaiilor de temperatur. Principalele materiale utilizate pentru hidroizolaii n construcii sunt: materiale pe baz de bitum (bitumuri, pnzele bitumate, cartoanele bitumate) materiale pe baz de sticl (mpsliturile din fibr de sticl bitumate, esturile din fire de sticl bitumate). Materiale termoizolante - mpiedic schimbul de cldur dintre ncperile unei construcii sau dintre interiorul i exteriorul construciei. Materialele folosite pentru termoizolaii se grupeaz n urmtoarele tipuri: mortare i betoane; materiale ceramice; materiale pe baz de diatomit; materiale pe baz de azbest; materiale pe baz de sticl, zgur i roci sfiicioase; materiale din lemn, materiale pe baz de polimeri; materiale din plut etc. Materiale pentru fonoizolaii - au rolul de a asigura un anumit grad de confort acustic n ncperi, prin mpiedicarea transmiterii zgomotelor din exterior spre interior sau ntre ncperi. Aceste materiale sunt de natur anorganic sau organic, cu densitate aparent mic, poroase, cu pori deschii, cu bune proprieti de absorbie fonic, folosite sub form de psle, plci, panouri realizate din vat mineral, lemn, precum i tencuieli acustice din ciment i agregate uoare poroase (fonoabsorbante). Materialele pentru izolaii anticorosive - sunt materiale de protecie a elementelor de construcii supuse la aciunea agresiv a agenilor chimici. Materialele obinuite pentru protecia anticorosiv sunt: uleiurile minerale i vaselinele tehnice; materiale pe baz de bitum. Pentru protecii speciale anticorosive se utilizeaz vopsele, emailuri, lacuri i grunduri anticorosive.5

1.1.7 Materiale pentru zugrveli, vopsitorii Materialele de vopsitorie sunt materialele folosite pentru protecia construciilor i a elementelor de construcie, contra aciunilor agresive chimice sau biologice ale mediului nconjurtor, n scopuri decorative, ignifuge de ntreinere si de mbuntire a condiiilor tehnico-sanitare n ncperi etc. Materialele de vopsitorie sunt constituite din substane solide i lichide, ntre care obligatorie una dintre substane este peliculogen (liant). n compoziia materialelor pentru vopsitorii intr urmtoarele materii prime: liani, pigmeni i materiale ajuttoare. Lianii pentru vopsele sunt: uleiuri vegetale sicative, rinile sintetice. Pigmenii - sunt substane minerale colorate pulverulente, insolubile n liant, n ap i n solveni, folosii pentru a conferi o anumit culoare materialului de zugrvit sau vopsit. Materiale ajuttoare - la prepararea materialelor de vopsitorie se folosesc solvenii, diluani, sicativii etc. Materiale de vopsitorie - dup felul cum substanele solide se dizolv sau nu n substanele lichide, materialele de vopsitorie pot fi: grunduri, lacuri, emailuri i vopsele. 1.2. Alctuirea generala a construciilor 1.2.1. Factori determinani concepia i alctuirea construciilor

Factorii principali care determin concepia, alctuirea i modul de execuie a construciilor sunt, n general, omul, activitatea uman i natura. Omul, indiferent de zona geografica, are nevoie de aceleai condiii fiziologice i igienice (volume, gabarite, temperatur, umiditate, lumin, nivel sonor etc), determinate de anatomia i fiziologia sa, n vederea asigurrii celor mai bune condiii de sntate, activitate, odihn i recreere. Activitatea uman, pentru care este destinat construcia are aspecte foarte diferite. Diversitatea proceselor funcionale i tehnologice, care sporete nencetat odat cu dezvoltarea economic i cu progresul tehnic i social, determina marimea si forma spatiilor construite, modul de compartimentare si distributie, legaturile pe orizontala si verticala, gradul de iluminare, actiunile (fizice, mecanice, chimice si uneori biologice) ce decurg din procesele functionale sau tehnologice, etc. In acelasi timp, realizarea constructiilor se face si din considerente de ordin arhitectural si urbanistic. Natura, exercita asupra constructiilor actiuni mecanice, fizice, chimice si biologice deosebit de variate, datorita atat conditiilor de clima, cat si datelor specifice amplasamentului.

Partile principale si elementare componente ale cladirilorTinand seama de alcatuirea constructiva si rolul structurii, se evidentiaza doua parti principale ale cladirilor: infrastructura si suprastructura. Infrastructura cladirii situata sub cota 0.00, cuprinde fundatiile, elementele constructive ale subsolului si planseul peste subsol, respectiv numai fundatiile in cazul cladirilor fara subsol. Executata in buna parte sub nivelul terenului natural, infrastructura vine in contact direct cu terenul asigurand incastrarea in teren si stabilitatea intregii constructii. Prin intermediul fundatiilor infrastructura transmite terenului de fundare toate incarcarile care se actioneaza asupra constructiei. In cazul constructiilor situate pe terenuri in panta, infrastructura se poate realiza sub forma de trepte. Suprastructura cladirii cuprinde toate elementele constructive (verticale si orizontale) situate deasupra cotei 0.00, inclusiv acoperisul. Suprastructura se realizeaza din elemente care au rolul de a crea spatiile necesare desfasurarii proceselor functionale sau tehnologice, spatiul construit fiind delimitat in plan orizontal in incaperi de catre pereti si pe verticala in niveluri catre plansee.

Fig. 1.1 Prile principale ale unei cldiri: a - teren orizontal (seciune transversal); b - teren n pant (seciune longitudinal). A - infrastructura; B -suprastructur; 1 - fundaii; 2 - perei de subsol; 3 perei; 4 - planeu peste subsol; 5 -planee curente; 6 - planeu de pod; 7 planee teras; 8 ferestre; 9 - trotuare; 10 - teren natural; 11 - pardoseal

Pereii de pe conturul cldirii, prevzui cu ferestre, sunt perei exteriori (sau de nchidere). n cazul existenei subsolurilor, primul planeu se numete planeul peste subsol, iar ultimul - planeu! de pod (Fig. 1.1, a) sau planeul teras (Fig. 1.1, b), n funcie de modul de rezolvare constructiv a acoperiului. Planeele intermediare se numesc planee curente. Numerotarea nivelurilor se face de jos n sus astfel: P + n n cazul cldirilor fr subsol, sau n cazul cldirilor cu mansard, (vezi anexe) respectiv S + P + n n cazul cldirilor cu subsol. Notaiile S, P i n desemnnd subsolul, parterul (primul nivel) i numrul de etaje. Mansarda este un etaj alctuit dintr-o ncpere sau un ansamblu de ncperi locuite aezate imediat sub acoperi. In cazul cldirilor pe terenuri n pant cota 0,00 se poate fixa la nivelul unde se realizeaz accesul principal n cldire sau la cel mai jos nivel cu procese funcionale specifice cldirii respective (de exemplu camere de locuit), care se consider parterul cldirii. Circulaia pe vertical (ntre niveluri) se realizeaz prin intermediul scrilor. La cldiri civile (de locuit, administrative etc.) cu peste patru etaje se prevd i lifturi, iar la cldiri industriale prevederea lifturilor este determinat de procesele tehnologice, indiferent de numrul de niveluri. La unele cldiri etajate se prevd la parter spaii mari care necesit nlimi mai mari dect ale nivelului curent (de exemplu holul), n multe situaii aceste spaii se dezvolt numai pe o anumit poriune a parterului i atunci pe poriunea rmas se prevede un etaj parial care se numete mezanin (notat cu M), primul etaj fiind nivelul situat peste parter i mezanin (Fig. 1.2). Acoperiul este elementul realizat la partea superioar a cldirilor, fiind cu pod (Fig. 1.1,a) sau de tip teras (Fig. 1.1 ,bi 1.2). n cazul construciilor care nu adpostesc procese funcionale sau tehnologice (poduri, rezervoare, estacade etc), prile principale sunt aceleai: infrastructura (format din fundaii) i suprastructura (care este chiar construcia propriuzis). 1.2.2.2. Elementele componente ale cldirilor ntreaga cldire, att infrastructura ct i suprastructura, este format din elemente de construcie. O parte din elemente alctuiesc structura de rezisten a cldirii (numite elemente de rezisteni sau structurale); o alt parte nu contribuie la realizarea structurii de rezisten (numite elemente nestructurale), rolul lor fiind hotrtor n realizarea spaiilor corespunztoare (estetic i igienic) pentru desfurarea proceselor funcionale sau tehnologice. De asemenea, pentru buna funcionare a cldirilor sunt necesare Instalaiile de ap, nclzire, electrice, ventilare, climatizare etc, acestea fiind, de asemenea, elemente nestructurale. a) Elementele structurale formeaz, n ansamblu, structura de rezisten a cldirii. Fiecare element structural preia ncrcrile ce-i revin, n funcie de poziia sa concret n structur. Prin mbinri se asigur legturile dintre elementele structurale i conlucrarea acestora n cadrul structurii, care sub aciunea ncrcrilor ce revin ntregii construcii se comport ca o structur spaial complex.

7

ncrcrile verticale (sau gravitaionale) sunt preluate de elementele structurale orizontale i transmise elementelor verticale care, la rndul lor, le transmit fundailor i acestea mai departe terenului de fundare. ncrcrile orizontale (produse de vnt, seism sau datorate instalaiilor tehnologice) sunt preluate iniial n mod preponderent de planee t apoi transmise elementelor structurale verticale, urmnd ca prin intermediul fundaiilor s fie descrcate pe terenul de fundare. Din categoria elementelor structurale fac parte fundaiile, grinzile, plcile, stlpii, diafragmele, arcele, scrile, cablurile pentru acoperiuri sau poduri suspendate etc. Fundaiile sunt elemente care preiau ncrcrile de la elementele structurale verticale i le transmit terenului de fundare. Grinzile sunt elemente orizontale (uneori uor nclinate) de form liniar (lungimea este mare n comparaie cu dimensiunile seciunii transversale), acionate de ncrcri verticale, obinuit perpendiculare pe axa median a grinzii (fig. 1.3, a) Plcile sunt elemente orizontale (uneori uor nclinate) de form plan (grosimea este mic n comparaie cu celelalte dou dimensiuni), acionate de ncrcri verticale de obicei perpendiculare pe planul median al plcii (Fig. 1.3,b). Stlpii sunt elemente liniare verticale (uneori nclinai) acionai de ncrcri verticale centrice sau excentrice

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

8 (Fig.l .3.c).

Stlpii, plcile i grinzile pot fi elemente independente ns, n mod obinuit, acestea se mbin ntre ele i formeaz elemente structurale complexe. Astfel, stlpii i grinzile formeaz cadre (n acest caz grinzile se numesc rigle), care pot fi etajate (Fig. 1.5, e) sau cu un singur nivel (Fig. 1.3,f). Cadrele se dispun dup ambele direcii i mpreun cu elementele de rezisten ale planeelor formeaz structura de rezisten a cldirii (structur n cadre).

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

Fig.1.4. Grinzi cu zbrele: a) dreptunghiular; b, d) trapezoidal; c) triangular

Arcele sunt elemente curbe utilizate pentru anumite construcii cu deschideri mari. (fig. 1.5). ..

9

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

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

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

Scrile sunt elemente structurale cu forme diferite n funcie de forma n plan i rezolvarea constructiv, cu o contribuie mai puin important n ansamblul structurii de rezistent, ns deosebit de importante pentru asigurarea circulaiei i mai ales a evacurii rapide i sigure a persoanelor n caz de pericol (de exemplu incendiu). Reelele reticulare sunt structuri formate din bare articulate n noduri care n ansamblu formeaz o structur spaial (cupol geodezic) sau o structur spaial planar (Fig. 1.7).

Fig. 1.7. Reea reticular planar

n unele cazuri se prevd elemente suplimentare care mresc rigiditatea elementelor structurale (elemente de rigidizare) sau asigur conlucrarea i stabilitatea elementelor structurale (contravnturi, elemente de legtur), care au un rol secundar la preluarea ncrcrilor, ns deosebit de important la realizarea conlucrrii i stabilitii generale a structurii. b) Elementele nestructurale au rolul de a realiza confortul adecvat n spaiile construite, n conformitate cu specificul proceselor funcionale sau tehnologice. In funcie de rolul funcional, elementele nestructurale pot fi: de compartimentare, nchidere, izolare, etanare i finisaj, precum i elementele de instalaii. Elementele de compartimentare (sau perei de compartimentare) au rolul de a delimita pe orizontal spaiul construit n mod suplimentar fa de compartimentarea realizat prin pereii structurali, respectiv compartimentarea n ansamblu n cazul cnd elementele structurale verticale sunt stlpi. Aceste elemente trebuie s fie ct mai uoare deoarece greutatea lor proprie este preluat de elementele de rezisten ale planeelor i apoi transmis elementelor structurale verticale. Elementele nestructurale de nchidere (sau perei cu rol exclusiv de nchidere) sunt destinai delimitrii spaiului construit fa de mediul exterior. Aceste elemente trebuie s fie ct mai uoare deoarece greutatea lor proprie este preluat de rigle sau console scurte realizate pe conturul cldirilor. Elementele de izolare i etanare asigur protecia cldirii mpotriva transferului de cldur, a transmiterii zgomotului, mpotriva umiditii 22

(precipitaii atmosferice sau ap subteran din teren), a ptrunderii aerului rece etc. Elementele de izolare i etanare se prevd n alctuirea constructiv a anvelopei cldirii i n rosturi (spaiile libere care rmn la mbinri), fiind ns necesare i pentru elemente interioare (perei de compartimentare sau planee) n special pentru izolarea mpotriva zgomotelor (izolare fonic) sau izolare termic fa de ncperi mai reci. Elementele de finisaj creeaz aspectul final al elementelor de construcii (structurale i nestructurale) i a ntregii cldiri, avnd un rol foarte important la realizarea estetici interiorului i exteriorului cldirii. Totodat, elementele de finisaj asigur ntreinerea uoar i igienic a cldirilor. Elementele de finisaj cele mai importante sunt: tencuielile, placajele, pardoselile, zugrvelile, vopsitoriile, tapetele, lambriurile, tmplria etc. Elementele de instalaii sunt necesare pentru exploatarea normal a cldirilor. Sunt categorii de instalaii necesare n toate tipurile de cldiri civile (de exemplu pentru ap i nclzire) precum i instalaii specifice folosite la cldiri mai importante (de ventilare i condiionare a aerului). La cldiri industriale i agrozootehnice exist o mare diversitate de instalaii, n funcie de natura i complexitatea proceselor tehnologice. Instalaii interioare de alimentare cu ap Branamentul - este conducta de racord dintre instalaia interioar i reeaua exterioar (conducta public sau de serviciu) sau sursele proprii ale consumatorului respectiv. Instalaii interioare de canalizare au rolul de a colecta apele uzate menajere, industriale sau meteorice (pluviale) i de a le evacua prin intermediul cminelor de racord. Reele exterioare de canalizare constituie partea din sistemul de canalizare care cuprinde canalele i construciile anexe avnd rolul de a colecta i transporta apele uzate i meteorice de la cminele de racord ale canalizrii interioare a cldirilor pn la emisar.

10

n mod frecvent unele elemente de construcie ndeplinesc simultan mai multe roluri: de rezisten, izolare termic, etaneitate etc, cum este cazul pereilor exteriori sau planeelor. Acestea au o alctuire complex, fiind formate din segmente distincte care asigura rezistena, izolarea termic sau fonic, etaneitatea etc.

1.3. Clasificarea construciilor Cea mai larg clasificare a construciilor are la baz criteriul destinaiei, deosebindu-se dou grupe mari: cldiri i construcii inginereti

1.3.1. Cldirile Cldirile sunt construcii cu spaii construite nchise complet sau parial n raport cu mediul nconjurtor, cu compartimentri i dotri n funcie de specificul activitii umane pentru care este destinat cldirea respectiv. Pe baza activitii desfurate n cldiri, acestea se clasific n trei grupe de cldiri: civile, industriale si agrozootehnice. Cldirile civile sunt destinate unei game foarte largi de procese funcionale, cele mai importante fiind: locuire, nvmnt, sntate, administraie, comer, sport, cultura, alimentaie public etc. Unele din aceste procese funcionale necesit spaii relativ reduse, cum sunt cldirile de locuit (locuine, hoteluri, cmine, corpurile de cazare la spitale, cldirile administrative pentru birouri etc), spaii de mrime medie (coli, grdinie) sau spaii mari ce urmeaz s adposteasc procese funcionale cu un mare numr de oameni, cum sunt slile de spectacol, expoziii sau sport, amfiteatrele, magazinele universale etc, astfel de cldiri fiind dotate i cu spaii anexe de dimensiuni relativ reduse. Cldirile industriale au ca destinaie adpostirea diverselor procese tehnologice din toate ramurile industriei. Dimensiunile spaiilor i ncperilor sunt determinate de particularitile proceselor tehnologice i industriale i de modul de organizare a fluxului tehnologic (care reprezint succesiunea strict a proceselor tehnologice), avnd n vedere tipul i mrimea utilajelor, a spaiilor de lucru, instalaiile, circulaiile etc. Din categoria cldirilor industriale fac parte cldirile de producie (uzine, fabrici, hale, ateliere etc.) dar i o serie de cldiri anexe (n special pentru depozitare). Cldirile agrozootehnice sunt destinate proceselor de producie din sectorul zootehnic (adposturi pentru animale i psri) i agrovegetal (sere, rsadnie, fabrici de nutreuri, cldiri pentru vinificaie etc), precum i cldirile auxiliare produciei (magazii de cereale, silozuri de nutreuri, garaje, remize, ateliere etc). 1.3.2. Construciile inginereti Construciile inginereti cuprind o serie de construcii specifice din diverse domenii, cum sunt: - pentru comunicaii: drumuri, ci ferate, poduri, tunele, piste, platforme, turnuri pentru antene etc; - construcii hidrotehnice: baraje, canale etc; - construcii inginereti industriale: couri de fum, rezervoare, decantoare, silozuri, castele de ap, turnuri de rcire etc; - pentru producerea energiei electrice: hidrocentrale, termocentrale, centrale nucleare etc; - pentru sport: trambuline pentru schi, turnuri pentru parautism etc.

Capitolul 2 INFRASTRUCTURA CLDIRILOR: SUBSOLURI, FUNDAII, HIDROIZOLATII2.1. Subsoluri Subsolurile reprezint, spaiul construit sub cota zero, situat parial sau total sub cota terenului amenajat. Se poate realiza ca subsol tehnic sau subsol general (Fig. 2.1). Subsolul tehnic este de obicei parial, fiind utilizat numai pentru amplasarea i vizitarea conductelor pentru instalaii. In general se realizeaz sub forma unui coridor central circulabil n lungul cldirii cu nlimea util de 1,80 - 2 m pentru conductele principale din care se prevd canale transversale pentru conducte ramificate vizitabile (cu nlimea de 1 -1,20 m) sau nevizitabile. Avnd n vedere c sunt necesare multe canale pentru o cldire, fiecare fiind realizat din fundaii, perei i planee, rezult o investitie relativ ridicat pentru realizarea lor. In aceste condiii se poate un subsol general (sub toat cldirea), cu o oarecare cretere a investiiei, ns cu avantaje certe n ceea ce privete verificarea i ntreinerea instalaiilor i folosirea subsolului pentru scopuri funcionale (spaiu pentru depozitare).

Fig. 2.1. Subsol tehnic parial (a) i general (b): 1 - perei de subsol; 2 - perei la parter; 3 - fundaii; 4 - planeu peste subsol; 5 umplutur

12

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

Fig. 2.2. Iluminarea natural a subsolurilor: a) direct; b) prin curte de lumin; 1 -fundaii; 2 - perei de subsol; 3 - zid de sprijin; 4 trotuar; 5 - perei la parter; 6 - planeu peste subsol; 7 - parapet; 8 - pardoseal; 9 - curte de lumin; 10 - umplutur

Indiferent de tipul structurii, subsolul se prevede pe contur cu perei din beton monolit sau chiar din panouri mari prefabricate. In cazul structurilor cu diafragme, acestea se continu n pereii de subsol a cror rigiditate si capacitate portant trebuie s fie cel puin egale cu cele de la parter. In cazul structurilor n cadre stlpii se continu pn la fundaii. Pereii exteriori ai subsolului, din beton monolit, se realizeaz ntre stlpi n aa fel ca faa exterioar a peretelui s fie n acelai plan cu latura exterioar a stlpilor, iar pereii interiori ai subsolului pot fi din materiale uoare (zidrie pe muchie sau pe lat, panouri prefabricate) sau din beton monolit, poziia acestora fiind determinat din considerente funcionale. Se recomand ca grosimea minim a pereilor de subsol portani sau autoportani din beton monolit s fie de 30 cm, pentru pereii exteriori, respectiv de 20 cm pentru pereii interiori

FundatiiFundatiile sunt elemente structurale care preiau toate actiunile de la structura de rezistenta si le transmit terenului de fundare, fiind necesare la toate tipurile de constructii. Alegerea tipului de fundatie este determinata de o serie de factori, cum sunt: tipul structurilor de rezistenta, marimea incarcarilor, caracteristicile terenului de fundare, panta terenului, etc. Adancimea de fundare reprezinta adancimea de la nivelul terenului amenajat la partea inferioara a fundatiei, care asigura transmiterea incarcarilor la teren; trebuie sa fie cel putin cu adancimea de inghet si situatia in teren bun pentru fundare, capabil sa preia incarcarile transmise de fundatii.

Alegerea tipului de fundatiiFundatiile sunt elemente structurale care preiau toate actiunile de la structura de rezistenta si le transmit terenului de fundare, fiind necesare la toate tipurile de constructii. Alegerea tipului de fundatie este determinata de o serie de factori, cum sunt: tipul structurilor de rezistenta, marimea incarcarilor, caracteristicile terenului de fundare, panta terenului, etc. Adancimea de fundare reprezinta adancimea de la nivelul terenului amenajat la partea inferioara a fundatiei, care asigura transmiterea incarcarilor la teren; trebuie sa fie cel putin cu adancimea de inghet si situatia in teren bun pentru fundare, capabil sa preia incarcarile transmise de fundatii.

Clasificarea fundatiilorClasificarea fundatiilor se poate face dupa mai multe criterii, printre care: adancimea de fundare, material, modul de lucru (la preluarea eforturilor), forma constructiva, etc. Dupa adancimea de fundare sunt fundatii directe (de mica adancime sau de suprafata) si fundatii indirecte (de adancime mare). Fundatiile directe sunt fundatii obisnuite, realizate in terenuri normale, iar fundatiile indirecte se folosesc in cazuri deosebite, cand incarcarile sunt mari si terenul bun de fundare este situat la adancime mare. Fundatiile de suprafata se clasifica astfel: - dupa material: din beton (simplu, ciclopian, armat), piatra naturala sau artificiala, pamant stabilizat, etc.

13

dupa modul de lucru: fundatii rigide (cele din beton simplu sau zidarie) si elastice (cele din beton armat) - dupa forma constructiva: izolate (sub stalpi), continue (sub pereti sau diafragme), pe retele de grinzi, circulare, inelare, radier general, etc. - dupa tehnologia de executie: monolite si prefabricate - dupa pozitia fata de nivelul apelor subterane: deasupra (executate in uscat) si sub nivelul apei freatice Fundatiile de adancime pot fi: pe piloti, pe chesoane sau pe coloane. 2.2.3. Fundaii directe 2.2.3.1. Fundaii continue Fundaiile continue se prevd sub perei portani i autoportani (diafragme) din zidrie sau beton. Pot fi rigide, elastice, cu talp i cuzinet i cu descrcri pe reazeme izolate. a) Fundaii continue rigide. Se utilizeaz n cazul structurilor cu perei din zidrie sau beton la cldiri cu puine niveluri. Se executa n mod frecvent din beton simplu, mai rar din zidrie de piatr natural sau artificial. Ele se dispun sub pereii portani i autoportani. In figura 2.3 se prezint cteva exemple de fundaii rigide continue pentru cldiri fr subsol i cu subsol. In cazul cldirilor fr subsol fundaiile se pot realiza cu aceeai lime pn la cota 0,00 (Fig.2.3 a) sau se poate prevedea un element cu limea mai redus ntre nivelul terenului i cota 0,00 numit soclu (Fig.2.3,b). n mod frecvent, poriunea de deasupra terenului, pn la cota 0,00, a pereilor exteriori se numete soclu, indiferent de modul de realizare a fundaiei. Peretele exterior de la cota 0,00 se poate realiza retras, la acelai nivel sau n exterior n raport cu soclul. Fig. 2.3. Fundaii rigide continue: a, b - la cldiri fr subsol;c, d - la cldiri cu subsol; l - fundaii; 2 - soclu; 3 - perei de subsol; 4 - hidroizolaie vertical; 5 - protecia hidroizolaiei; 6 - planeu peste subsol; 7 - perei la parter; 8 -trotuar; 9 - umplutur; 10 -pardoseli pe sol; 11 - pardoseal pe planeu; D f - adncimea fundaiei

Fundaiile se numesc rigide pentru c sunt nearmate, ns pentru a micora , eforturile unitare de ntindere (pentru a putea fi preluate de betonul simplu sau zidrie) este necesar ca raportul dintre lime i nlime s fie mai mare dect o valoare minim necesar. Aceast condiie se exprim prin relaia (vezi Fig.2.3,b, c): b) Fundaii continue elastice. Se realizeaz din beton armat, fiind prevzute n special la cldiri avnd mai mult de5 niveluri cu structura din diafragme din beton monolit sau panouri mari. n seciune transversal talpa fundaiei este

prismatic cu evazri sau cu supranlare i evazri, n funcie de mrimea ncrcrilor i caracteristicile mecanice ale terenului de fundare (Fig.2.4). Armturile de rezisten, care preiau eforturile de ntindere, se determin prin calcul i se dispun la partea inferioar pe direcia transversal, pe un strat de beton simplu cu grosimea de 5-10 cm (cu rol de egalizare); armturile longitudinale avnd rol de montaj, se dispun pe considerente constructive. Fig. 2.4 Fundaii elastice continue: a,b - cu talp prismatic i evazat la perei exteriori; c - cu talp evazat i supranlare: 1 - armtur de rezisten; 2 - armtur de repartiie; 3 - armturi verticale n diafragm; 4 - beton simplu; 5 - hidroizolaie vertical; 6 protecia hidroizolaiei; 7 - umplutur

14

Fundaia cu talp dreptunghiular (Fig.2.4,a) se adopt n cazul unor ncrcri relativ mici. Pentru asigurarea rigiditii necesare i repartizarea uniform a presiunilor pe teren, se impune nlimea minim astfel ca raportul Hf/Bf, s fie cel puin 0,20-0,25 (n funcie de clasa betonului i presiunea maxim pe teren). Totodat, nlimea fundaiei trebuie s fie cel puin de 30 cm i multiplu de 5 cm. Legtura fundaiilor cu pereii se asigur prin continuitatea tuturor armturilor verticale n fundaii i asigurarea lungimii necesare pentru ancorare. c) Fundaii continue cu talp i cuzinet. In acest caz fundaia este format dintr-o talpa continu din beton simplu i un cuzinet continuu (sau centur) din beton armat (fig. 2.5).Aceste fundaii se prevd n special la structurile cu diafragma din beton armat monolit.

-Ti

Fig. 2.5 Fundaii continue cu centur (cuzinet) din beton armat:a - cu talp simpl; b - cu talp n trepte: 1 - talp continu din beton simplu; 2 - centur din beton armat; 3 - armtur de rezisten; 4 - armtur pentru ancorarea centurii (dac este necesar); 5 - armturi n diafragme

d) Fundaii continue cu descrcri pe reazeme izolate. Sunt formate din grinzi din beton armat care preiau greutatea pereilor i o transmit unor fundaii izolate (blocuri din beton simplu), pe care reazem (Fig. 2.6). Se utilizeaz la cldiri fr subsol, grinda avnd rol de soclu. Sunt avantajoase din punct de vedere economic n cazul cnd terenul bun de fundare este la adncimi de peste 2 m. Nu se recomand la terenuri cu tasri inegale i n zone cu grad de seismicitate ridicat.

Fig. 2.6 Fundaie continu cu descrcri pe reazeme izolate: 1 - fundaie continu; 2 reazeme (fundaii) izolate; 3 - perete; 4 - trotuar; 5 - umplutur; 6 -pardoseal; 7 -strat din beton simplu

15

2.2.3.2. Fundaii izolate Fundaiile izolate se utilizeaz n cazul stlpilor din beton, zidrie, metal sau lemn. Se realizeaz din beton, pot fi cu talp, cu bloc i cuzinet sau prefabricate de tip pahar.

Fig. 2.7 Fundaii izolate sub stlpi: a, b - cu talp simpl i evazaf; c - cu bloc i cuzinet; 1 - talp din beton armat; 2 - bloc din beton simplu; 3 cuzinet din beton armat; 4 - stlpi; 5 - armtur de rezisten; 6 - ancorarea cuzinetului; 7 - armturi n stlpi

a) Fundaiile cu talp din beton armat se realizeaz sub form prismatic cnd suprafaa fundaiei este sub 1 m2 (Fig. 2.7, a) sau cu talp teit cnd suprafaa este mai mare de 1 m2 (Flg.2.7.b). Condiia de rigiditate a fundaiei se realizeaz prin impunerea raportului minim dintre nlime (H f) i lungime (L, Lf > B,) la valori de 0,25-0,35 i nlime de cel puin 30 cm. n cazul fundaiei cu talp teit nlimea minim (H) va fi de 1/2-1/3 din Hf, i cel puin 20 cm. La partea inferioar se armeaz cu armturi dispuse pe ambele direcii, sub form de plas. Toate armturile verticale se continu n fundaie, asigurndu-se lungimea necesar de ancorare. Sub fundaie se prevede un strat de beton simplu cu rol de egalizare n grosime de 5-10 cm. b) Fundaii izolate cu bloc si cuzinet. Sunt alctuite dintr-un bloc de beton simplu i un cuzinet din beton armat (Fig.2.7, c). Dimensiunile blocului trebuie s respecte condiia (2.3) pe ambele direcii, nlimea minim fiind de 40 cm. Dac rezult nlimi mari, blocul se poate executa n trepte, respectnd condiia (2.3) i n acest caz. nlimea minim a unei trepte este de 30 cm, numrul maxim de trepte fiind 3. Armarea cuzinetului se realizeaz cu bare dispuse pe ambele direcii sub form de plas. Armturile verticale din stlp se continu n cuzinet, asigurndu-se lungimea necesar pentru ancorare. Dac ntre cuzinet i bloc apar eforturi de ntindere, acestea vor fi preluate de armturile care asigur ancorarea cuzinetului. c) Fundaii prefabricate de tip pahar. Se realizeaz din beton armat sub form prismatic sau evazat (Fig.2.8). n ansamblu, dimensiunile fundaiilor pahar trebuie s respecte condiiile constructive necesare pentru asigurarea rigiditii, ca i n cazul fundaiilor monolite, intervenind i condiii suplimentare referitoare la dimensiunile minime ale pereilor paharului, ale spaiului dintre stlp i pereii fundaiei, ale grosimii minime sub stlp, n aa fel nct s se asigure ncastrarea stlpului n fundaie. Pe lng armarea obinuit cu bare dispuse la partea inferioar sub fomi de plas, este necesar armarea pereilor fundaiei pentru preluarea momentului ncovoietor de la baza stlpului.

Fig 2.8 Fundaii prefabricate de tip pahar: a - simpl; b - evazat; 1 mortar de ciment; 2 - monolitizare cu beton; 3 - stlpi; 4 - beton simplu de egalizare

d) Fundaii izolate sub stlpii metalici. Se proiecteaz sub form de bloc simplu (Fig.2.9, a) sau cu bloc din beton simplu i cuzinet din beton armat (Fig.2.9, b). Stlpul metalic este prevzut cu o plac metalic de baz cu dimensiunile n plan mai mari dect ale seciunii orizontale prin stlp, care se prinde de fundaie cu ajutorul uruburilor. Placa de baz se rigidizeaz cu ajutorul unor plcue triunghiulare sudate de stlp i plac sau cu profile metalice sudate de stlpi i placa de baz.

Fig. 2.9. Fundaii izolate sub stlpi metalici: a, b - variante constructive; 1 - bloc din beton simplu; 2 - cuzinet din beton armat; 3 - stlp metalic; 4 - comiere; 5 - profile U; 6 - uruburi de ancorare; 7 plac metalic; 8 mortar de egalizare; 9 - plcue de rigidizare

-

2.2.3.3. Fundaii pe reele de grinzi In cazul unor terenuri de fundare mai slabe, care conduc la fundaii izolate cu suprafee mari sau cu pericol de tasri inegale, se realizeaz fundaii pe reele de grinzi (Fig. 2.10). Reeaua este format din grinzi de beton armat monolit, dispuse pe ambele direcii, cu aceeai nlime, stlpii fiind amplasai la intersecia grinzilor. Pentru asigurarea rigiditii necesare a grinzilor reelei, nlimea acestora trebuie s respecte condiia constructiv: Creterea rigiditii i capacitii portante a grinzilor se poate face i Prin prevederea de vute (Fig.2.10, b).

Fig. 2.10 Fundaii pe reele de grinzi;a - grinzi cu seciunea constat; b - grinzi cu vute: 1 , 2 - grinzi longitudinale i transversale; 3 - perete exterior la subsol; 4 - stlpi marginali; 5 - axe stlpi interiori

Grinzile reelei sunt grinzi continue fiind armate cu armturi longitudinale de rezisten dispuse la partea superioar n cmpuri i la partea inferioar pe reazeme (n dreptul stlpilor), avnd n vedere c ncrcrile sunt presiunile pe teren considerate ca reaciune a terenului asupra grinzilor.

17

2.2.3.4. Fundaii pe radier general Radierul general este format dintr-o plac din beton armat monolit prevzut sub toat construcia. Pe radier reazem toate elementele structurale verticale i acesta le transmite terenului de fundare. Pe contur se prevd pereii de subsol din beton monolit, care mpreun cu radierul general i planeul peste subsol formeaz aa-numita cuv. Soluia constructiv cu radier general se adopt n cazurile unor ncrcri mari i terenuri de fundare mai slabe, precum i n cazurile n care exist ap subteran la adncimi relativ mici.

Fig. 2.11 Fundaii sub form de radier general: a - tar grinzi; b - cu grinzi; 1 - radier; 2 - grinzi; 3 - perete exterior la subsol; 4 - perete sau stlpi la parter; 5 - stlpi la subsol

Radierul poate fi alctuit dintr-o plac plan cu grosime mare (care poate depi 1 m) (Fig.2.11, a) sau din plac cu grinzi (Fig.2.11, b). n cazul radierelor cu grinzi . placa poate fi prevzut cu vute; la fel i grinzile n cazul structurilor n cadre cu subsol flexibil. Soluia cu radier general poate fi aplicat In cazul structurilor cu diafragme, cadre, mixte sau tubulare. 2.2.4. Fundaii indirecte Fundaiile indirecte (de adncime) se adopt cu scopul de a transmite ncrcrile la terenul bun de fundare situat la adncime mare (uneori la peste 20-30 m), care trec prin straturile superioare de pmnt neconsistente i incapabile s suporte ncrcrile date de construcie. Din aceast categorie fac parte fundaiile pe piloi, chesoane i coloane. a) Fundaiile pe piloi. Piloii sunt elemente liniare din beton armat, prefabricai sau monolii, care se introduc n teren prin diverse metode. Dup introducerea n teren, ansamblul de piloi se leag la partea superioar cu o plac groas din beton armat monolit, numit radier, pe care se execut construcia (Fig. 2.12).

Fig. 2.12 Fundaii de piloi: 1 - piloi; 2 - radier; 3 4 - teren bun de fundare

Piloii prefabricai se introduc n teren prin batere, vibrare i vibropercuie sau nurubare i subsplare cu jet de ap sub presiune. Piloii monolii se realizeaz prin betonarea unui foraj n care s-a introdus armtura sub form de carcas. Forarea se poate executa fr tub metalic sau cu tub metalic de protecie. Tubul poate fi nerecuperabil sau recuperabil (procedeele Franki, Benoto, Wolfholtz, Simplex etc). b) Fundaii pe chesoane. Chesoanele pentru fundaii sunt elemente din beton prefabricat cu dimensiuni mari sub form de cutii care ptrund n teren prin sparea i evacuarea pmntului din interiorul lor. Pe msura

naintrii n teren, la nivelul terenului se adaug noi chesoane, realizndu-se astfel o coloan vertical. Pentru o construcie sunt necesare mai multe coloane, la partea superioar realizndu-se radierul din beton armat monolit. Chesoanele pot fi deschise sau nchise. Cele nchise se folosesc n cazul spturilor sub nivelul apei, nivel care este cobort cu ajutorul aerului comprimat pentru a se putea executa spturile n interiorul chesonului. c) Fundaii pe coloane. Coloanele pentru fundaii sunt elemente de form tubular de diametru mare, din beton armat sau metal, introduse n teren prin vibrare sau forare-excavare i apoi umplute cu beton armat. n funcie de diametru sunt piloi-coloane (diametru de 0,6-1 m), coloane propriu-zise (cu diametre de 1,6-2,5 m) i puuri-coloane (cu diametre de 3-6 m). Coloanele se introduc n teren pn la adncimi de 40 m. Pe msura ptrunderii n teren se nndesc cu ajutorul flanelor sau sudurii i n final se realizeaz radiere din beton armat la partea superioar a coloanelor.

2.3. Hidroizolatii2.3.1. Condiii generale Aciunea apei asupra elementelor de construcie conduce la efecte nedorite: igrasie, mucegai, degradri ale materialelor etc. i pentru a le prentmpina elementele da construcie se protejeaz prin izolaii hidrofuge, de etanare, cu grosime redus, care se executa pe suprafaa pereilor de subsol, fundaiilor, planeelor etc. Izolaiile hidrofuge sunt lucrri ascunse, care trebuie s fie executate cu deosebit atenie astfel nct s nu fie necesare reparaii ulterioare (deosebit de dificile) pe durata de exploatare normat a construciei. Hidroizolaiile se aplic n cazurile n care sunt mai avantajoase dect alte procedee de protecie, ca drenarea, impermeabilizarea, ridicarea nivelului pardoselii etc. La alegerea tipului i structurii hidroizolaiei se au n vedere o serie de factori, cum sunt categoria de umezire admisibil, rezistena la fisurare a elementului suport, condiiile hidrologice i geologice ale amplasamentului etc. a) Categoria de umezire admisibil a pardoselilor sau pereilor interiori ai ncperilor: - uscat, cnd se admit numai pete izolate de umezeal pe o suprafa total de max. 1% din suprafaa elementelor interioare; - umed, cnd se admit poriuni izolate de umezeal fr apariia picturilor de ap, pe o suprafa de max. 20% din suprafaa elementelor interioare; - ud, cnd se admit poriuni izolate de umezeal cu apariia picturilor de ap pe o suprafa de max. 20% din suprafaa total a pereilor (nu se admit picturi pe tavan). b) Rezistena la fisurare a elementului suport, apreciat dup valoarea limit de calcul a deschiderii fisurilor: - cu deschiderea fisurilor pn la 0,1 mm; - cu deschiderea fisurilor de la 0,1 la 0,2 mm; - cu deschiderea fisurilor de la 0,2 la 0,5 mm. c) Condiiile hidrologice i geologice ale amplasamentului construciei (nivelul maxim al apelor freatice, posibiliti de stagnare i acumulare n zone de umplutur a apelor provenite din infiltraii sau precipitaii, compoziia apelor etc). d) Ali factori: aciunea temperaturii i solicitrilor mecanice asupra hidroizolaiei (presiuni, eforturi tangeniale, vibraii), forma construciei, existena altor construcii n apropiere etc. In cazul terenurilor cu ap subteran, acestea se caracterizeaz prin nivelul maxim al apei subterane, o zon de saturaie deasupra acestui nivel i zona cu umiditatea natural a terenului (de la zona de saturaie pn la suprafa). n vecintatea pereilor de subsol se poate acumula ap din infiltraii sau precipitaii cu presiune hidrostatic. De aceea se recomand ca umplutura din jurul cldirii s fie realizat din pmnturi argiloase i compacte, care s ndeprteze apa din jurul cldirii, precum i prevederea unui trotuar pe ntreg perimetrul cldirii cu limea minim de 50 cm, care ndeprteaz apele din precipitaii. Aciunea apei este cu att mai puternic cu ct are presiunea mai mare, fiind minim n cazul terenurilor uscate (cu pnza freatic la mare adncime) i fr posibiliti de acumulare n umplutur. 2.3.2. Tipuri de hidroizolaii Izolaiile hidrofuge se pot clasifica dup mai multe criterii, astfel: n raport cu sursa de umiditate i modul de aciune al apei, dup materialele folosite, dup poziia (orizontal sau vertical) a hidroizolaiei etc. a) Dup sursa de umiditate i modul de aciune al apei asupra elementelor de construcie, hidroizolaiile pot fi: - mpotriva umiditii naturale a pmntului, avnd rolul de a mpiedica contactul elementelor de construcie subterane cu umiditatea din teren; - mpotriva apelor subterane fr presiune hidrostatica, avnd rolul de a mpiedica ptrunderea apei n elementele de construcie prin capilaritate; 19

- mpotriva apelor subterane cu presiune hidrostatic, nivelul apelor fiind deasupra elementelor protejate cu hidroizolaii. b) Dup materialele folosite i tehnologia de execuie se disting urmtoarele tipuri de hidroizolaii: - din mortare i tencuieli cu permeabilitatea ct mai redus. Sunt hidroizolaii care fisureaz odat cu fisurarea stratului suport sau la solicitri mecanice mari; - vopsele i pelicule bituminoase, realizate din soluii de bitum n benzin, masticuri de bitum sau suspensii de bitum filerizate. Au elasticitate redus i se deterioreaz odat cu fisurarea stratului suport; - din straturi multiple de mastic bituminos cu grosimea total de 1 -2 cm, care sunt plastice, adaptndu-se la deformaiile lente ale stratului suport, dar care fisureaz n cazul unor solicitri brute sau alternante; . - din straturi multiple de carton i pnz bitumate, mpslitur sau estur din fibre de sticl bitumate dispuse ntre straturi de bitum, care sunt elastice i rezistente la deformaiile i fisurarea stratului suport; - din foi metalice (plumb, oel, aluminiu), care sunt elastice (foi din oel i aluminiu) sau plastice (foi de plumb), cu o comportare foarte bun, dar care sunt foarte scumpe; - mixte, cum sunt hidroizolaiile bituminoase aplicate pe tencuieli impermeabile, bituminoase cu foi metalice etc. 2.3.3. Alctuirea de principiu a hidroizolaiilor Pentru a corespunde exigenelor impuse, hidroizolaiile trebuie s fie alctuite, n general, din trei straturi: suportul, hidroizolaia propriu-zis i protecia hidroizolaiei. Stratul suport asigur o suprafa plan care permite aplicarea fr pericol de ntrerupere (perforare, forfecare etc.) a hidroizolaiei. Se realizeaz difereniat n funcie de elementul care se izoleaz, de poziia acestuia (orizontal, vertical, nclinat), precum i de tipul hidroizolaiei. n cazul elementelor de beton se realizeaz prin umplerea golurilor cu mortar de ciment i dricuirea acestuia, iar n cazul elementelor din zidrie se realizeaz din tencuial din mortar de ciment cu grosimea de 1,5-3 cm, bine dricuit. Stratul hidroizolant se realizeaz din materiale impermeabile, conform tipului de hidroizolaie, proiectat. Stratul de protecie are rolul de a preveni eventualele deteriorri (perforri, striviri, forfecri) ale hidroizolaiei, precum i de a mpiedica desprinderea acesteia de pe stratul suport. Se poate realiza din mortar de ciment cu grosimea de 4-5 cm (n unele cazuri este pe plas de rabi), din zidrie de crmid plin pe muchie sau pe lat zidit cu mortar de ciment (la hidroizolaii verticale), precum i prin straturi mai groase din beton n cazul apelor cu presiune hidrostatic. In principiu, hidroizolaiile se dispun la partea exterioara a construciilor. n cazul pereilor de subsol se execut dinspre exterior, n spaiul rezultat din sptur. In cazul cnd nu se poate asigura la exterior spaiul de lucru datorit unor construcii adiacente, se poate adopta sistemul de execuie, al hidroizolaiei la interior. 2.3.4. Alegerea hidroizolaiei Hidroizolaiile din foi metalice, care sunt cele mai bune i mai scumpe, se utilizeaz n cazuri izolate pentru construcii deosebit de importante. Pentru construciile obinuite se utilizeaz hidroizolaii bituminoase i tencuieli impermeabile, care se aleg n funcie de tipul cldirii i elementului, categoria de umezire i stabilitatea la fisurare a elementului. Numrul straturilor din foi bitumate se stabilete n funcie de presiunea apei i categoria de fisurare, cu precizarea c la construcii pentru instalaii electrice ( de ex. pentru transformatoare) se prevede un strat n plus din pnz sau estur bitumat. 2.3.5. Hidroizolaii contra umiditii pmntului i a apelor fr presiune hidrostatic Se prevd sub pereii cldirilor (la cota zero), la soclurile exterioare, sub pardoselile ncperilor situate pe sol, la ncperi ude (bi, spltorii), precum i la pereii i pardoselile ncperilor de la subsoluri (Fig.2.13 i 2.14)

Fig. 2.13 Hidroizolaii de cldiri fr subsol: a - la ncperi uscate; b - la ncperi ude: 1 fundaie; 2 - soclu; 3 - umplutur; 4 - hidroizolaie orizontal; 5 - strat filtrant din pietri; 6 - strat de beton simplu rectificat; 7 - strat suport pentru pardoseal; 8 - pardoseal; 9 - perete; 10 - tencuial impermeabil; 11 - trotuar; 12 - strat nisip sau balast; 13 - cordon de bitum

Hidroizolaia orizontal de sub perei (la cota zero) se prevede pe toat grosimea peretelui la o nlime de min. 30 cm de la cota trotuarului, alctuit din dou straturi de carton bitumat sau mpslitur bitumat lipit cu dou straturi de bitum sau mastic din bitum. Se racordeaz cu hidroizolaia vertical a soclului (plci prefabricate, tencuial impermeabil) la nivelul trotuarului prin intermediul unui cordon de bitum. Hidroizolaia vertical a soclului se racordeaz cu 20

hidroizolaia orizontal de sub pardoseal n cazul cldirilor fr subsol. n mod obinuit se renun la hidroizolaia orizontal de sub pardoseal, prevznd un strat filtrant din pietri, cu rol de rupere a capilaritii (Fig. 2.13, a i 2.14, a)Fig. 2.14 Hidroizolaii la cldiri cu subsol: a- mpotriva nmnaii terenului i a apelor far presiune hidrostatic; b - mpotriva apelor cu presiune hidrostatica: 1 perete de subsol; 2 - fundaie; 3 - hidroizolaie vertical; 4 - protecia hidroizolaiei; 5 - hidroizolaie orizonat; 6 -strat filtrant din pietri: 7- beton simplu rectificat; 8 - strat din beton simplu; 9 - plci prefabricate; 10 -tencuiala impermeabil; 11 - planeu peste subsol; 12 - pardoseal; 13 - cordon de bitum; 14 - trotuar; NMAS - nivel maxim al apei subterane

Hidroizolaia vertical a pereilor de subsol se va racorda in exterior, cu hidroizolaia orizontal de la nivelul fundaiei. In cazul cldirilor cu structura din beton armat monolit, hidroizolaiile orizontale ale pereilor (de la nivelul fundaiei i de la cota zero) se vor realiza din mortar impermeabil, avnd in \edere existena armturilor verticale care nu permit realizarea unor hidroizolaii cu foi bitumate. i n cazul pereilor structurali din zidne se recomand ca hidroizolaia orizontal de sub perete (la cota zero) s fie rigid, din mortar de ciment cu adaosuri pentru impermeabilizare, care asigur o legtur ntre peretele structural i soclul cel puin la fel de rezistent ca un rost orizontal curent al zidriei. 2.3.6. Hidroizolaii contra apelor cu presiune Se prevd la elementele de construcie aflate sub nivelul maxim al apelor subterane (perei, radiere, pardoseli). Hidroizolaia, a crui numr de, straturi de carton sau pnz bitumat se stabilete n funcie de presiunea apei se ridic pe perei cu cel puin 30 cm deasupra nivelului maxim al apelor subterane; peste acest nivel se poate prevedea o hidroizolaie contra apelor fr presiune hidrostatic. Modul de dispunere al hidroizolaiei se prezint n figurile 2.14 i 2.15

Fig. 2.15 Hidroizolaie contra apelor cu presiune hidrostatic la construcii cu radier general: 1 - radier general; 2 perete exterior la subsol; 3, 4 - hidroizolaii, vertical i orizontal; 5 - start de beton; 6 - rectificare cu mortar din ciment; 7 - umplutur; 8 - tencuial sau plci impermeabile; 9 - cordon de bitum; 10 - protecia hidroizolaiei; 1 1 - ap de protecie din mortar de ciment.

21

Capitolul 3 PEREI 3.1. Definiia, clasificarea i rolul pereilorPereii sunt elemente plane (uneori curbe) verticale care au rolul funcional de realizare i delimitare pe orizontal a unitilor i subunitilor funcionale din cldiri, deosebindu -se astfel perei exteriori i interiori. Pereii exteriori au rolul de nchidere a spaiului, separnd mediul exterior de cel interior, iar pereii interiori au rolul de compartimentare pe orizontal a spaiului construit. Pe lng rolul funcional de nchidere i delimitare a spaiului construit, pereii pot s fie i elemente structurale ce fac parte din structura de rezisten a cldirii. Pereii structurali se mai numesc diafragme. Se constat c noiunea de perete este general, ea cuprinde att pereii structurali ct st cei nestructurali (care nu fac parte din structura de rezisten), n timp ce noiunea de diafragm are un coninut mai restrns, desemnnd numai pereii structurali. n figura 3.1. se prezint o-poriune din planul unei cldiri cu planeele din fii prefabricata ce reazem pe pereii longitudinali, n acest caz pereii longitudinali sunt perei portani, iar cei transversali sunt autoportani. Pereii portani preiau ncrcri gravitaionale (verticale) de la planee, greutatea lor proprie i ncrcri orizontale (din vnt sau seism) i prin intermediul fundaiilor le transmit terenului. Pereii autoportani preiau ncrcri orizontale (din vnt sau seism) i verticale numai din greutatea lor proprie (nu preiau ncrcri de la planee) i prin intermediul fundaiilor le transmit terenului. Ei nu sunt destinai rezemrii planeeior, avnd rolul de realizare a rigiditii de ansamblu a cldirii i de preluare a ncrcrilor orizontale. In cazul cldirii din figura 3.1 pereii autoportani preiau integral ncrcrile orizontale de pe direcia transversal a cldirii. Poziia pereilor autoportani se stabilete n funcie de modul de realizare i rezemarea planeeior, urmrind realizarea rigiditii necesare pentru structura de rezisten.

Fig. 3.1. Tipuri de perei: a- poriune din plan orizontal; b - perete de umplutur: 1 - perei portani; 2 - perei autoportani; 3 - perei purtai; 4 - fii prefabricate pentru planeu; 5 - direcia de rezemare a fiilor; 6 - fundaii; 7 - perete de umplutur; 8 - stlp; 9 - rigl; N - efortul axial de la nivelele superioare; p - ncrcri de la planee; G - greutatea proprie a pereilor pe un nivel; p - presiunea fundaiei asupra terenului

Avnd n vedere rolul lor, pereii autoportani se mai numesc perei contravntuire. Pereii portani i autoportani, care sunt perei structurali, se mai numesc diafragme Pereii purtai nu fac parte din structura de rezisten a cldirii. Ei reazem pe planee sau grinzi, care preiau greutatea lor proprie i o transmit elementelor verticale de rezisten (perei portani sau stlpi). Pereii de umplutur sunt perei ce reazem pe rigle de cadre, fiind amplasai n planul cadrului, ntre stlpi i rigle (Fig. 3.1.b). 22

Dup rolul funcional se deosebesc perei purtai interiori (cu rol de compartimentare interioar) i perei purtai exteriori (cu rol de nchidere). Dup materialul folosit i tehnologia de execuie, pereii pot fi din zidrie, beton monolit, elemente prefabricate, lemn sau alte materiale (sticl, materiale plastice). Condiiile tehnice (sau exigenele) pentru perei decurg din rolul lor funcional i structural. Astfel, din punct de vedere funcional, pereii exteriori23

23

trebuie s asigure protecia mpotriva frigului, precipitaiilor, vntului, zgomotelor etc, s asigure n acelai timp iluminarea natural a ncperilor. Totodat, trebuie s corespund exigenelor (cerinelor) capitale (durabilitate i rezisten la foc), mecanice (n cazul pereilor structurali), estetice i economice. Exigenele pentru pereii interiori sunt mai reduse, avnd n vedere rolul lor limitat, de compartimentare al spaiului interior. 3.2. Perei din zidrie Zidria reprezint un element de construcie realizat din pietre dispuse dup anumite reguli i legate cu mortar. Pietrele utilizate pentru zidrie pot fi naturale sau artificiale. Uneori nu se ntrebuineaz mortarul (zidrie uscat). 3.2.1. Perei din pietre naturale In .general, pietrele naturale utilizate pentru perei sunt poroase, n vederea prelucrrii i transportrii lor mai uoare, a reducerii greutii pereilor i a unei izolaii termice mai bune. Dup forma i dimensiunile pietrelor i dup modul lor de aezare n zidrie, se pot realiza urmtoarele tipuri de zidrii: din piatr brut, cioplit, lucrat, din zidrie ciclopian sau mixt. Zidria din piatr brut este alctuit din pietre de carier sau bolovani de ru, de forme neregulate sau cioplite uor pentru a se putea aeza mai bine n zidrie, deprtndu-se prile pmntoase, moi sau crpate. La pereii de umplutur sau cu ncrcri reduse, unde este nevoie de o buna izolare termic, se vor ntrebuina pietre cu rezistene mecanice reduse, dar cu o capacitate de izolare termic mai bun (de ex. calcare cochilifere, tufuri calcaroase etc). Grosimea pereilor va fi n general de cel puin 60 cm pentru piatra brut spart neregulat i bolovani de ru i 50 cm pentru piatra brut stratificat. Se poate utiliza zidrie uoar (fr mortar) pentru unele zidrii de sprijin sau la fundaiile i soclul cldirilor de lemn. La zidria cu mortar se recomand ca cel puin la fiecare 2 m nlime s se introduc unul sau dou rnduri din pietre regulate (alese) (Fig.3.2,a). Se utilizeaz la fundaii, ziduri de sprijin, perei de subsol etc.

Fig. 3.2 Perei din piatr natural: a - din piatr brut; b - din piatr brut poligonal; c, d piatr cioplit cu rosturi orizontale (c) i zidrie modern (d); e - din moloane; f - din piatr mozaic; g - piatr cioplit; h -molon; i - piatr de talie

Zidria din piatr brut poligonal (opus incertum) se execut numai cu pietre de carier (Fig. 3.2.,b). Faa vzut a pietrelor este de form poligonal. Se recomand ca pietrele s fie astfel aezate ca ntr-un punct s nu se ntlneasc mai mult de 3 rosturi Zidria din piatr cioplit este format din pietre de carier la care faa vzut are forma dreptunghiular, fiind cioplit grosier, cu muchiile ct mai regulate (Fig.3.2., c, d). Zidria din piatr lucrat se execut din pietre de carier cu feele prelucrate regulat (Fig.3.2., c, i f). Dup modul de prelucrare exist moloane (Fig.3.2,h), piatr-mozaic i piatr de talie (Fig.3.2.,h). Moloanele i piatr-mozaic se prelucreaz pe faa vzut i 3-7 cm n adncime, iar piatra de talie se prelucreaz complet pe cel puin patru fee. Pietrele cioplite, moloanele i pietrele-mozaic se dispun cu faa cioplit sau prelucrat pe faa vzut a zidului (pe restul grosimii folosindu-se pietre brute de completare) iar pietrele de talie se dispun pe toat grosimea zidului. Toate tipurile de zidrii din piatr natural se realizeaz cu rosturile verticale esute, adic rosturile verticale nu sunt continue pe nlimea zidriei. 3.2.2. Perei din pietre artificiale Pietrele artificiale se realizeaz din argila ars (crmizi i blocuri ceramice), beton cu agregate uoare (blocuri mici cu goluri verticale) sau din BCA (blocuri i placi). Pereii din zidrie din pietre artificiale prezint unele avantaje, cum sunt: nu necesita cofraje i utilaje de capacitate ridicat, au un consum redus de oel, capacitate de izolare termic bun (mai ales n cazul blocurilor i plcilor24

din BCA). Prezint dezavantajul unui consum ridicat de manoper, o capacitate portant mai redus n comparaie cu alte tipuri de perei i o comportare mal slab la aciuni seismice. La realizarea zidriei trebuie respectate urmtoarele reguli: - rosturile orizontale s fie plane i cu grosimea constant (considerat de 1 2 mm); - rosturile verticale (considerate cu grosimea de 10 mm) trebuie s fie esute (n mod obinuit la un rnd), adic unui rost vertical dintr-un rnd curent s-i corespund un plin n rndul urmtor. In felul acesta se evit formarea stlpiorilor independeni i se asigur conlucrarea pietrelor, peretele fiind considerat n calcule, n mod simplificat, ca un element omogen. Dup modul de realizare pereii din zidrie pot fi: din zidrie simpl, zidrie mixt, zidrie armat i zidrie complex.

Fig. 3.3. Rezemarea fiilor de planeu pe perei din zidrie:1 - perete; 2 - fie; 3 - rost monolitizat

a) Pereii din zidrie simpl se realizeaz cu un singur tip de pietre, grosimea necesar fiind n funcie de rolul pereilor. Astfel, n cazul pereilor portani grosimea trebuie s asigure rezemarea planeelor, rezistena i stabilitatea pereilor, izolarea fonic, respectiv izolarea termic n cazul pereilor exteriori. Pentru un perete portant interior, n figura 3.3 prezint modul de determinare a grosimii necesare din condiia de rezemare a panourilor (sau fiilor prefabricate) de planeu: d = 2a + r Adncimea de rezemare (a) depinde de mrimea ncperilor, deschidere, tolerane, sistemul constructiv al planeului, fiind de 5-10 cm. pentru planee monolite r = 0 (rezultnd o grosime necesar a peretelui de 10-20 cm), iar la planee prefabricate r = 8 cm (rezultnd o grosime de 18-28 cm). La cldirile obinuite cu perei portani din zidrie (care au max. P + 4E), pereii structurali interiori se realizeaz cu grosimea de fabricaie de 25 cm, egal cu lungimea sau limea pietrelor folosite (Fig.3.4,a). In general, grosimea pereilor exteriori este determinat din condiia de izolare termic.

Fig. 3.4. Perei structurali din zidrie simpl: a - interior; b, c- exteriori din crmid plin (b) i eficient (c); 1 - perete; 2 - tencuial

Pereii exteriori se realizeaz cu grosimea de fabricaie de 37,5 cm dac se folosesc crmizi pline (o crmid i jumtate), respectiv de 30 cm (grosimea actual 30 cm) dac se folosesc crmizi eficiente sau blocuri din beton uor (Fig.3.4, b, c). Aceti perei asigur, mpreun cu tencuiala, o rezisten la transfer termic de 0,66-0,75 m2K/W, mai mic n comparaie cu cerinele actuale. Realizarea unor perei exteriori din zidrie simpl care s asigure rezistena necesar la transfer termic ar necesita grosimi foarte mari i neeconomice. 2525

O soluie eficient o reprezint pereii exteriori din blocuri din beton celular autoclavizat (BCA), care permit realizarea rezistenei termice necesare pentru grosimi de 30-40 cm (Fig.3.5), n funcie de calitatea blocurilor i zona climatic, n general, pereii din BCA sunt nestructurali. Se admit perei structurali din BCA numai la cldiri cu max. dou niveluri (P + 1)

Fig. 3.5. Perei exteriori din zidrie din blocuri de BCA b) Pereii din zidrie mixt reprezint o rezolvare constructiv eficient, ei fiind formai dintr-un strat portant din zidrie plin sau cu goluri, care asigur preluarea ncrcrilor i unul sau dou straturi de izolare termic, dispuse la exterior (Fig. 3.6). Staturile de izolare termic sunt nestructurale, fiind realizate din materiale ct mai uoare. o

b

c

Fig. 3.6. Perei exteriori din zidrie mixt: a - n dou straturi; b, c - cu strat de aer i strat termoizolant; 1 - strat portant; 2 blocuri din BCA; 3 - strat de aer neventilat; 4 - strat termoizolant; 5 - tencuial exterioar; 6 - tencuial interioar; 7 - agrafe de legtur.

26

26

Cea mai simpl soluie rezult prin prevederea, la exterior, a unui strat din blocuri sau plci din BCA (Fig. 3.6) sau din fii din BCA dispuse vertical sau orizontal. Prin prevederea unui strat de aer neventilat, dar mai ales a unui strat intermediar din materiale termoizolante (3.6. b,c) se mrete rezistena la transfer termic a pereilor. Stratul intermediar se poate realiza din materiale n vrac ( zgur, deeuri poroase etc) sau plci termoizolante din vat mineral sau betoane cu agregate foarte uoare. c) Pereii din zidrie armata sunt formai din zidrie cu armturi orizontale dispuse in rosturile orizontale la o anumit distan pe vertical, sau din armturi verticale dispuse la interior (n rosturi verticale continue) sau la exterior, cu scopul de a mri capacitatea portanta a zidriei i a mbunti comportarea la solicitri dinamice. d) Zidria complex rezult, prin nglobarea unor stlpiori din beton armat pentru mrirea capacitii portante n cazul solicitrilor seismice. 3.2.3. Puni termice la pereii din zidrie In cazul pereilor din zidrie se realizeaz o serie de elemente componente ale pereilor, cu diverse roluri, cele mai importante fiind centurile i buiandrugii. Centurile sunt elemente liniare orizontale din beton armat prevzute n dreptul planeelor pe toi pereii structurali (portani i autoportani). Ele asigur rezemarea planeelor,. rigidizarea n plan orizontal a planeelor din elemente prefabricate i conlucrarea pereilor, avnd astfel un rol esenial la realizarea structurii spaiale i rigiditii de ansamblu a cldirii. Buiandrugii sunt elemente din beton armat (monolit sau prefabricat), metal, lemn sau zidrie (sub form de arce) prevzute peste golurile de ui i ferestre, avnd rolul de a prelua ncrcrile ce revin n dreptul golurilor. Att centurile ct i buiandrugii reprezint, n cazul pereilor exteriori, zone cu rezisten mic la transfer termic, formnd puni termice. Dac distana dintre buiandrug i centur este mic, atunci se realizeaz un singur element pe poriunea golului (centur-buiandrug), care reprezint o punte termic cu suprafaa mrit. Corectarea punilor termice cu materiale termoizolante este deosebit de important pentru micorarea pierderilor de cldur, micorarea riscului de condens i creterea gradului de confort. In figura 3.7. se prezint un perete din zidrie simpl i corectarea punilor termice cu zidrie. Soluia este depit, dar s-a folosit mult n trecut astfel peretele exterior din zidrie simpl nu asigur rezistena necesar la transfer termic. n figura 3.8 se prezint un perete din zidrie mixt la care stratul exterior reazem la fiecare nivel pe console continue din beton armat, iar buiandrugii i centurile se prevd numai pe grosimea stratului portant. n dreptul centurii-buiandrug se prevede o fie din BCA dispus orizontal, iar n dreptul consolei se prevede o fie orizontal din material eficient din punct de vedere al izolrii termice (polistiren, vat mineral) cu grosime redus (5 cm), astfel nct reducerea limii consolei s fie minim i s nu afecteze rezemarea i stabilitatea stratului termoizolant.

Fig. 3.7 Puni termice la perei din zidrie: a, b, c - variante constructive pentru buiandrug; d, e - variante de centur; 1 - perei; 2 centur; 3 - buiandrug; 4 - centur-buiandrug; 5 - zidrie pentru corectarea punii termice; 6 - gol pentru fereastr

Fig. 3.8. Corectarea punilor termice la perei stratificai: a - deasupra ferestrei; b - n dreptulcenturii; 1 - strat din zidrie; 2 - strat din blocuri din BCA; 3 - fie orizontal din BCA; 4 - polistiren; 5 centur-buiandrug; 6 - centur; 7 - consol continu;8 planeu (monolit sau prefabricat); 9 - gol de fereastr

27

3.3. Perei din beton monolitPereii din beton monolit sunt perei structurali portani sau autoportani (diafragme). Au o serie de avantaje cum sunt: - durabilitate mare; - capacitate portant mare, fiind utilizai la cldiri cu multe niveluri; - au o foarte bun conlucrare; - prin folosirea cofrajelor cu dimensiuni mari se realizeaz o productivitate bun, n execuie; - la turnare rezult suprafee relativ netede, prin finisaje utilizndu-se tencuieli subiri. Dintre dezavantaje se pot meniona: - betonul are o rezisten termic foarte redus (un perete cu grosimea de 15 cm realizeaz sub 10% din Ro ceea ce necesit practic, asigurarea rezistenei termice prin prevederea unui strat termoizolant; - tehnologia de execuie pune probleme n perioadele reci ale anului; - necesit un consum mare de ciment, oel i cofraje. Alctuirea pereilor Pereii interiori se realizeaz dintr-un singur strat cu grosimea dedus din calculul de rezisten i cel puin 12 cm (din condiii tehnologice de realizare). Pentru cldiri cu 10-12 niveluri se prevd perei interiori cu grosimea de 14-16 cm n czut betonului greu, respectiv de 15-18 cm n cazul betonului uor din granulit.

nec,

Fig. 3.9 Perei din beton monolit: a-d - exteriori; e - interiori; 1 - strat portant din beton armat; 2 - strat termoizolant; 3 - strat de protecie din beton armat; 4 - tencuial exterioar permeabil la vapori; 5 - tencuial interioar impermeabil; 6 - barier de vapori Pereii exteriori se realizeaz n dou sau trei straturi, stratul portant avnd grosimea de cel puin 12 cm (Fig. 3.9).Structura n dou straturi, din care stratul portant la interior i cel termoizolant la exterior este cea mai folosit, datorit att avantajelor de execuie, cat i a celor de comportare higrotermic. Astfel, din punct de vedere al execuiei, stratul termoizolant se poate realiza dup execuia stratului portant din fii de BCA dispuse vertical pe console exterioare continue, ca i la perei din zidrie mixt (Fig.3.10). Din punct de vedere al comportrii higrotermice, stratul poros amplasat la exterior favorizeaz permeabilitatea vaporilor n zona rece a peretelui i micoreaz riscul de condens. Este ns necesar ca tencuiala exterioar s aib compactitatea redus.Execuia pereilor exteriori din trei straturi este mai dificil din punct de vedere tehnologic i necesit bariere de vapori, indiferent dac stratul portant este amplasat spre interior sau spre exterior (Fig.3.9,c, d). Se menioneaz c dispunerea spre interior a stratului portant este mai avantajoas avnd n vedere ineria termic mare a betonului, ceea ce favorizeaz regimul termic, dac este amplasat n zona cald a peretelui.

Fig. 3.10 Corectarea punilor termice la perei exteriori din beton monolit: a - deasupra ferestrei; b - ntre ferestre: 1 -strat din beton; 2 - strat termoizolant; 3 - consol continu; 4 - fie din polistiren; 5 - tencuial exterioar; 6 - gol de fereastr; 7 - planeu (monolit sau prefabricat);

28

Datorit dezavantajelor, n special a celor de execuie, soluia cu pereii exteriori n trei straturi nu s-a extins.

3.4. Perei din elemente prefabricateRealizarea i extinderea soluiei de execuie a pereilor din elemente prefabricate este justificat prin creterea productivitii i reducerea considerabil a duratei de execuie. In acest sens primele preocupri pentru aplicarea sistemului au nceput njurai anului 1950 prin realizarea de blocuri din zidrie i apoi panouri mari din zidrie vibrat i beton uor n strat unic, precum i panouri mari din dou i trei straturi. S-au analizat panouri cu dimensiuni reduse (mai mici dect pereii ncperilor), panouri cu dimensiuni i greuti medii (mrimea acestora fiind egal cu pereii camerelor), precum i panouri cu dimensiuni i greuti mari i elemente spaiale prefabricate egale cu mrimea camerelor de locuit. Dintre aceste sisteme, cea mai larg, utilizare au cunoscut-o sistemele cu panouri de mrimi i greuti medii, datorit avantajelor de realizare, transport i montaj, utiliznd mijloace de transport i ridicare (macarale) de capaciti medii, mai uor de procurat i de folosit. Totodat, dimensiunile panourilor permit transportul lor uor prin orae, ncadrndu-se n gabaritele stradale. Pe lng avantajul execuiei rapide a cldirilor, sistemul cu panouri mari prezint i unele dezavantaje ce decurg din realizarea mbinrilor i corectarea punilor termice. Alctuirea panourilor Panourile pentru pereii interiori (n special portani) se alctuiesc dintr-un singur strat, cu grosimea de 14-16 cm, necesar pentru rezemarea panourilor de planeu i preluarea ncrcrilor. Se pot realiza din beton greu sau beton uor din granulit. In panouri se vor prevedea la confecionare guri, anuri, canale doze, dibluri, buce etc, necesare pentru trecerea i fixarea conductelor de instalaii, tmplriei i a obiectelor tehnico-sanitare. Acestea vor fi alctuite i dispuse astfel nct s nu conduc la slbiri importante ale panourilor. Panourile se armeaz cu armturi sub form de plase (o plas, respectiv dou plase pentru cldiri cu mai mult de P + 4) sau carcase ntreptrunse, iar pe contur sunt prevzute cu armturi sub form de musti sau bucle necesare pentru realizarea monolitizrii n mbinri (Fig.3.11). Tot pe contur sunt prevzute praguri i alveole necesare pentru preluarea eforturilor de lunecare.

3.6. Elemente asociate pereilorExista o serie de elemente i noiuni asociate pereilor, cum sunt: - centurile si buiandrugii care pentru pereii din zidrie au fost prezentate pe scurt n acest capitol, la paragraful.3. 2.3. n cazul unor niveluri nalte la cldiri cu perei din zidrie (de ex. sli), se prevd i centuri intermediare, pe nlimea nivelului, cu rol de consolidare. n cazul pereilor din beton monolit centurile rezult prin armarea pereilor cu armturi orizontale dispuse n dreptul planeelor, iar n cazul pereilor din panouri mari centurile rezult prin armarea i monolitizarea rosturilor orizontale. Buiandrugii la pereii din beton monolit i panouri mari se numesc, n general, rigle i rezult prin armarea corespunztoare a zonelor dintre dou goluri suprapuse; - soclul reprezint poriunea de perete exterior cuprins ntre, teren i cota zero, fiind partea superioar a fundaiilor la cldiri fr subsol, respectiv poriunea peretelui de subsol ce depete cota terenului la cldiri cu subsol (vezi Fig.1.1 i 1.2); - parapetul reprezint poriunea de perete exterior situat sub ferestre (vezi Fig. 1.1 i 1.2); - spaletul este poriunea plin dintre dou goluri de ui (la perei inferiori), respectiv dintre dou ferestre n cazul pereilor exteriori. n cazul diafragmelor, spaleii se numesc montani; - solbancul reprezint partea superioar a parapetului din exteriorul ferestrei (Fig. 3.23)

Fig. 3.23 Solbancuri i glafuri: a, b - perei din zidrie; c - perete din panouri mari; 1,2-solbanc din zidrie i prefabricate; 3 - solbanc fr element suplimentar; 4, 5 - glaf (din lemn i din beton prefabricat); 6 - or din tabl cu lcrimar; 7 - lcrimarul solbancului - glaful reprezint partea superioar a parapetului din interiorul ferestrei (Fig.3.23); - ancadramentul reprezint elementele de evideniere a ferestrelor n faadele cldirilor. Se realizeaz pe conturul exterior al golurilor (uneori ptrund i pe grosimea peretelui) i sunt formate din dou elemente orizontale situate la partea de sus i de jos (care este i solbanc n acelai timp) a ferestrei, sau din patru elemente, dou orizontale i doi montani laterali (Fig.3.24);

Fig. 3.24 Ancadramente: a - numai din elemente orizontale; b - din elemente orizontale i verticale

- courile de fum i canalele de ventilaie sunt elemente dispuse pe vertical n scopul eliminrii gazelor arse din sobe sau pentru ventilarea ncperilor fr ferestre. In cazul buctriilor cu gaze, ventilarea (n afar de cea asigurat de fereastr) prin canele de ventilare este obligatorie. b Fig. 3.25 Couri de fum i canale de ventilaie: a - co de fum i perete din crmizipline; b - numai coul de fum din crmizi pline; c corp prefabricat pentru ventilaii cu canal colector

Aceste elemente se realizeaz din zidrie de crmid sau elemente prefabricate (Fig. 3.25). Pentru courile de fum se folosete numai crmida plin i dac peretele este din acelai tip de crmid, atunci coul face parte integrant din perete, far ns a-i micora grosimea (Fig. 3.25, a); dac este format din alt tip de crmid, coul de fum se zidete alturi (fig. 3.25, b). - contraforii sunt elemente verticale realizate n cazul pereilor din zidrie cu lungimi mari, avnd rolul de consolidare, mrire a capacitii portante i rezemare a grinzilor transversale de acoperi (Fig.3.26).

Fig.3.26 perete din zidrie cu contrafori

Contraforii se pot nlocui cu stlpi din beton armat nglobai n zidrie; - frontonul este peretele de capt al unui tronson de cldire; - calcanul este un perete exterior fr goluri, spre care nu se scurg apele de ploaie (Fig. 3.27).

31

32

Fig. 3.27 Calcane i timpane: 1 - calcane; 2 - timpane

timpanul reprezint un perete exterior delimitat de planurile acoperiului i de ultimul planeu (Fig.3.27); aticul este poriunea pereilor exteriori ce se ridic deasupra planeului teras (vezi Fig. 1.1 ,i 1.2); cornia este un element sub form de consol ce depete perimetrul cldirii, fiind realizat, n mod obinuit la ultimul nivel (vezi Fig. 1.1,a); ghermelele sunt elementele din lemn de esen tare, protejate mpotriva umiditii i nglobate n zidrie pe conturai vertical al golurilor, servind pentru prinderea, prin cuie, uruburi etc. a tocurilor de ui sau ferestre.

Capitolul 4 PLANEE4.1. Rolul i alctuirea planeelor. Clasificare Planeele sunt elemente de construcie orizontale, avnd rolul funcional de compartimentare a cldirii pe vertical. n funcie de poziia lor, planeele pot fi curente sau intermediare, planeul de pod sau planeul teras i planeul peste subsol n cazul cldirilor cu subsol. Planeul peste subsol i planeul terasa (sau de pod) au i rolul de nchidere a cldiri. Pe lng rolul funcional de compartimentare a cldirii pe vertical, planeele au i rol de rezisten. Ele sunt elemente structurale i fac parte din structura de rezisten a cldirii. Din punct de vedere structural, planeele trebuie analizate sub dou aspecte: de preluare i transmitere a ncrcrilor gravitaionale (verticale) la elementele portante verticale, respectiv de realizare a conlucrrii elementelor portante verticale sub aciuni orizontale din vnt sau seism. Preluarea ncrcrilor verticale (inclusiv greutatea lor proprie) se face de ctre elementele de rezisten ale planeului, n funcie de alctuirea constructiv. In acest scop elementele de rezisten ale planeului trebuie s aib o rigiditate corespunztoare la ncovoiere astfel nct sgeile maxime s fie n limita celor admisibile, ceea ce asigur exploatarea normala a cldirii. n ceea ce privete al doilea aspect, realizarea conlucrrii elementelor portante verticale este posibil dac planeele au o rigiditate corespunztoare n planul lor (plan orizontal) astfel nct planeul n ansamblu s nu se deformeze n plan orizontal sub aciunea ncrcrilor orizontale din vnt sau seism. In acest caz, planeele de la diversele niveluri ale cldirii se deplaseaz fr a-i modifica forma (deplasare planparalel). Din punct de vedere constructiv, planeele sunt formate din dou pri distincte: elementele de rezisten (planeul brut) i pardoseala. Planeul brut are rolul de preluare a ncrcrilor verticale i orizontale pe care te transmite elementelor portante verticale (perei portani, stlpi). Trebuie s aib rigiditatea corespunztoare pentru ncrcri verticale, iar n plan orizontal s fie o aib cat mai rigid. Pardoseala reprezint elementele nestructurale ale planeului, prevzute peste planeul brut sub form de straturi, avnd n general rolurile de egalizare, fonoizolare, suport, finisaj i circulaie. Partea inferioar a planeului se numete tavan. Acesta se poate realiza prin finisarea planeului brut sau sub form de tavan suspendat, cu scopul de mascare a grinzilor planeului i pentru a crea spaii necesare pentru instalaii (n special pentru ventilare i climatizare). Ca orice element de construcie, planeele trebuie s corespund exigenelor (capitale, mecanice, fizice, estetice i economice), care se impun n funcie de importana cldirii, condiii de microclimat etc. Clasificarea planeelor se poate face dup mai multe criterii, astfel: - dup materialul utilizat: din lemn, zidrie, metal, beton sau materiale combinate; - dup sistemul de susinere: pe perei portani (din zidrie sau beton), pe rigle de cadre, pe grinzi, pe stlpi; - dup forma tavanului: plan, curb, cu grinzi, cu nervuri etc. - dup tipul elementelor de rezisten: din plci plane, fii cu goluri, panouri mari, grinzi i corpuri de umplutur etc; - dup modul de comportare la zgomot de impact: ecran acustic simplu i dublu - cnd pardoseala vibreaz independent de planeul brut, numite i planee cu pardoseal flotant (Fig. 4.1).Fig. 4.1 Alctuiri constructive de planee: a - ecran acustic simplu; b - ecran acustic dublu: 1 - finisajul tavanului; 2 - element de rezisten; 3 - egalizare; 4 strat de uzur; 5 - fonoizolaie; 6 - strat suport rigid

Dup rigiditatea n plan orizontal, planeele se clasific n patru grupe notate cu litere a. b, c i d, grupa a reprezentnd planeele cu cea mai mare rigiditate n plan orizontal i grupa d - cu cea mai mic: a - planee monolite sau prefabricate cu suprabetonare; b - panouri sau semipanouri prefabricate monolitizate; c - fii prefabricate cu bucle monolitizate; d - fii prefabricate fr bucle, grinzi i corpuri de umplutur fr suprabetonare.

Pentru a considera aportul suprabetonrii n rigiditatea n plan orizontal a planeului, trebuie ca aceasta s aib grosimea de cel puin 5 cm i s fie armat constructiv. 4.2.PIanee din lemn

Planeele din lemn au n prezent un domeniu limitat de utilizare ca urmare a dezavantajelor pe care le prezint lemnul ca material de construcie: rezisten redus la foc i la aciunea microorganismelor, rigiditate redus la ncovoiere, efectul de aib orizontal este foarte slab etc. Planeele de lemn se utilizeaz n prezent la construcii de locuit sau de mic importan n mediu rural, i la unele construcii cu caracter turistic tradiional amplasate n zone montane. De obicei se folosesc la cldiri cu perei din zidrie sau din lemn. n scopul mririi durabilitii, elementele componente se pot proteja mpotriva focului si putrezirii cu substane ignifuge i antiseptice sau cu rini sintetice adecvate. Planeul brut este format din grinzi de lemn (sau produse superioare din lemn) i podina de rezisten din dulapi (Fig. 4.2.). La cldiri de mic importan planeul brut poate s fie cel definitiv.

Fig. 4.2. Planee din lemn: a - poriune din planul cldirii; b, c, d - alctuiri constructive; b. c - cu grinzi aparente; d - cu grinzi mascate; 1 - grinzi; 2 - podin; 3 - duumele; 4 - parchet; 5 - podin din scnduri; 6 - strat de protecie (carton bitumat, vopsire cu bitum, etc); 7 - umplutur uoar; 8 - tavan din scnduri; 9 - tencuial; 10 - ipci din lemn; 11 - perei portani; 12 - perei autoportani

n funcie de importana cldirii, confortul necesar i aspectul ncperilor, planeul brut se poate completa cu umplutur (cu rol de izolare fonica sau termic), peste podin se prevede un strat de finisaj, i uzur din duumele sau parchet, iar tavanul poate s fie neted (cu scnduri aparente sau tencuit), respectiv cu grinzi aparente (Fig.4.2,b, c, d). Grinzile din lemn, dispuse la distanta de 60-100 cm pe direcia scurt a ncperilor, reazem pe perei portani. Pentru a li^seTlisigura durabilitatea, grinzile reazem prin intermediul unor tlpi din dulapi de lemn de esen tare impregnate sau protejate cu dou straturi de carton lipite cu bitum. De asemenea, capetele grinzilor sunt protejate cu substane antiseptice i izolate hidrofug cu bitum i carton sau pnz bitumat. Capetele grinzilor se monteaz n locauri prevzute cu spaii de aer de 3-4 cm pe