SISTEME DE CONSTRUCII INDUSTRIALE STUDII DE CAZZsolt NAGY Lindab SRL, oseaua de Centur, Nr. 8, tefnetii de Jos, 8246, Romnia

Rezumat Prezenta lucrare are scopul de a prezenta din punct de vedere al soluiilor constructive sistemele de hale metalice Lindab cu structura uoar utilizate n Romnia, precum a oferi o imagine prin prisma costurilor i a consumurilor de materiale. Lucrarea cuprinde i studii de caz al unor investiii realizate recent. Cuvinte cheie Hale metalice, Structur uoar, Soluii tipizate. 1. Introducere

nceputul anilor 90 a nsemnat i pentru domeniul cldirilor industriale un punct de rscruce. Schimbrile radicale produse n modul de via, treptat-treptat a impus unele necesiti, care nu se conformau la conceptele de proiectare practicate: n soluiile de proiectare predomina betonul - o soluie cunoscut ieftin, iar cele metalice, care oricum erau puine, se bazau pe soluii de laminate grele. n prima parte a anilor 90 au nceput s apar pe piaa Romneasc unele firme internaionale cu soluii complete de construcii metalice ca: Lindab, Butler, Astron, Remco, Frisomat etc. Comparativ unele sisteme structurale se prezint astfel:

69

Aceste soluii complete de hale metalice uoare ofer investitorilor o serie de avantaje: Calitate foarte bun a materialelor; Uurin la montaj (grad mare de prefabricare); Soluii flexibile; Termene de realizare reduse (etc.). 2. Prezentarea sistemului Lindab Clasic- aspecte tehnice Date generale: - Lindab este un concern internaional cu sediul n Suedia care dezvolt, produce i promoveaz soluii moderne pentru construcii civile i industriale i sisteme ecologice de ventilaii, avnd ca materie prim tabla de oel de cea mai bun calitate. Soluii practicate - Structura principal: (vezi anexa 1): Stlpi, grinzi: - calitate oel: OL37, OL 52; - Soluia de structur: profile compuse (seciuni sudate) sau europrofile; - Sistemul static: cadre dublu articulate sau dublu ncastrate; - Traveei uzuale: 5....6 m; - Deschideri uzuale: 12...30 m; - nlimi uzuale: 3...6 (articulat) i 5...8 m (ncastrat). Contravntuiri: - tip tirani cu calitatea oelului idem structur; - dispuse n traveile marginale i dup caz n travei intermediare. Structura secundar: - realizat din pane i rigle Z, C n general de dimensiune 100-150-200 mm; - dispunerea lor la cca. 1,20 m interax la acoperi i cca. 1,50 m la perei. nchideri perete: LVP20 (1035 mm lime) - protejare anticoroziv cu polyester (20 m) respectiv zincare (275 g/mp); - protejare interioar strat primer (6-8 m); - calitate oel: c = 330 N/mm2 SUB250 (EN10147). nchideri acoperi: LTP45 (900 mm lime) - protejare anticoroziv cu polyester (20 m) respectiv zincare (275 g/mp); - protejare interioar strat primer (6-8 m); - calitate oel: c = 330 N/mm2 SUB250 (EN10147). Detalii utilizate: - Set de detalii standard, conferind arhitectura tipic Izolaia termic: - saltea de vat de sticl; - densitate 12-16 kg/m3, lime de 1,20 m; - grosime uzual 100,120 mm.70

Accesorii: - O gam larg: ferestre, ui, pori industriale, elemente transparente, luminatoare omid, trape de fum etc. n funcie de cerinele proiectului 3. Aspecte tehnico-economice - hale Lindab Clasic

3.1. Analize din punct de vedere structural Variaia unor elemente geometrice sau a unor caracteristici de materiale pot avea un impact important asupra costurilor n unele situaii. n seciunea urmtoare se vor compara performanele de consum de oel obinute n urma ntocmirii unor proiecte cu valorile de referin obinute n urma unui studiu. Studiul viza influena elementelor geometrice pentru diferite zone de ncrcare asupra consumului de oel utiliznd acelai calitate de oel (OL37). 3.1.1. Studiu de caz nr. 1 : Hal de producie Woodcraft - Tg. Mure Date geometrice de baz: Deschidere = 25 m deschidere liber; Lungime = 50 m (10 traveei x 5m); nlime = 6,0 m; = 8 grade. ncrcri: ncrcarea seismic: =1, ks=0,12, =1, Tc=0,7s ncrcare zpad: 1,50 kN/mp Structura executat n cadre din oel, seciuni compuse, calitatea OL 37, dublu articulate la baz, baza stlpului s-a considerat cu comportare semi-rigid. Seciunile elementelor fiind de clasa 3, structura s-a considerat nedisipativ. n urma proiectrii consumul de oel din structura principal de rezisten a rezultat 36 kg/mp. Comparativ, aceast valoare fa de valorile de referin obinute n urma analizei arat urmtoarea tendin: Prin creterea nlimii la streain de la 5 m la 6 m consumul de oel a crescut brusc de la 32 kg/mp la 36 kg/mp (cca. 12%) Figura 1; Diferena este mare fa de o cretere ameliorat de la 4 m la 5 m nlime la streain, unde diferena n consum este numai de la 31 kg/mp la 32 kg/mp (cca. 3%). 3.1.2. Studiu de caz nr. 2: Hal depozit i producie Lindab - Bucureti Date geometrice de baz: Deschidere = 2x24 m deschidere liber (n dou nave); Lungime = 48 m (8 traveei x 6m); nlime = 6,0 m; = 12 grade. ncrcri: ncrcarea seismic: =1, ks=0;2, =1, Tc=1;5s ncrcare zpad: 2;90 kN/mp

71

Structura executat n cadre din oel, seciuni compuse, calitatea OL 52, dublu ncastrate la baz. Seciunile elementelor fiind de clasa 3, structura s-a considerat nedisipativ. n urma proiectrii consumul de oel din structura principal de rezisten a rezultat 30 kg/mp. Comparativ, aceast valoare fa de valorile de referin obinute n urma analizei arat urmtoarea tendin: Prin creterea calitii oelului de la OL37 la OL52 consumul de oel a sczut de la 37 kg/mp (determinat prin extrapolare) la 30 kg/mp (cca. 23%) Figura 2; Diferena de consum obinut (23%) este diminuat de diferena de pre datorit calitii (cca. 10-12%) ntre OL 37 i OL52.CADRE ARTICULATE ZONA II35

Rezultat n urma proiectrii : 36 kg/mp

34

33

Rezultat studiu : 32 kg/mp

32

Consum otel [kg/mp]

31 Cadru cu H=4m, T=5m 30 Cadru cu H=4m, T=6m Cadru cu H=5m, T=5m Cadru cu H=5m, T=6m 29

28

27

26

25 0 5 10 15 20 25 30 35

Deschidere [m]

Fig. 1CADRE INCASTRATE ZONA III

41

39

Rezultat studiu : 37 kg/mp37

Consum otel [kg/mp]

Cadre cu H=5.5m, T=5m 35 Cadre cu H=5.5m, T=6m Cadre cu H=6.5m, T=5m Cadre cu H=6.5m, T=6m 33 Cadre cu H=7 m, T=5m Cadre cu H=7 m, T=6m

31

29

Rezultat n urma proiectrii : 30 kg/mp0 5 10 15 20 25 30 35

27

Deschidere [m]

Fig. 272

Este important de menionat faptul c n nici una din cazuri nu se aplic restricia de zveltee, care ar avea un impact semnificativ asupra consumului de oel. 3.2. Analize cu considerarea nchiderilor n urmtoarea seciune snt prezentate aspectele tehnico-economice privind nchiderile unei hale Lindab realizate cu soluii standard. Soluiile de nchidere snt prezentate n anexa nr. 2. Rezultatele analizei snt centralizate n tabelul 1. Reprezentarea datelor din tabel sub form de diagram snt prezentate n figura 3. Comentarii privind componentele pentru nelegerea informaiilor prezentate: Structura: reprezint structura principal de rezisten (grinzi, stlpi, contravntuiri, uruburi de mbinare; Table cutate: snt tablele de acoperi i perete de pe ambele fee; Profile uoare Z, C: reprezint sistemul de pane de acoperi i rigle de perei; Izolaii, folii: reprezint termoizolaia din acoperi i perete, folii anticondens i barier contra vaporilor din acoperi i perete respectiv fiile de izolare mpotriva punilor termice; oruri: reprezint totalitatea elementelor de tinichigerie (coame, streini, coluri, etc.); Elemente de legtur: reprezint prinderile necesare tablelor cutate de pane i rigle, uruburi de esere, uruburi de prindere ale orurilor; Jgheaburi: reprezint sistemul de jgheaburi i burlane pentru realizarea scurgerilor apelor pluviale; Proiectare: costurile proiectrii structurii de rezisten i detalii (fr fundaii, arhitectur i instalaii). Comentarii: n cazul studiului de caz nr. 1 variaia nlimii de la 5 la 6 m are un impact de 4,4% n costul total al suprastructurii fa de 1% ceea ce reprezint variaia costului de la 4 la 5 m nlime. n cazul studiului de caz nr. 2 creterea calitii oelului de la OL37 la OL 52 aduce o scdere total a costurilor de cca. 5%. Efectul este diminuat datorit diferenei de pre ale oelurilor OL37 i OL 52. Tabelul 1Hala : Verheyen 25 x 50 x 6 m Componente Structur Table cutate Profile uoare Z, C Izolaii, folii oruri Elem de legtur Jgheaburi Proiectare, asisten Partial % valoare 36.8% 30.6% 10.0% 7.9% 6.1% 3.6% 1.6% 3.4% 100.0% % greutate 56.1% 24.8% 10.0% 4.3% 2.5% 0.4% 2.0% 0.0% 100.0% Eur/mp 40.60 33.77 11.00 8.67 6.75 3.94 1.76 3.73 110.22 Kg/mp 36.00 15.93 6.43 2.78 1.59 0.23 1.25 64.22

73

Componente-procent valoriStructur 6% 8% 4% 2% 3% 36% Table cutate Profile uoare Z, C Izolaii, folii 10% 31% oruri Elem de legtur Jgheaburi Proiectare, asisten45.00 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 40.60 33.77

Componente -Eur/mp

11.00

8.67

6.75

3.94

1.76

3.73

Structur

Table cutate

Profile uoare Z, C

Izolaii, folii

oruri

Elem de legtur

Jgheaburi Proiectare, asisten

Componente-procent greutate0.4% 4% 2% 2% 0% 40.00 36.00

Componente -kg/mpStructur Table cutate Profile uoare Z, C Izolaii, folii oruri Elem de legtur Jgheaburi Proiectare, asisten35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 Structur Table cutate Profile uoare Z, C Izolaii, folii oruri Elem de legtur Jgheaburi Proiectare, asisten 6.43 2.78 1.59 0.23 1.25 15.93

10%

25%

57%

Fig. 3 4. Concluzii Studiile efectuate arat, c o component semnificativ att din punct de vedere al ponderii n preul final ct i al greutii finale structura principal de rezisten ocup un loc important. Orice mbuntire adus acestei componente implic o modificare semnificativ a preului total al sistemului. Acest lucru este exploatat de furnizorii de sisteme prin: folosirea oelurilor de calitate superioar (OL 52) pentru structur; confecionarea structurii n soluie sudat pentru ca din punct de vedere al formei elementului i a seciunii acesta s fie utilizat ct mai eficient; adecvarea proiectului la tehnologiile disponibile de fabricaie; alegerea soluiei adecvate de ancorare a stlpilor n fundaie. Diferenele nregistrate n prezenta analiz snt datorate variaiei dimensiunilor geometrice i a ncrcrilor aferente. n cazul seciunilor mai suple supuse la ncrcri mari (ex. zone cu ncrcri exagerate de zpad) se pune rezolvarea problemei pierderii stabilitii prin ncovoiere cu rsucire. Pe de alt parte nivelul dezvoltrii tehnologice - posibilitile de fabricaie a structurii variate (structuri sudate automat sau manual, structuri din profile laminate) implic de la caz la caz costuri de manoper foarte variat (costurile forei de munc). Concepia de "sistem" mbin o serie de parametri (costuri materiale, montaj, termene de livrare i execuie, cerine estetice etc.) care nsumate rspund unor situaii impuse la un nivel de performan nalt. Bibliografie 1. Zsolt Nagy- Soluii constructive pentru hale metalice cu structura uoar. Universitatea Politehnica Timioara, 2001. Referat de doctorat Nr. 1.74

2. 3.

Catalog de hale Lindab elaborat de Britt Srl., 1999. Proiecte de execuie lucrri: a. Hal de producie Bucureti (Beneficiar: Lindab SRL, Proiectant structur: Britt Srl Timioara, Furnizor : Lindab Srl). b. Hal de prelucrarea lemnului Tg. Mure (Beneficiar: Woodcraft Srl, Proiectant structur: Britt Srl Timioara, Furnizor : Lindab Srl).

Poze lucrri prezentate:

Foto 1: Hal de producie - Woodcraft Tg. Mure

Foto 2: Hal de producie i birouri - Lindab Bucureti

Foto 3: Hal de producie n construcie Lindab Bucureti

Foto 4: Cldire de birouri n construcie Lindab Bucureti

Foto 5: Hal de producie finalizat Lindab Bucureti75

Foto 6: Detaliu baz de stlp

Anexa 1. Cadre articulate i ncastrate detalii structurale:

Detalii: 1. Configurare cadru curent articulat 2. mbinare grind stlp 3. Baza stlpului 4. mbinare la coam

76

Anexa 2. Detalii nchideri hale Lindab:

Detalii: 5. Detaliu coam 6. Detaliu soclu 7. Detaliu streain 8. Prindere rigl stlp 9.

77

contrapagin

78