CURS 2INTRODUCERE

Constructiile sunt produse complexe imobile, legate direct de teren si in contact cu mediul

inconjurator. Ele au rolul de a crea conditii optime pentru adapostirea si desfasurarea activitatilor umane,

tinand cont de conditiile in care se desfasoara acestea si de conditiile de mediu exterior.

Odata cu dezvoltarea societatii au aparut si posibilitatile de realizare a unor constructii care sa

corespunda, in conditii din ce in ce mai bune, necesitatilor economice, sociale, de educatie, etc.

Asigurarea unui adapost este o nevoie umana de baza. O casa ofera protectie atat impotriva

intemperiilor naturale, cat si a altor pericole si are de asemenea un rol socio-cultural constituindu-se in

centru al vietii de familie si o manifestare a identitatii personale. O casa bine proiectata si bine construita

asigura un standard de viata celor ce o locuiesc si le ofera protectie.

Constructiile au fost mai intai conditionate de caracteristicile fizico-mecanice si de dimensiunile

materialelor puse la dispozitia omului de catre natura (piatra naturala, lemn, pamant etc.), alcatuirea lor

avand un caracter empiric.

Principiile de baza ale constructiei de locuinte s-au bazat pe valori perene: calitatea fundatiei si a

solului, structura de rezistenta care constituie pentru casa ceea ce reprezinta scheletul pentru corpul uman,

peretii si acoperisul care protejeaza ocupantii de intemperii si alte pericole si nu in ultimul rand imbinarile

dintre toate acestea.

Dezvoltarea societatii a facut posibila si dezvoltarea stiintelor care se ocupa de constructii, atat in

privinta conceptiei si dimensionarii pe baze stiintifice a acestora, cat si in ceea ce priveste producerea unor

materiale noi de constructie si a unor semifabricate cu caracteristici fizico-mecanice si chimice superioare

celor aflate in natura (metalul, aliajele, betonul si betonul armat, masele plastice, etc.). Aceasta a facut

posibila diversificarea si modernizarea constructiilor, alcatuirea lor in conformitate cu o conceptie stiintifica

evolutiva. Realizarea constructiilor cu un grad de eficienta cat mai ridicat impune masuri privind

perfectionarea conceptiei si calculului in scopul asigurarii unei mai bune functionalitati, ridicarea calitatii,

asigurarea unei sigurante sporite in exploatare, concomitent cu reducerea consumurilor de materiale,

energie, forta de munca si a costurilor de productie.

1. Rol. Obiective.

Un alt factor foarte important de ridicare a gradului de proiectare a locuintelor o reprezinta

cutremurele. Acesta a impus conditii din ce in ce mai restrictive din punctul de vedere al proiectarii, astfel

incat gradul de siguranta a spatiilor de locuire sa fie tot mai ridicat. Structura trebuie sa reziste la miscarile

telurice verticale si orizontale fara a-si pierde din rezistenta. De aceea, in acest context devine primordiala

calitatea proiectarii, a muncii depuse si a materialelor, pentru a asigura un raspuns satisfacator al cladirilor

la solicitarea seismica. Metoda cea mai moderna de prevenire a dezastrelor in urma aparitiei unui cutremur

este managementul riscurilor. Aceasta ofera un cadru de tratare preventiva a sigurantei cladirilor in

detrimentul vechilor solutii reactive (masuri adoptate post – cutremur).

In majoritatea tarilor, in toate domeniile de activitate materialele reprezinta un procent cuprins in

intervalul 50-75% din valoarea constructiei, munca depusa intre 20-40%, in timp echipamentele folosite

ocupa ultima pozitie cu 5-20%. In cazul constructiilor civile, aceste proportii sunt inversate, gradul de

importanta al muncii depuse (proiectare si executie) si al echipamentelor devenind primordiale in

detrimentul calitatii materialelor.

- Omul, care indiferent de zona geografica, are nevoie de aceleasi conditii de confort (volume,

gabarite, temperatura, umiditate, lumina, nivel sonor, etc), in vederea asigurarii celor mai bune conditii de

sanatate, activitate, odihna si recreere.

- Activitatea omeneasca, prin cei doi factori principali pe care îi presupune si anume omul si

obiectul muncii, care vor hotărî asupra condiţiilor de confort şi asupra utilizării spaţiului (forme, dimensiuni,

legaturi pe orizontală şi verticlă) şi vor determina acţiuni mecanice, fizice, chimice si uneori biologice

exercitate asupra construcţiilor.

- Natura, care exercita asupra constructiilor actiuni mecanice, fizice,chimice, deosebit de variate,

ce depind de datele geografice ale amplasamentelor constructiilor, caracterizate prin teren (geologie, relief,

hidrografie, seismicitate), prin climă (vant, temperatură, precipitatii), fauna, zacaminte de materii prime,

materiale locale.

La realizarea constructiilor este necesar a se avea în vedere şi elementele de ordin architectural si

urbanistic specifice zonei unde se amplasează construcţia.

Factorii de mai sus trebuie analizati în detaliu, astfel incat constructiile sa corespunda din toate

punctele de vedere, inclusiv din punct de vedere estetic avand in vedere ca majoritatea constructiilor

reprezinta mesaje pentru generatiile urmatoare.

2. Factorii care influenteaza alcatuirea constructiilor

Factorii principali care determina conceptia, alcatuirea si executia constructiilor sunt

urmatorii:

Constructiile sunt clasificate in functie de obiectivele urmarite si anume: criterii

functionale, de calitate, economice, etc.

A. Clasificarea functionala se refera la destinatia de baza a constructiilor si le grupeaza in doua

mari categorii: CLADIRI si CONSTRUCTII INGINERESTI.

CLADIRILE sunt grupate in urmatoarele mari categorii, in functie de destinatia lor:

Cladiri civile cuprind:

cladirile de locuit: locuinte unifamiliale sau colective (blocuri de locuinte)

turism: hoteluri, moteluri, cabane, refugii montane

pentru ocrotire sociala: camine, internate scolare, aziluri

socio-culturale:

sanatate: spitale, policlinici, dispensare, sanatorii, farmacii

sport: sali de sport, patinoare

arta si cultura: teatre, galerii de arta, biblioteci, muzee, edituri

culte: biserici, catedrale, temple

judiciare si administrative: banci, tribunale, administratia locala si

centrala

invatamant: gradinite, scoli, invatamant superior

comerciale: magazine, mall-uri

Cladiri industriale cuprind:

cladirile destinate productiei: uzine, fabrici, hale, ateliere, etc.;

cladiri necesare servirii procesului de productie si depozitarii:

depozite de materiale, magazii, rezervoare, posturi de transformare,

centrale termice etc;

Cladiri agro-zootehnice cuprind:

cladiri destinate productiei si depozitarii produselor agricole, viticole,

legumicole, zootehnice, avicole: grajduri si adaposturi de animale si

pasari, sere, depozite pentru produse agricole

cladiri destinate pentru adapostirea si intretinerea utilajelor folosite in

ramura agrozootehnica;

Cladiri militare :

3. Clasificarea constructiilor

adaposturi pentru oameni (combatanti, populatie civila)

adaposturi pentru tehnica de lupta: depozite de armament, de

carburanti etc.

CONSTRUCTIILE INGINERESTI grupeaza toate celelalte categorii care nu au caracteristicile

cladirilor:

cai de comunicatii: poduri, tuneluri, cai ferate, drumuri, porturi

retele edilitare: de alimentare cu apa, gaze, energie, retele de

canalizare,

linii de transport pentru fluide tehnologice, energie electrica

constructii speciale: turnuri de televiziune, silozuri, cosuri industriale,

rezervoare

CONSTRUCTIICLADIRI CONSTRUCTII INGINERESTI

CLADIRI CIVILE CLADIRI INDUSTRIALE

CLADIRI DE LOCUIT

CLADIRI SOCIO-CULTURALE

CLADIRI PENTRU INVATAMANT

CLADIRI ADMINISTRATIVE

CLADIRI COMERCIALE

CLADIRI PENTRU TRANSPORTURI

CLADIRI SPECIALE

CLADIRI AGRO -ZOOTEHNICE

HALE INDUSTRIALE

ATELIERE

CENTRALE ENERGETICE

DEPOZITE

HAMBARE

MORI

GRAJDURI

ABATOARE

CRAME

PODURI

TUNELURI

CAI FERATE

DRUMURI

PORTURI

RETELE DE ALIMENTARE CU APA, GAZE, ENERGIE, RETELE DE CANALIZARE

COSURI INDUSTRIALE

TURNURI DE TELEVIZIUNE

B. Dupa pozitia constructiei fata de nivelul terenului:

a. Constructii subterane (tuneluri, canale etc.);

b. Constructii supraterane (cladiri, poduri, cai ferate, drumuri, baraje etc).

C. Dupa structura de rezistenta a cladirilor:

Structura de rezistenta a unei cladiri reprezinta ansamblul de elemente de constructie

destinat sa asigure preluarea si transmiterea pana la terenul de fundare a incarcarilor care actioneaza asupra

constructiei.

a. Structuri cu pereti de rezistenta (structurali)

Peretii sunt realizati:

1. prin zidire (elemente de caramizi sau blocuri ceramice sau b.c.a.)

Fig. 1. Cladire avand structura de rezistenta din pereti din zidarie

Peretii realizati prin zidire se utilizeaza la cladiri avand cel mult P+4E si exista doua moduri de

dispunere a peretilor :

Pereti structurali dispusi la fiecare travee (pe directia transversala a cladirii) ; pe directie

longitudinala sunt prevazuti pereti cu rol de contravantuire (rigidizare). Se creaza in acest fel o structura de tip

fagure - compartimentare deasa.

Pereti structurali dispusi la fiecare deschidere (pe directia longitudinala a cladirii); pe directie

transversala sunt prevazuti pereti cu rol de rigidizare care delimiteaza o celula functionala de tip apartament,

sala de clasa etc. Se creaza in acest fel o structura de tip celular - compartimentare rara.

2. Pereti realizati din beton armat monolit – solutie aplicata pentru cladiri multietajate

Fig. 2. Cladire avand structura de rezistenta de tip fagure cu pereti din zidarie

Fig. 3. Cladire avand structura de rezistenta de tip celular cu pereti din zidarie

Pereti turnati la fata locului (monolit) dispusi pe directia transversala a cladirii (la fiecare

travee) si pe directie longitudinala. Se creaza in acest fel o structura de tip fagure - compartimentare deasa.

Fig. 4. Cladire avand structura de rezistenta din pereti din beton armat – compartimentare deasa

Pereti turnati la fata locului (monolit) dispusi pe directia transversala a cladirii (la doua sau trei

travei) si pe directie longitudinala. Se creaza in acest fel o structura de tip celular - compartimentare rara.

3. Pereti realizati din elemente prefabricate – structuri integral realizate din panouri mari. La noi a

fost aplicata structura de tip fagure.

a. b.

Fig. 5. Cladire avand structura de rezistenta din pereti din beton armat – compartimentare celulara

Fig. 6. Cladire avand structura de rezistenta din panouri mari din beton armat prefabricat: a. compartimentare fagure; b. compartimentare celulara

b. Structuri cu schelet / in cadre

Structura este alcatuita dintr-un ansamblu de bare verticale si orizontale (stalpi si grinzi) din beton

armat monolit (turnat la fata locului) sau din elemente prefabricate din beton armat, lemn sau din metal.

Cadrele se dispun in mod curent pe doua directii ortogonale (transversala si longitudinala).

Structurile in cadre realizeaza flexibilitate in organizarea functionala a spatiului.

c. Structuri mixte

Fig. 7. Cladire avand structura de rezistenta din cadre din beton armat

Sunt realizate din cadre si pereti structurali (din beton armat sau zidarie) in scopul realizarii unei

conlucrari structurale care sa asigure o comportare mai buna din punct de vedere mecanic, indeosebi sub

actiunea solicitarilor seismice.

Structurile mixte pot fi:

1. Structuri duale

Structura este realizata prin cuplarea a doua subsisteme cu caracteristici diferite: cadre si pereti

structurali. Raspunsul global al structurii sub actiuni seismice este modificat comparativ cu cel al structurilor

alcatuite fie numai din cadre, fie numai din pereti structurali.

2. Structuri cu nucleu rigid

Peretii structurali sunt grupati intr-un nucleu rigid, de regula cu pozitia centrala in structura, sau in

mai multe nuclee, dispuse cat mai simetric. In spatiul delimitat de un nucleu se organizeaza circulatia

verticala a cladirii (casa scarii si ascensorul), camere tehnice si de serviciu.

a. b.

Fig. 8. Cladire avand structura de rezistenta duala: cadre si pereti din beton armat

Fig. 9. Cladire avand structura de rezistenta cu nucleu rigid: a. structura cu nucleu central si cadre periferice ;b. structura cu doua nuclee de rigidizare si cadre

3. Structuri cu parter flexibil

Cladirea are cadre la parter si pereti structurali in sistem fagure sau celular la etaje. Structura

prezinta sensibilitate la solicitarea seismica.

4. Structuri tubulare

Un „tub” reprezinta un ansamblu de stalpi desi, dispusi in general pe conturul cladirii, legati intre ei

prin grinzi inalte (grinzi parapet) care alcatuiesc un tub exterior, cu peretii perforati.

Structura este avantajoasa la un numar mare de niveluri. Se pot realiza:

- Structuri cu un singur tub;

- Structuri care asociaza un tub cu un nucleu – structura numita „tub in tub”.

- Structuri care asociaza un tub cu pereti structurali.

a. b.

Fig. 10. Cladire avand structura de rezistenta cu parter flexibil

Fig. 11. Cladire avand structura tubulara: a. cu un singur tub; b. cu tub dublu (tub in tub)1 – tub perforat exterior ; 2 – tub interior (nucleu)

5. Structuri speciale

Sunt realizate sub forma de arce, placi curbe subtiri, structuri suspendate pe cabluri, etc.

4. Dupa durata de utilizare a constructiilor:

a. Constructii provizorii (cu durata de utilizare limitata, mai putin de 10 ani)

b. Constructii definitive (cu durata de utilizare indelungata, mai mult de 10 ani)

Durata de viata proiectata, in ani

Exemple

≥ 100

Structuri monumentale, poduri si alte structuri pentru lucrari ingineresti importante

50 - 100 Cladiri si structuri obisnuite10 - 30 Constructii agricole sau similare

Parti de structura ce pot fi inlocuite(de exemplu reazeme)≤ 10 Structuri provizorii (tranzitorii)

5. Dupa regimul de inaltime a constructiilor:

a. Cladiri cu regim de inaltime foarte redus – cladiri parter (P) sau parter si etaj (P + 1E)

b. Cladiri cu regim de inaltime redus – cladiri cu putine niveluri (P + 2...4E)

c. Cladiri cu regim de inaltime mediu – cladiri cu mai multe niveluri (P + 5...10E)

Fig. 12. Cladiri avand structura de rezistenta speciala: arce, panze curbe subtiri, cupole

d. Cladiri cu regim de inaltime inalt – cladiri cu mai multe niveluri (P + 11E ... max. 45m inaltime a

cladirii fata de nivelul terenului)

e. Cladiri cu regim de inaltime foarte inalt – cladiri cu foarte multe niveluri (cladiri cu inaltime peste

45m fata de nivelul terenului)

4. CATEGORII DE IMPORTANTA PENTRU CONSTRUCTII(cf. HGR. 766 / 1997: Hotarare pentru aprobarea unor regulamente privind calitatea in constructii; anexa 2 – Regulament privind stabilirea categoriei de importanta a constructiilor)

In scopul aplicarii diferentiate a sistemului calitatii, constructiile se incadreaza, dupa importanta lor, in:a. Categorii de importanta (globala), care privesc intreaga constructie, sub toate aspectele;b. Categorii de importanta (specifice) / clase de importanta care privesc intreaga constructie sau parti de constructie, sub anumite aspecte.

Aceste categorii de importanta se aplica tuturor constructiilor, noi sau existente. Prin regulament se legifereaza ca stabilirea categoriei de importanta sa se faca de catre proiectant, la cererea investitorului, pentru cladirile noi sau la cererea proprietarului, pentru constructiile existente.

Clasele de importanta ale constructiilor se refera la cerintele esentiale, prin diferite acte normative.- Pentru incadrarea in cerinta de « Rezistenta si stabilitate », normativul de protectie antiseismica

stabileste 4 clase de importanta, in functie necesitatea ramanerii functionale dupa un seism major.Clasele de importanta se coreleaza cu categoriile de importanta de catre proiectant, la constructiile noi, si/sau

de catre expertul tehnic atestat, la constructiile existente, în scopul stabilirii conditiilor de aplicare a componentelor sistemului calitatii.

CATEGORII DE IMPORTANTA :I. Categoria de importanta A - Constructii de importanta exceptionala

1. Constructii cu functiuni deosebit de importante, a caror neindeplinire implica riscuri majore pentru societate si natura, pe zone foarte extinse.

Exemple: reactoare nucleare, baraje inalte sau amplasate pe terenuri dificile, cu zone intens populate in aval.2. Constructii cu caracter de unicat, cu valoare deosebita de patrimoniu.

Exemple: ansambluri si cladiri de cult sau alte monumente de arhitectura propuse pentru a fi inscrise in patrimoniul cultural mondial.

II. Categoria de importanta B - Constructii de importanta deosebita1. Constructii cu functii importante, a caror neindeplinire implica riscuri majore pentru societate si

natura, pe zone limitate.Exemple: constructii din industria chimica; cai ferate, sosele, poduri, porturi si aeroporturi de interes national; baraje pentru acumulari mari de apa; constructii social - culturale cu aglomerari mari de oameni; statii de emisie de radio si televiziune.

2. Constructii de valoare deosebita de patrimoniu sau care adapostesc asemenea valori.Exemple: monumente de arhitectura, situri istorice, muzee, arhive si biblioteci de importanta nationala.

III. Categoria de importanta C - Constructii de importanta normala1. Constructii cu functii obisnuite, a caror neindeplinire nu implica riscuri majore pentru societate si

natura.Exemple: cladiri de locuinte cu mai mult de doua niveluri; constructii industriale si agrozootehnice curente ; constructii social-culturale care nu intra in categoriile de importanta A si B.

2. Constructii cu caracteristici si functiuni obisnuite, dar cu valori de patrimoniu.Exemple: cladiri de cult ; muzee de importanta locala.

IV. Categoria de importanta D - Cladiri de importanta redusaConstructii cu functii obisnuite, a caror neindeplinire afecteaza un numar redus de oameni.Exemple: cladiri de locuinte parter si un etaj; dependinte gospodaresti; constructii provizorii.

CLASE DE IMPORTANTA :Clasa I. Cladiri cu functiuni esentiale, a caror integritate pe durata cutremurelor este vitala pentru protectia civila: Exemple: statiile de pompieri si sediile politiei; spitale si alte constructii aferente serviciilor sanitare care sunt dotate cu sectii de chirurgie si de urgenta; cladirile institutiilor cu responsabilitate in gestionarea situajiilor de urgenta, in apararea si securitatea nationala; statiile de producere si distribute a energiei si/sau care asigura servicii esentiale pentru celelalte categorii de cladiri mentionate aici; garajele de vehicule ale serviciilor de urgenta de diferite categorii; rezervoare de apa si statii de pompare esentiale pentru situatii de urgenta; cladiri care contin gaze toxice, explozivi si alte substante periculoase.I = 1.4

Clasa II. Cladiri a caror rezistenta seismica este importanta sub aspectul consecintelor asociate cu prabusirea sau avarierea grava

Exemple: cladiri de locuit si publice avand peste 400 persoane in aria totala expusa spitale, altele decat cele din clasa I, si institutii medicale cu o capacitate de peste 150 persoane in aria totala expusa; penitenciare; aziluri de batrani, crese; scoli cu diferite grade, cu o capacitate de peste 200 de persoane in aria totala expusa; auditorii, sali de conferinte, de spectacole cu capacitati de peste 200 de persoane; cladirile din patrimoniul national, muzee etc.I = 1.2

Clasa III. Cladiri de tip curent, care nu apartin celorlalte categoriiI = 1.0

Clasa IV. Cladiri de mica importanta pentru siguranta publica, cu grad redus de ocupare si/sau de mica importanta economicaExemple: constructii agricole, locuinte unifamiliale.I = 0.8