Monitorizarea topografica a constructiilor inalte - Partea 1

7/23/2019 Monitorizarea topografica a constructiilor inalte - Partea 1

1/158

MONITORIZAREA TOPOGRAFIC ACONSTRUCIILOR NALTE

CUPRINS

PAGINAIntroducere ICap.1 Cadrul general n care se desfoar activitatea topografic de

monitorizare a execuiei i urmrire n timp a construciilornalte

1

1.1 Noiuni generale asupra construciilor inginereti nalte 11.1.1 Argumente privind importana cunoaterii

soluiilor structurale i a condiiilor demediu privind construciile nalte

1

1.1.2 Clasificarea general a construciilor 21.1. Construcii ce pot fi ncadrate n categoria

construciilor nalte. Consideraii generale 1.2 !ealizri semnificative n domeniul construciilor nalte

i perspective

"

1.2.1 #rezentarea unor construcii inginereti nalterealizate n !om$nia

"

1.2.2 Construciile inginereti nalte n lume %

1.2. #erspectiva dezvoltrii domeniului structurilornalte & proiecte de viitor 1"

1. Noiuni asupra principiilor de calcul al construciiloringinereti nalte

1'

1..1 #rincipii generale de calcul 1'

1..2 (portunitatea a)ordrii preliminare aprincipiilor de calcul n scopul unei mai )unecorelri a rezultatelor msurtorilor topograficecu prognozele avute n vedere n stadiul deproiectare

1'

1.. *etoda curent de calcul 1+1.." Caracteristici ale aciunilor i modaliti de

grupare a acestora1,

1..% Aciunea v$ntului asupra construciilor

inginereti nalte

2-


2/158

1.. Aciunea seismelor asupra construciiloringinereti nalte

22

1..' !spunsul structurilor nalte la aciunea forelorvi)rante i impactul acestora asupra locatarilor

2"

1..+ #reocupri privind limitarea oscilaiilorstructurilor nalte su) efectul v$ntului i aexploatrii

2%

1.., /ezastrele n domeniul structurilor naltesolicit ameliorarea soluiilor de proiectare

2'

1..1- 0tilizarea analizei spectrale de tip il)ertuang la estimarea posi)ilelor pagu)eprovocate de aciuni extraordinare3 sau princuplarea unor factori de solicitare3 n

monitorizarea strii de moment a structurilor

2+

1." Contri)uii privind analiza comportrii structurilor naltesu) aciunea nclzirii neuniforme3 a v$ntului3 asolicitrilor cumulate3 a erorilor de execuie

"

1.".1 Analiza topografic a strii structurilor naltesu) aciunea solicitrilor necesit o )uncunoatere a acestora3 dar solicitrileinflueneaz i metodele de studiu

"

1.".2 4ariaia axei verticale a constructiilorcoloan

de mare nlime la nclzirea solarneuniform

"

1.". 4ariaia axei verticale a construciilorcoloande mare nlime la aciunea v$ntului

%

1.% 5fectele erorilor i a greelilor de execuie asupracalitilor i funciunilor construciilor n general i aconstruciilor nalte3 n special

"

Cap.2 6tadiul actual al te7nologiilor topografice pentru execuia iexploatarea construciilor nalte

"'

2.1 (rganizarea lucrrilor topografice la trasarea i executiaconstruciilor nalte

"'

2.2 8e7nologii topografice clasice utilizate la execuia iexploatarea construciilor nalte. Analiz sintetic3propuneri de ameliorare a preciziei

%

Cap. !eele spaiale utilizate la execuia construciilor nalte .1 #recizia cerut de reelele spaiale inginereti .2 *odele de reele spaiale de trasaremontare a

costruciilor nalte'

. Calculul preciziei interseciei spaiale realizate cu dou

spaii topografice totale din dou )aze perpendiculare3 la

'+


3/158

msurarea nclinrilor structurilor de tip tronconicCap." 8e7nologii topografice moderne care pot asigura

monitorizarea execuiei i. urmrire a comportrii n timp astructurilor foarte nalte

+

".1 #rocedeu i instrument3 de concepie original3 pentrumsurarea evoluiei axului vertical al construciilornalte su) efectul nsoririi neuniforme

+

".2 #rocedeu i dispoziiv3 de concepie original3 pentrudeterminarea3 n regim cinematic3 a variaieiverticalitii structurilor nalte

+

". 0tilizarea te7nologiei 9#6 la asigurarea i verificareaexecuiei pe vertical a construciilor foarte nalte i laurmrirea comportrii n timp n regim static i

cinematic

+,

"." Alte metode privind controlul activ inteligent alcldirilor solicitate la aciunea v$ntului sau a altorfactori pertur)atori.

112

Cap.% 6tudii de caz. Analiza comportrii structurilor foarte nalterealizate n !om$nia la aciunea factorilor de mediu

12

%.1 *surtori executate asupra unui co de fum de 2-- msituat n /e:3 :ud. Clu: i rezultatele acestora

12

%.2 6tudierea verticalitii unui co de fum de 1-- m

nlime3 n regim static i cinematic

12%

%. Analiza pe parcursul execuiei i urmrirea comportriin timp a celei mai nalte construcii realizate n!om$nia

11

Cap. Concluzii & contri)uii privind analiza comportrii structurilornalte su) aciunea factorilor de mediu3 a modelelor generalecomportamentale3 a metodelor optime de urmrire a execuieii a comportrii n timp

1'+

.1 4ariaia axei verticale i a v$rfului construciilor coloande mare nlime la nclzirea solar neuniform

1'+

.2 Consideraii privind aciunea v$ntului asupraconstruciilor foarte nalte

1+2

. Cuplarea forelor & risc de proiectare 1+"." *etode actuale de monitorizare a execuiei i a

comportrii n timp & propuneri1+

.% Cercetri actuale la nivel mondial 1+,. #ropuneri privind cercetri viitoare n domeniu 1,1.' Concluzii generale 1,2

;i)liografie 1,"


4/158


5/158

INTRODUCERE

!ealizarea din punct de vedere geometric a construciilor nalte este

un domeniu interdisciplinar3 puin a)ordat n literatura de specialitate.

5xtinderea acestei teme de cercetare cuprinde toate fazele ce fac o)iectul

construirii unui o)iectiv nalt3 de la faza de proiectare la urmrirea

comportrii n timp.

asigurarea verticalitii n procesul de

execuie3 poziionarea corect a cofra:elor n scopul executrii unei structuri

corespunztoare3 respect$nduse geometria acesteia3 studierea comportrii

acestor construcii n timpul procesului de execuie i n exploatare3 la

aciunea diferitelor solicitri.


6/158

( pro)lem important n procesul de execuie a structurilor nalte

este deci3 asigurarea verticalitii3 av$nd n vedere c nlimea lor se

desfoar pe sute de metri3 rolul geodeziei fiind tocmai de a gsi metode i a

le adapta te7nicilor de execuie a construciilor speciale nalte.

=n lucrare am prezentat cercetrile mele n domeniu3 posi)ilitile de

rezolvare a acestor pro)leme3 apel$nd la te7nicile de v$rf consacrate sau

aflate nc n faz de experimentare p$n la data redactrii lucrrii.

=n ela)orarea lucrrii au aprut o serie de dificulti 3at$t su) aspectul

documentrii3 materialul fiind iniial limitat3 c$t i numrul mic al investiiilor

de acest gen din ar3 fapt care a restr$ns participarea ingineriei geodezice n

procesul de realizare a acestora.

=nlimea construciilor a fost3 este i va fi o pro)lem care a impus

dintotdeauna specialitilor anumite limite3 determinate de rezistena

materialelor folosite3 de te7nologiile n continu dezvoltare sau perfecionare3

de funcionalitatea3 de precizia cerut. #e parcursul preocuprilor mele3 iniial

de la participarea la execuia courilor de fum de la ;rila de 2%- m nlime38urceni i ;raov de 2+- m3 activitatea desfurat n cadrul 8rustului

5nergoconstrucia la execuia lucrrilor proiectate de I.6.#.5 ;ucureti i

8. v$nt3 nsorire3 nclzire neuniform a

pereilor structurilor3 de care3 n general se ine mai puin cont at$t la

proiectare c$t i la execuie . Analiza influenei acestor factori ridic


7/158

pro)leme n sta)ilirea cu exactitate a contri)uiei fiecrui factor la

proiectarea pe vertical a axului construciei.

0ltimile realizri n domeniul construciilor rezideniale foarte nalte3

cldirile gemene #etronas de "%2 m nlime3 nlate n ?uala

monitorizarea deformaiilor construciilor nalte3 analize i interpretriE

predicii privind deformaiile i micrile construciilor nalte care s stea

la )aza realizrii proiectelor inginereti din acest domeniu.

Ca misiuni de )az se propun>

promovarea cunotiinelor i cercetrilor geodezilor n realizarea

lucrrilor de construcii sau n alte ramuri profesionale inginereti E

dezvoltarea expertizelor multidisciplinare n domeniu3 integr$nd metode

topografice clasice i moderne3 com)in$nd metode geometrice cu alte

metodeBsenzori3 accelerometre3 scanere3 fotogrammetrie digital3 sisteme

ineriale.

/e la execuia n anul 1+,"3 a primei construcii de peste 1-- de metri

nlime3 *an7attan


8/158

0n efect al celor prezentate anterior a fost reconsiderarea metodelor de

calcul3 al standardelor3 al conceptelor privind modelarea matematic n

procesul de proiectare al construciilor nalte3 impun$nduse urmtorul

considerent

nici o metod de poiect!e n" po!te #i $!%id!t& dec't (n "m!

!n!%i)ei pi$ind compot!e! pe p!c"*"% e+ec",iei -i (n timp !

con*t"c,iei %! !c,i"ne! #!ctoi%o pet".!toi& $'nt& c"tem"&

(n*oie ne"ni#om& %! !ce*t c!pito% m*"toi%e /eode)ice #iind ce%e

c!e d!" po*i.i%e *p"n*"i0

Av$nd n vedere pro)lemele cu care se confrunt proiectanii din acest

domeniu 3privind faptul c nivelul excesiv al vi)raiilor construciilor nalte

afecteaz confortul ocupanilor3 necesit$nd adoptarea de metode de limitare i

prevenire a acestui fenomen cu rol de reducere a rspunsului structural la

solicitri3 numai rezultatele in situ pot valida sau infirma eficiena soluiilor

adoptate.


9/158

msurtorilor topografice pentru verificarea concordanei ipotezelor de

calcul3 n raport cu rspunsul real al structurilor. Am pus un accent deose)it

pe analiza comportrii structurilor nalte su) aciunea nclzirii neuniforme a

nveliului exterior al acestora3 a v$ntului i mai ales al *o%iciti%o

c"m"%!te.

Am considerat oportun prezentarea n cadrul celui de al doilea

capitol a modului de organizare a lucrrilor topografice la trasarea i execuia

construciilor nalteiar n partea a doua a capitolului am analizat te7nologiile

topogeodezice existente la momentul a)ordrii temei de cecetare3 metode

considerate n prezent clasice.

Av$nd n vedere faptul c3 ntregul ansam)lu de msurtori tre)uie

su)ordonat unui sistem de spri:in3 format din reele spaiale geodezice

inginereti3 am consacrat cel de al treilea capitol analizei preciziei i a

modului de construcie al acestor reele.

Capitolul " prezint te7nologiile topografice moderne din domeniul

studiat3 prezent$nduse cercetrile mele tiinifice ce au avut ca rezultatproiectarea de noi te7nologii3 un studiu privind posi)ilitatea utilizrii staiilor

9#6 n procesul de execuie a construciilor nalte3 c$t i a aparatelor de tip

accelerometre3 scanere laser3 sisteme senzoriale3 amortizoare3 sisteme

pendulare3 aparate cu diri:are laser3 capitolul nc7einduse cu o analiz a

sistemelor manager utilizate n ultimul timp la execuia i urmrirea

comportrii n timp a structurilor nalte.=n capitolul % al lucrrii se analizeaz pro)lemele legate de execuia i

urmrirea courilor de fum de 2-- m din )eton armat3 situat pe platforma

c7imic /e:Clu:3 1-- m i %2 m din )eton armat3 din ;aia *are3 aceasta

constituind cea mai nalt construcie din !om$nia i al treilea co de fum din

5uropa3 ca nlime.


10/158

0ltimul capitol al lucrrii prezint concluzii privind metodele

topografice ce pot fi utilizate la execuia i urmrirea construciilor nalte i

face o analiz privind modelul evoluiei n timp a axului structurii nalte su)

influena diferiilor factori3 ce a fost realizat compar$nd rezultatele

msurtorile efectuate n cadrul studiilor de caz cu datele avute la dispoziie

privind rspunsul unor structuri similare3 la aciunea solicitrilor3 n special a

#!ctoi%o de medi".

6e su)liniaz faptul c3 cercetrile din domeniul de studiu a)ordat au

un caracter intedi*cip%in! i deci3 nu pot fi a)ordate dect n aceast

manier. #ornind de la preocuprile specialitilor din domeniu3 de la

recomandrile forurilor de specialitate B DI93 AI93 ACI3 A6C53 i lu$nd n

considerare experiena acumulat3 se fac n finalul capitolului propuneri

privind cercetrile viitoare .

8re)uie precizat faptul c3 deoarece cercetrile n domeniul de studiu

a)ordat3 leam efectuat dea lungul a peste 2% de ani3 doar o mic parte a

rezultatelor sau putut cuprinde n coninutul acesteia3 exploziainformaional din ultimii ani limit$nd i posi)ilitatea de a prezenta stadiul la

zi la nivel mondial.


11/158

CAP0 1 STADIUL ACTUAL AL TE2NOLOGIILOR

TOPOGRAFICE PENTRUE3ECUIA 4I

E3PLOATAREA CONSTRUCIILOR NALTE

1010 No,i"ni /ene!%e !*"p! con*t"c,ii%o (n!%te

101010 Intod"cee

/ezvoltarea exploziv a tiinei i te7nicii actuale3 caracteristic de

)az a celei de a doua :umti a secolului nostru3 influeneaz n mod

pregnant dezvoltarea ntregii viei economice3 sociale ale oamenilor.

!amura construciilor3 care reprezint cea mai vec7e activitate te7nic

organizat a omului se dezvolt n mod continuu in$nd pasul cu necesitile

complexe pe care le impun cele dou activiti contemporane. 6pre deose)ire

de unele ramuri noi aprute ale tiinei i te7nicii3 care prezint o dezvoltare

spectaculoas3 ramura construciilor se caracterizeaz prin acumulri

cantitative i calitative mai lente3 dar semnificative i dura)ile n timp3

contri)uind la lrgirea i la diversificarea activitilor din acest domeniu

important.

#rincipalele componente ce pot fi cuantificate n activitatea de

construcii sunt cele legate de proiectare3 execuie i exploatare. #roiectarea

unei structuri de rezisten se refer la alegerea unor parametrii constructivi

care s corespund cerinelor scopului propus3 determinarea aciunilor care

solicit structura i com)inrii acestora3 dimensionarea i alctuirea n aa fel

nc$t s fie respectate condiiile de rezisten3 sta)ilitate i estetic. 5xecuia

i exploatarea reprezint pe de alt parte folosirea unor te7nologii adecvate


12/158

care s corespund nivelului de proiectare ales c$t i gsirea unor mi:loace

eficiente3 optime de transpunere a proiectului pentru scurtarea duratei de

execuie3 folosirea raional a materialelor3 factorului uman i mi:loacelor de

producie.

Cerina o)iectiv de dezvoltare i cretere economic ne determin s

efectum operaia de prognozare & afirmaie pro)a)ilistic asupra viitorului &

analiz$nd datele existente i considerate ntro evoluie dinamic.

8endina general de a se pune la dispoziia omenirii mai mult spaiu

adpostit pentru locuine3 cldiri edilitare3 suprafee mai mari industriale3 a

fcut ca evoluia performantelor constructive privind desc7iderile i

nlimile s fie exponenial cu at$t mai mult cu c$t procesul de concepie n

concordan cu te7nologia de fa)ricaie creaz premisele materializrii

acesteia.

0rmrind evoluia celor doi parametrii> desc7ideri la 7ale parter

precum i aceea a nlimilor la cldirile civile i industriale se constat c

acetia au nregistrat ntre 1,-- & 1,,- o rat de cretere ntre 2 i .*otivele care fac s :ustifice existena acestor cur)e sunt> realizarea de

desc7ideri mari pentru 7alele industriale permite comasarea n condiii

economice avanta:oase a diferitelor tipuri de industrii oferind n acelai timp

condiii flexi)ile pentru satisfacerea diversitii largi de caracteristici

funcionale3 iar cldirile nalte au o evoluie spectaculoas datorit creterii

populaiei pe de o parte3 i pe de alt parte a concentrrii ur)ane.

101050C%!*i#ic!e! con*t"c,ii%o

Construciile se mpart n dou categorii principale i anume> cldiri i

construcii contemporane.


13/158

Cldirile sunt acele construcii care adpostesc oameni3 animale 3

materii prime3 materiale sau n care oamenii i desfoar activitile lorE

cldirile cuprind n interiorul lor ncperi folosite n diferite scopuri.

/up destinaia pe care o au3 cldirile se mpart n>

- construcii civile & locuine3 cldiri social & culturale Bcoli3

)i)lioteci3 spitale3 sli de spectacol3 de sport etc.3 cldiri

administrative i comerciale Bsedii de instituii i firme3 gri3 oficii

potale3 )nci3 magazine etc.E

- Construcii industriale Buzine3 fa)rici3 depozite3 magazii3 gara:e3

7angare3 la)oratoare industriale etc.E

- Construcii agrozoote7nice Bremize pentru utila:e agricole3 silozuri

sere3 gra:duri de animale3 7ale pentru psri etc..

Construcii speciale cuprind toate celelalte categorii de construcii

cum sunt>

- lucrri de ci de comunicaie Bstrzi3 osele3 ci ferate3 canale de

navigaie3 piste de aterizare3 galerii de metrouri etc.E- linii de transport de energie i telecomunicaiiE

- lucrri de art pentru ci de telecomunicaie Bpodee3 poduri3

viaducte3 tuneluriE

- lucrri 7idrote7nice B)ara:e3 conducte3 canale3 ecluze3 amena:ri

portuare3 corecii de toreni etc.

- lucrri de m)untiri funciare Bdesecri3 drena:e3 irigaii3ameliorri de terenuriE

- lucrri diverse Bcouri de fum pentru fa)rici3 turnuri de rcire3

turnuri de extracie la exploatri miniere.

101060Con*t"c,ii in/inee-ti (n!%te0


14/158

Construciile inginereti sunt aceea categorie de construcii la care n

faa premiselor funcionale rezolvrile sunt lsate numai la raionamentul

inginerului deoarece factorul uman nu intervine primordial fa de exigenele

sale n domeniul te7nologic. Cele mai reprezentative tipuri de construcii din

categoria construciilor inginereti nalte sunt> silozurile3 turnurile de rcire3

castele de ap3 turnuri de telecomunicaii3 couri de fum.

=n desc7iderea acestor construcii3 av$nd n vedere aspectele specifice

fiecrui tip vom a)orda prin exemplificare alctuirea i execuia lor n ordine

secvenial.

101060!0 Co-"i de #"m

Courile de fum sunt conducte verticale pentru evacuarea la mare

nlime a reziduurilor provenite din procesele te7nologice industriale.

=nlimea lor mare rezult din condiia de tira: precum i din condiia de

dispersie.Courile de fum se clasific convenional pe )aza urmtoarelor

criterii>

- dup form> cilindrice i tronconiceE

- dup temperatura gazelor>

1. couri reci Bt H 1---CE

2. couri calde B1---

C H t H ---

CE. couri foarte calde Bt H ---CE

- dup materialul structurii de rezisten> din )eton armat i

precomprimat3 din )eton precomprimat3 din elemente metaliceE

- dup realizarea proteciei structurii de rezisten la aciunea

gazelor tranzitate> couri necptuite cu strat de izolaie ntre


15/158

peretele de )eton i zidria de protecie3 cu spaii de aer ventilate

sau cu spaii de aer neventilate.

/imensiunile principale ale coului3 nlimea i diametrul interior

rezult din calcule termote7nice3 n funcie de volumul de gaze evacuate i de

tira:ul necesar.

9rosimea peretelui din )eton armat se recomand s fie de minim 1+

cm3 pentru couri cu diametrul interior dI H m3 acesta ma:or$nduse cu 1 cm

pentru fiecare metru n plus Brecomandrile ACI -'. *arca minim a

)etonului este de ; 2-- Brespectiv clasa ;c1% cu asigurarea compactrii

mecanice de foarte )un calitate i asigur$nd o acoperire cu )eton a

armturilor de rezisten de minim % cm3 n funcie de pericolul

agresivitii c7imice a fluidului tranzitat.

Armarea fluidului propriuzis cuprinde>

)arele pe direcia vertical3 dispuse pe un r$nd sau pe am)ele fee3

av$nd rolul de a prelua eforturile din cele dou grupri de ncrcri

Bfundamental i special ce conin ncrcrile din greutate proprie3 v$nt3seism i variaii de temperaturE

)arele orizontale dispuse pentru preluarea eforturilor din aciunea

local a v$ntului i aciunea variaiilor de temperatur.

/imensionarea seciunilor peretelui de rezisten are un grad de

complexitate remarca)il n raport cu simplitatea formei generale.

#rin nlimea lor mare i dimensiunile lor reduse n plan te7nologiacofra:elor glisante la courile de fum apare ca deose)it de avanta:oas

permi$nd realizarea de economii la sc7ela i eafoda:e i o calitate

excepional prin monolitismul peretelui3 de remarcat contri)uia

specialitilor rom$ni la perfecionarea acestor te7nologii.

101060.0 Si%o)"i


16/158

Acestea sunt construcii care servesc la depozitarea pe nlime mare a

materiilor prime3 semifa)ricate sau produse granulare sau pulverulente. 5le

se caracterizeaz prin nlimea mare a celulelor n raport cu dimensiunea lor

n plan i prin faptul c pereii lor tre)uie s reziste la mpingerea

materialelor care se depoziteaz n ele3 astfel c sunt puternic armai sau sunt

alctuii din )eton precomprimat.

/up numrul celulelor silozurile pot fi mprite astfel>

1 6ilozuri monocelulare alctuite dintro singur celul.

a 6ilozuri pentru za7r av$nd c$te 1%.--- 2-.--- t capacitate3

alctuite din una sau mai multe celule de % m diametru interior i 2" 2' m

nlime3 av$nd peretele de 2 cm grosime. Acoperiul este format din grinzi

metalice rezemate pe perete i pe un turn central metalic sau din )eton armat

executat prin glisare3 iar pe ferme sau montat plci armate din )eton celular

autoclavizat.

) 6ilozuri pentru ciment3 cu capacitatea de 1-.---1%.--- t pe celulacu diametrul de 1%3--1+3-- m i "-3--'-3-- m nlime3 cu peretele armat

cu oel superior B#C - sau )i oel ori precomprimat3 sau executat la mai

multe fa)rici de ciment.

26ilozuri multicelulare3 alctuite din mai multe celule circulare sau

dreptung7iulareE ele reprezint tipul curent de siloz pentru depozitarea de

materiale pulverulente sau granulare3 capacitatea fiecrei celule variind de la1-- t p$n la 2.--- t3 iar capacitatea total put$nd a:unge la 2-.--- & 1--.---

t i c7iar mai mult. Astfel>

a 6ilozuri pentru ciment av$nd 12 celule de 1-3-- 123-- m

diametru i -3-- "-3-- m nlime3 la toate fa)ricile de ciment

din ar.


17/158

) 6ilozuri pentru semine3 av$nd 12 celule de 3-- 1-3-- m

diametru i nlime de -3-- "3-- m3 la numeroase fa)rici de

ulei.

c 6ilozuri de cereale3 alctuite din mai multe )aterii de 12 celule

circulare de 3%- '3- m diametru i 2-3- 3-- m nlime3 cu

capaciti de

2-3-- -3-- t3 executate cu refolosirea aceluiai cofrag glisant de

+1- ori.

101060c0 T"n"i ind"*ti!%e

18urnuri de granulare pentru industria c7imic3 alctuite de o)icei

din dou celule cilindrice de 1-3--2-3-- m diametru i "-3--%-3-- mnlime3 legate ntre ele cu casa mainilor i a elevatoarelor3 av$nd la partea

superioar planee metalice3 de c$te -1-- t greutate care tre)uie s suporte

utila:ele foarte grele de granulare.

28urnurile de rcire sunt construcii care asigur rcirea n circuit

nc7is a apei din sc7im)toarele de cldur i funcioneaz cu tira: natural sau

forat.


18/158

8urnurile de rcire cu tira: forat asigur circulaia aerului prin

ventilatoare de a)sor)ie sau refulare3 dar au utilizare limitat n practic

datorit performanelor te7nice limitate i a consumului mare de energie.

/imensiunile principale ale turnurilor de rcire rezult dintrun calcul

termic.

8urnurile de rcire cu tira: natural sunt rezemate3 n mod o)inuit3 pe

un sc7elet de susinere format din st$lpi. 6e asigur n acest mod spaiul

necesar admisiei aerului n turn pentru realizarea tira:ului natural. =n cazul

turnurilor de rcire cu regim de funcionare uscat nlimea acestor st$lpi

tre)uie s fie mai mare dec$t la turnurile cu regim umed.

6t$lpii se aeaz3 de regul3 nclinat o)in$nduse astfel un suport

rigid.

6t$lpii sc7eletului de susinere se consider n calcule ncrcai n

placa cur) a turnului n planul plcii i articulai perpendicular pe acesta.

Dundaia construciei se calculeaz ca o grind inelar rezemat pe

st$lpi.8urnurile sunt formate din plci cur)e su)iri de rotaie rigidizate prin

centuri la cele dou extremiti.

8urnurile de rcire din elemente prefa)ricate elimin dezavanta:ele

soluiilor din )eton armat monolit care necesit cofra:e costisitoare mai ales

c$nd3 datorit eforturilor din aciunea v$nturilor i a condiiilor de sta)ilitate3

se impune nervurarea pereilor3 se prefa)ric at$t sc7eletul de susinere3precum i turnul propriuzis. ;azinele de colectare a apei rcite se execut

din )eton armat monolit. 8urnurile cilindrice se execut din clavouri B)olari

plane sau din prefa)ricate cur)e3 de remarcat contri)uia specialitilor rom$ni

la ela)orarea te7nologiei de construcie prin cofra:e glisante. Asam)larea

elementelor prefa)ricate3 mai ales a celor cu dimensiuni mari3 se face prin

comprimare pe vertical.


19/158

a 8urnurile de rcire cu tira: natural3 alctuite dintro celul

cilindric sau tronconic de nlime mare. 8urnurile de rcire

tronconice pun pro)lema variaiei seciunii pe vertical3 impun$nd

n general o instalaie special.

) 8urnurile de rcire cu tira: forat3 alctuite n general din mai

multe celule ptrate3 de nlime 1%3--2-3-- mE dac se grupeaz

celulele astfel ca s se asigure reutilizarea de mai multe ori a

cofra:ului glisant3 aplicarea acestei metode devine indicat.

c 8urnurile de rcire 7iper)olice3 a cror du)l cur)ur i grosimea

varia)il a peretelui3 mpreun cu dimensiunile lor foarte mari

B diametre i nlimi depind uneori 1--3-- m3 le confer o

deose)it eficien.

8urnurile 7iper)olice se pot executa dintro reea triung7iular

spaial din )eton armat i monolit i din plci triung7iulare prefa)ricate

neportante care include oc7iurile reelei. !eeaua triung7iular construit din

generatoarele rectilinii ale 7iper)oloidului intersectate cu inele orizontale sepoate executa i din lamele prefa)ricate din )eton armat. Acest sistem

constructiv este neeconomic su) aspectul consumului de materiale> oel i

ciment.

8urnurile 7iper)olice pot fi asam)late i din elemente prefa)ricate

spaiale3 rom)oidale3 av$nd grosimea compara)il cu grosimea peretelui

turnurilor executate din )eton armat monolit3 rezultate din interseciageneratoarelor rectilinii ale 7iper)oloidului.

101060d0 C!*te%e de !p


20/158

Castelele de ap sunt construcii alctuite dintrun rezervor executat

din metal sau )eton armat situat la nlime3 susinut de un eafoda:3

turn sau suport.

5lementele anexe sunt> camera vanelor3 staia de pompare3 scara de

acces i instalaiile.

!ezervoarele castelelor de ap cu capaciti mici au seciune

dreptung7iular3 acoperiul3 pereii i radierul fiind realizate din elemente

plane din )eton armat. #entru capaciti foarte mari acoperiul i radierul sunt

planee cu alctuire constructiv corespunztoare solicitrilor3 iar pereii se

rigidizeaz cu nervuri.

8urnul de susinere este realizat de o)icei din cadre de )eton armat

monolit.

!ezervoarele se mai pot realiza i cu seciune circular3 fiind alctuite

din plci su)iri de rotaie. #entru capaciti mici de nmagazinare radierul

poate fi executat su) form de plac circular plan rezemat pe st$lpi prin

intermediul unei grinzi inelare.


21/158

orizontale dispuse la diferite niveluri3 cadre. 6e poate adopta i soluia

turnului de susinere su) forma unui cilindru din )eton armat monolit3

executat prin glisare3 urmat de execuia rezervorului de ap pe nlimi.

/ificultile te7nice i te7nologice de execuie a rezervorului la nlime se

poate elimina prin realizarea acestuia la sol i ridicarea lui la nlime prin

urmtoarele metode>

- ridicarea prin tragere3 folosind ca element de susinere

dispozitivele de tragere a turnului executat n preala)ilE

- ridicarea prin mpingere3 la care ridicarea se execut pe msur ce

se realizeaz turnul de susinere.

Construcia castelelor de ap se caracterizeaz printrun sc7elet nalt

de 1%3-- %-3-- m din )eton armat care susine la partea lui

superioar un rezervor ce poate fi de form cilindric3 tronconic sau

de tip IN85. 5xecutarea structurii de )eton armat3 care poate fi

alctuit dintrun cilindru sau un sc7elet3 este foarte indicat a se face

cu cofra: glisantE n cazul n care rezervorul este i el de aceeaidimensiune cu turnul de susinere3 pereii lui se pot turna n cofra:

glisant3 fundul execut$nduse ulterior.

#rin nlimea lor mare3 care le face vizi)ile pe de parte3 castelele de

ap constituie puncte importante din punct de vedere ar7itectonic.

101060e0 T"n"i de te%ecom"nic!,ii

8urnurile de telecomunicaii servesc la transmiterea3 respectiv

recepionarea3 amplificarea i retransmiterea undelor ultrascurte care se

propag n linie dreapt3 n domeniul televiziuni i telefoniei fr fir. #entru

rezolvarea eficient a acestor funciuni se impune amplasarea antenelor la


22/158

mari nlimi pe suporturi ce se execut su) form de turn din )eton armat

sau din )eton precomprimat.

Alegerea formei turnului rezult din considerente te7nicoeconomice.

/eoarece aciunea v$ntului este de regul 7otr$toare la dimensionare3 exist

tendina ca turnul propriuzis i mai ales construciile care adpostesc eta:ele

te7nice susinute de turn Bcapetele turnului s ai) o form adecvat

aerodinamic. /in motive ar7itectonice se recomand ca platformele pentru

susinerea antenelor para)olice s fie amplasate c$t mai grupat3 iar diametrul

turnurilor amplasate n orae s creasc lent de sus n :os. 6u) nivelul

terenului se amplaseaz un trunc7i de con pentru asigurarea unor condiii

avanta:oase de fundare. =n cazul turnurilor izolate amplasate pe nlimi se

recomand evazarea lor spre )az.

5lementele componente ale turnurilor sunt> turnul propriuzis care

susine antena metalic amplasat n v$rf3 capetele n care sunt grupate eta:ele

te7nice i cele destinate vizitatorilor3 platformele pentru susinerea antenelor

para)olice.8urnul propriuzis are form cilindric pentru nlimi p$n la - m i

se poate executa din )eton armat monolit sau din elemente prefa)ricare

asam)late prin precomprimare.

8urnurile nalte se execut de o)icei su) form de tu) cu seciune

varia)il cu a:utorul cofra:elor glisante sau crtoarelor care asigur un

nivel calitativ superior execuiei.=n cadrul turnurilor foarte zvelte o soluie avanta:oas este

precomprimarea n direcia vertical a peretelui.

Accesul la platformele sau la eta:ele te7nice superioare ale turnului se

asigur cu ascensoare care sunt montate ntrun tu) suplimentar de )eton sau

ntro carcas metalic uoar.


23/158

Antenele de emisie se fixeaz pe un suport aezat n v$rful turnului.

Acest suport3 de o)icei metalic3 este o structur spaial cu z)rele av$nd n

plan seciune portant sau poligonal. 5lementele verticale ale suportului se

fixeaz de turnul din )eton armat prin intermediul unor plci metalice de

)az.

Construcia care adpostete eta:ele te7nice3 precum i cele destinate

vizitatorilor Bcazul turnului are n plan form inelar3 iar pe nlime se trece

fie treptat fie )rusc la sc7im)area seciunii transversale. #laneele din aceast

zon sunt alctuite din plci inelare fr grinzi.

#lcile reazem la interior pe turn3 iar la exterior pe st$lpii verticali

sau nclinai3 pe o plac su)ire tronconic simpl sau du)l3 pe ai)e radiale3

pe un inel c7esonat sau pe o plac inelar groas prevzut la )aza capului.

=n cazul construciilor cu dimensiuni mari n plan3 legtura rigid a

plcii su)iri tronconice i a planeului inferior cu turnul nu este raional i

se nlocuiete cu o rezemare articulat a plcii tronconice pe turn.

5ta:ele destinate vizitatorilor pot fi prevzute cu platforme turnatecare efectueaz 2J rotaii pe or. =mpreun cu aceste platforme se rotete

de o)icei i peretele exterior la eta:ul respectiv. Asemeni rezervoarelor de la

castelele de ap3 capetele turnurilor pot fi executate la teren i apoi liftate.

#latformele se execut de o)icei su) forma unor plci inelare masive

ncastrate sau articulate la peretele turnului. =n cazul ncastrrii se o)in

momente radiale mari i pertur)ri importante care necesit o armturinelar puternic prevzut cu etrieri dei care preiau forele de deviaie. (

alt soluie de rezemare a platformelor este realizarea plcii cu canelur n

form de dini care intr n golurile prevzute n peretele turnului.

!educerea grosimii i greutii plcilor inelare ale platformelor se

poate o)ine prin precomprimare radial sau n stea. =n acelai mod se pot

precomprima i plcile planeelor3 respectiv plcile de fundare.


24/158

=n cazul platformelor de diametru mare se folosesc plci cu grosime

varia)il cu marginea interioar c7esonat3 asigur$nd o rigiditate

corespunztoare la aciunea ncrcrilor marginale verticale i orizontale

mari> aciunea v$ntului3 greutatea antenelor para)olice etc.

Dundaia turnurilor cu nlime redus este o plac circular masiv.

=n cazul turnurilor mai nalte se adopt o plac su)ire tronconic care asigur

o transmitere corespunztoare a ncrcrilor la terenul de fundaie. =n cazul

turnurilor de nlime foarte mare se prevede o trecere continu de la un turn

la fundaia inelar prin intermediul unei plci su)iri 7iper)olice rezemat

direct sau prin intermediul st$lpilor pe un radier.

5xperiena a dovedit superioritatea te7nicoeconomic a turnurilor din

)eton armat n raport cu cele metalice.

6pre deose)ire de courile de fum3 alegerea formei rezult din

considerente te7nice i ar7itectonice3 turnurile av$nd din punct de vedere

estetic3 un puternic caracter em)lematic. Cu toate acestea influena ma:or a

solicitrilor mecanice din aciunea v$ntului au impus turnurilor exigeneleformelor aerodinamice. Considerente te7nologice ca de pild amplasarea

concentrat a aparata:ului pentru supraveg7erea i i exploatarea acestuia pe

de alt parte i reducerea distanei dintre emitoare i antene asigur$nd

calitatea transmisiunii3 determin de regul proiectarea unui KcapL cu

diametru mare n zonele superioare ale structurii de rezisten.

#entru nlimi mici Bsu) - m turnurile au forma cilindric3 iarpentru nlimi mai mari au o seciune varia)il avanta:oas te7nic i estetic3

executa)il cu cofra:e glisante.

=n cazul turnurilor foarte zvelte se impune precomprimarea peretelui

pe direcie vertical.

Dundaia turnurilor de nlime redus are forma unei plci circulare

masive. =n cazul turnurilor mai nalte B7 M +- m se adopt> plci inelare3


25/158

plci su)iri tronconice3 fundarea cu ancore pretensionate etc.3 n raport cu

solicitrile mecanice maxime de la )aza turnurilor i a condiiilor geote7nice

de pe amplasament.

8urnurile de telecomunicaii sunt caracterizate prin nlimea lor mare

i dimensiunile n plan redus la strictul necesar pentru a rezista solicitrilor

gravitaionale3 v$ntului i seismicitii asigur$nd totodat accesul la partea lor

superioar3 unde n general3 se gsete instalaia care a fcut necesar

realizarea lor. Dorma lor este n general tu)ular3 cu seciune i perete de

grosime constant sau varia)il3 cu sau fr contrafori. /at fiind nlimea

lor mare3 singura soluie permi$nd o execuie raional i economic este

folosirea cofra:elor glisante3 care adeseori au tre)uit proiectate special3 din

cauza formei deose)ite a acestor construcii. ( pro)lem separat o

reprezint executarea ca)inei sau ca)inelor de la partea superioar a turnului3

situate adeseori la peste 1%- m de la nivelul terenuluiE soluia adoptat const

n ridicarea la cota fie a ca)inei complet prefa)ricat la sol fie a cofra:ului

planeelor de asemenea premontat la sol i apoi co)or$rea lui3 dup turnareaplaneelor folosind pentru aceasta c7iar turnul glisat anterior.

Astfel de lucrri sunt urmtoarele>

a 8urnuri pentru relee radio i televiziune. Aceste turnuri3 care au

nlime curent de - & 12- m3 sunt n general alctuite dintrun

turn cilindric sau tronconic3 adpostind ascensorul i scara de

acces3 un spaiu te7nic la partea superioar3 dotat cu instalaiilenecesare i antenele releuluiE astfel de turnuri sau executat3 n

cofra:e glisante3 n numr foarte mare3 n aproape toate rile.

) 8urnuri de televiziune i panoramice. Aceste turnuri se

caracterizeaz3 pe l$ng nlimea lor foarte mare3 prin existena

unei antene de emisiune3 uneori foarte nalt3 montat deasupra

spaiilor te7nice. /e o)icei aceste spaii te7nice cuprind mai multe


26/158

niveluriE n unele cazuri3 o parte din aceste spaii sunt amena:ate ca

restaurant3 cofetrie sau simple terase oferind o vedere panoramic

asupra regiunii datorit nlimi la care se afl. =nlimea lor foarte

mare impune s se acorde o deose)it atenie aspectului lor3 soluia

inginereasc fiind str$ns legat de necesitile ar7itectonice.

101060#0 C%dii c" m"%te et!7e

/ac la construciile industriale nalte aplicarea cofra:elor glisante

este adoptat aproape unanim3 la construciile civile ea tre)uie comparat cu

celelalte metode de execuie a structurilor fagure sau celulare3 care sau

dovedit a fi mai avanta:oase dec$t soluia tradiional a soluiilor n cadre de

)eton armat3 cu umplutura din zidrie de crmid. /in comparaia fcut

pentru mai multe construcii cu mai mult de apte niveluri3 executate cu

cofra:e de inventar a rezultat c metoda cofra:elor glisante este mai

avanta:oas la toi indici3 cu excepia consumului de ciment i oel./e o importan deose)it este reducerea duratei de execuie3 un )loc

de 1- niveluri fiind dat n exploatare n % luni3 ceea ce reprezint o

reducere cu %- "- a duratei normate prevzute la care corespunde o

economie de 2 % la regia antierului.

5xtinderea folosirii cofra:elor glisante pentru executarea numai a unei

pri a construciei care s constituie elementul su principal de rezisten3 nspecial la forele orizontale datorit v$ntului sau seismului este o practic larg

folosit n ultimii - de ani datorit eficienei dovedite.

#artea executat cu cofra:e glisante cuprinde n general casa

ascensorului3 casa scrilor i serviciile3 i poate fi amplasat>

- n centrul construciei3 n cazul construciilor turn3 alctuind un

nucleu central n :urul cruia se execut restul construciei3


27/158

folosind oricare din metodele cunoscute Bsc7elet de )eton armat3

din elemente prefa)ricate3 structur metalic3 planee liftateE

- la extremiti i eventuali intermediari3 la construciile n form de

)ar sau de alte forme O3 3 3 iar eta:ele se execut ntre turnuri

i transmit eforturile total sau parial la acestea

101060/0 P","i de e+t!c,ie

Accesul n su)teran3 n cazul exploatrilor miniere3 este posi)il prin

dou ci>

a

- orizontale> galerii de coastE

- nclinate> plane nclinateE

)

- puuri.

#uurile asigur at$t legtura dintre suprafa i su)teran Bpuuri la zi3c$t i legtura dintre eta:ele de exploatare Bpuuri oar)e.

/in punct de vedere te7nologic puurile pot fi executate>

- de sus n :osE

- de :os n sus.

#uurile verticale sunt executate cu scopul de a desc7ide zcmintele

de su)stane minerale utile i de a asigura aera:ul minelor3 transportulproduciei3 a materialelor i personalului3 evacuarea apelor.

/in totalitatea lucrrilor miniere de desc7idere3 pregtire i

exploatare3 puurile ocup o situaie cu totul deose)it3 reprezent$nd practic

lucrarea cea mai complex.

#uurile verticale de min sunt definite din punct de vedere

constructiv printro ax vertical rezultat prin intersectarea a dou plane


28/158

verticale de simetrie. Importana n construcia puului este meninerea axei

verticale3 dar pro)lema cea mai complex n exploatarea puului este

execuia3 verificarea i rectificarea verticalitii g7ida:elor coliviilor de

extracie.

1050 Re!%i)i *emni#ic!ti$e (n domeni"% con*t"c,ii%o (n!%te -i

pe*pecti$e

105010 Pe)ent!e! "no con*t"c,ii in/inee-ti (n!%te e!%i)!te

(n Rom'ni!

Pime%e %"ci in/inee-ti e+ec"t!te (n ,!! no!*t din .eton

!m!t !" !p"t (n !ce%!-i timp c" !p%ic!e! *! (n ,i%e ind"*ti!%i)!te&

(n !nii 1889 %! con*t"c,i!& *". coodon!e! in/ine"%"i An/:e% S!%i/n;&

! "no *i%o)"i0 I*toi! !p%icii .eton"%"i !m!t (n e+ec",i! "no

con*t"c,ii *peci!%e din ,!! no!*t& e*te deo*e.it de den* !mintind (nt!.e%"%


29/158

1,,+ ;aia *are !;9 #RNIO P %2 mal ,lea la nivelmondialal lea n 5uropa

cea mai naltconstrucie din!om$nia

;. 6ilozuri M1,", *edgidia3 ;icaz industriacimentului silozuri decapacitate cofra:eglisanteM1,2 (rioara3

Dundulea3Constana

depozitare cereale "- m3 "12celule circ.grupate pe 2r$nduri

cofra:e glisante

M 1, Aled3 8g. iu3C$mpulung*uscel

industriacimentului

silozuri de marecapacitate

cofra:e glisante

M 1,'- og7iz3 8aca3/eva

industriacimentului

silozuri decapacitate

cofra:e glisante

M 1,'-


30/158

rare#T1-5M1,- litoralul rom$nesc industria 7otelier #T1"5M 1,- ;ucureti 7otelul

/(!(;ANWI#T125

*oldova #T15

Intercontinental #T225cea mai naltcldire civil din!om$nia

turn complex;ANC(!5O

;ucuretiDa)rica deascensore

turn de ncercriascensoare

105050 Con*t"c,ii%e in/inee-ti (n!%te din %"me

Av$nd un impact puternic asupra ar7itecturii mediului3 construciile

inginereti nalte realizate la nivel mondial au devenit repere importante3

definitorii pentru locurile unde au fost amplasate. Astfel este de neconceput

*ontrealul3 ;erlinul3 8oronto3 *oscova fr cele)rele turnuri de televiziune

sau Ne@ ForGul fr cea mai nalt cldire din lume3 p$n n anul 1,'"35mpire 6tate ;uilding3 dar din pcate dup 11 septem)rie 2--1 fr cele

dou cldiri gemene.

8a)elele i statisticile urmtoare prezint o sintez a celor mai

semnificative construcii nalte realizate n lume p$n n prezent3 c$t i

perspectivele din anii urmtori.

Astfel din primele 2-- de construcii3 cele mai nalte din lume3 toate

depind 21-m>

1-1 sunt din A*5!ICA /5 N(!/3 reprezent$nd %-."3

+ sunt din A6IA3 "1.%3

, sunt din A068!A


31/158

1 este din AD!ICA3 -3%

/in primele 1-- de construcii ale lumii3 %1 aparin continentului

asiatic3 " celui nord american3 doar 2 5uropei i " Australiei3 toate aupeste 2"- de metri3 , fiind mai nalte de "--m3 21 de --m3 celelalte av$nd

nlimi cuprinse ntre 2"2m i --m.

Wara cu cele mai multe prezene n topul primelor construcii ale

lumii este 60A cu "- de uniti3 urmat de CINA cu 2%3 singura ar din

50!(#A prezent n acest top fiind 95!*ANIA3 cu dou construcii3

am)ele din DranGfurt3 cu nlimi de 2%,3 respectiv 2%'m.

/e remarcat i alte cele mai nalte construcii din lume3 la categoria

respectiv>

Castel de ap8(X5! I


32/158

T!.e%"% n0 1050

loc Construcia (raul Wara Contin. Anul

finaliz.

Nr.

eta:e

.=NV


33/158

6tation

IncoC7imneYs

6ud)urY Canada AN 1,'2 +-

" omerC7imneYs

omer CitY 60A AN 1,'' '1

% ?ennecot *agna 0t 60A AN 1,'" '-3" *itc7el

#o@er*oundsvil. 60A AN 1,'1 '3

' 8r)ovl:e #lant 8r)vol:ie 6lovenia 50 1,' - + 5ndesa

8ermic


34/158

Digura 1.1.CN 8(X5! 8oronto3 Canada3 cea mai nalt construcie din

lume3 2--. Ar7itect& ?o:n Ande@*& anul finalizrii1B& material3.eton

!m!t& clima amplasamentului& tempe!t& contextul& ".!n3 stilul&

modeni*m


35/158


36/158


37/158


38/158


39/158


40/158


41/158


42/158


43/158


44/158


45/158


46/158


47/158


48/158


49/158


50/158


51/158


52/158


53/158


54/158


55/158


56/158


57/158


58/158


59/158


60/158


61/158


62/158

105060 Pe*pecti$! de)$o%tii domeni"%"i *t"ct"i%o

(n!%te poiecte de $iito

6e poate afirma c cea mai mare dezvoltare a metodelor i

instrumentelor din sfera 8opografiei inginereti sa produs n ultimii 1%2-

ani ca o consecin fireasc a dezvoltrii fr precedent a construciilor

speciale cu parametrii constructivi neatini p$n n prezent.

Implementarea la scar larg a acestor metode topogeodezice

ultramoderne i performante este deci direct legat de perspectivele

dezvoltrii domeniului construciilor speciale3 rezideniale nalte3 turnuri de

televiziune3 couri de fum3 poduri3 )ara:e.

/ac se analizeaz dinamica construirii n prezent de structuri nalte

se va constata c> din primele %- > S'2 sunt din Asia3 +S1 sunt din America de

Nord3 S12 sunt din Australia3

din primele 1--> -S- sunt din Asia3 1+S1+ sunt din America de

Nord3 11S11 sunt din Australia3 +S+ sunt din 5uropa3 S sunt din

America de 6ud.

Cercettorii din domeniu pornind de la dinamica dezvoltriidomeniului au acionat n sensul gsirii de noi metode de

monitorizare a execuiei3 de ameliorarea soluiilor

constructive3 de a apropia eforturile depuse n domeniile

conexe> proiectare3 execuie3 studiul factorilor de mediu3

metode de trasare i urmrire prin sisteme manager de


63/158

monitorizare a execuiei3 cola)orri care s fac posi)il

atingerea am)iioaselor proiecte de viitor.

(rganizarea anul 2-- de manifestri tiinifice3 din domeniu >

Construciile nalte i transparena3 6tuttgart3 9ermania3 %' octom)rie

2--.

Construcii =nalte ale Comitetului Internaional pentru Cercetare i

Inovare n Construcii BCI;3 ?uala


64/158


65/158

Digura 1.1+. Cea mai nalt construcie din lume3 8AI#5I 1-138ai@an

=n anul 2-11 cea mai nalt construcie din lume va fi coul de fum de

1-123 construit la ;0!0N9A3 Australia. =n acelai an 2-113 cel mai nalt

pod din lume cu cei ' m B*essina & alia va depi AGas7i ?aiGio ;ridge

din ?o)eaponia cu cei 2+ m.

6unt n curs de execuie n lume cu punere n funciune p$n nanul 2-11 peste "-- de construcii cu o nlime mai mare de

1%- m3

#$n n decem)rie 2--2 erau patru concureni pentru proiectarea noilor

X8C3 n 21 fe)ruarie 2-- este declarat c$tigtor ar7itectul )erlinez

/aniel


66/158

1%+ la ?uala


67/158

1 5FIN #


68/158

,


69/158

1060 No,i"ni !*"p! pincipii%o de c!%c"% !% con*t"c,ii%o in/inee-ti

(n!%te

106010 Pincipii /ene!%e de c!%c"%

Conceperea structurilor nalte inginereti este o activite complex3

calculul construciilor nalte presupun$nd parcurgerea urmtoarelor

etape complexe>

a preliminarea dimensiunilor principale ale

construciei deriv$nd din exigenele funcionale3 din considerente

te7nicoeconomice3 precum i a naturii structurii de rezisten E

) precizarea aciunilor i gruprile lor E

c calculul eforturilor maxime n seciunile caracteristice din cele

mai defavora)ile com)inaii de aciuni real posi)ileE

d dimensionarea structurii de rezisten const$nd n principal din

compararea tensiunilor maxime i a deformaiilor asociate cu limitele

maxime atri)uite materialelor componente respectiv a deformaiilor limit.

=n continuare vom a)orda etapele )3 c i d av$nd drept scop iniial

prezentarea concis a prevederilor de calcul legale3 o analiz a modului cum

sunt privite aceste aspecte i prin aceasta3 s su)liniem impot!n,!

m!*"toi%o topo/!#ice (n $ei#ic!e! concod!n,ei ipote)e%o de

c!%c"% c" *p"n*"% e!% !% *t"ct"i%o& #!pt e$iden,i!t pin m*"!e!

de#om!,ii%o.


70/158

106050 Opot"nit!te! !.odii pe%imin!e ! pincipii%o de c!%c"% (n

*cop"% "nei m!i ."ne coe%i ! e)"%t!te%o m*"toi%o topo/!#ice

INSITU c" po/no)e%e !$"te (n $edee (n *t!di"% de poiect!e

#ornind de la soluiile de proiectare existente la un moment dat3

etapele perfecionrii metodelor de proiectare sunt>

aplicarea proiectului de execuie3 realizarea construciei

proiectate3

msurarea topografic a comportrii structurii la diferite

solicitri3

analiza rezultatelor sta)ilind influena fiecrui factor de

solicitare3

geodezul prezint rezultatele interpretarii cauzefect3

proiectantul pornind de la datele furnizate face o analiz

critic a soluiei adoptate3 compar$nd estimrile iniiale cu

datele de teren.

Cunoaterea de ctre geodez a principiilor care au stat la

)aza ela)orrii proiectului3 poate conduce la adoptarea metodelor

de urmrire i de furnizare a necesarului de date concludente

pentru proiectant.

106060 Metod! c"ent de c!%c"%


71/158

#rincipiile generale de verificare a siguranei construciilor se )azeaz

pe adoptarea Kmetodei semipro)alistice a strilor limitL3 ce se distinge prin

dou trsturi importante>

se consider n mod sistematic toate strile limit posi)ile3

se consider n mod independent varia)ilitatea diferiilor

factori care afecteaz sigurana construciilor3 sta)ilinduse n

consecin3 datele cantitative care determin nivelul de

asigurare a construciilor.

6e nelege prin stare limit o stare a crei atingere implic>

pierderea reversi)il sau ireversi)il a capacitii unei

construcii de a satisface condiiile de exploatare legate de

destinaia sta)ilit3 sau

apariia unor pericole pentru viaa sau sntatea oamenilor3

respectiv pentru )unurile a cror conservare este asigurat de

construcia respectiv.

#rintre principalele fenomene care pot s conduc la

apariia strilor limit se menioneaz pierderea sta)ilitii unei

pri sau a construciei n ansam)lu sau a poziiei prin lunecare3

rsturnare3 tasare fenomene studiate prin mi:loace topografice3

deplasrile statice sau dinamice excesive3 fisurile excesive.

=n analiza strilor limit este necesar s se ai) n vedere cfenomenele care conduc la apariia lor pot #i (nt'%nite indi$id"!% *!" (n

com.in!,ie.

#e l$ng raritatea producerii n viaa construciilor3 este important s se

su)linieze i alte trsturi importante ale aciunilor extraordinare3 precum i

modul particular n care se pune pro)lema siguranei fa de aceste aciuni>


72/158

a Intensitile lor maxime pro)a)ile au un grad de incertitudine

sensi)il mai ridicat dec$t cel corespunztor ncrcrilor varia)ile o)inuite.

) 6pre deose)ire de efectul ncrcrilor o)inuite Bstatice3 la

care solicitrile depind n principiu numai de sc7ema static a construciilor3

n cazul principalelor aciuni extraordinare v$nt sau aciunile seismice3

*o%iciti%e depind diect de !ce*te c!!ctei*tici *t"ct"!%eBde rigiditate3

de rezisten i de variaia lor n procesul repetrii solicitrilor3 constituind

KrspunsulL construciei la aciunea dinamic. 6olicitrile au astfel o du)l

dependen KistoricL i anume> de istoria dezvoltrii aciunii Breprezentat de

exemplu prin accelerograma unui seism i de istoria modificrilor

proprietilor structurale n diferite zone critice ale construciei.

c /atorit raritii aciunilor excepionale i a incertitudinii mai

ridicate asupra nivelului lor de intensitate3 apare firesc s se admit

inevita)ilitatea unor deteriorri nestructurale i pentru anumite categorii de

construcii c7iar deteriorri structurale.

=n esen asigurarea rezistentei construciilor exprim faptul cinegalitatea>

max minS R B1.1

pentru toate seciunile structurii se realizeaz cu un nalt grad de

pro)a)ilitate3 sau invers3 c pro)a)ilitatea nerealizrii inegalitii este foarte

redus. =n relaia B1.1 sa notat>

maxS P valoarea maxim corespunztoare nivelului de pro)a)ilitate

Bde siguran acceptat al efectului ncrcrii asupra unei seciuni Befortul

secional3 funcie n primul r$nd de parametrii aleatorii ai aciunilor.

minR P valoarea minim3 corespunztoare nivelului de pro)a)ilitate

acceptat3 al capacitii de rezisten a seciunii3 n funcie de mrimile

aleatoare ale rezistentei materialelor3 ale dimensiunilor elementelor3 etc.


73/158

4alorile maxime pro)a)ile ale intensitii ncrcrilor i valorile

minime ale rezistentelor sunt denumite tradiional Kvalori de calculL i sunt

sta)ilite astfel3 ca n principiu3 s ai) un grad de asigurare corespunztor

Bapropiat de ,,3%.

Aplicarea metodei de calcul la stri limit pentru structuri de

rezisten din metal3 din )eton armat sau din )eton precomprimat presupune>

o proiectare competent3 o execuie corect3 o exploatare a construciei

conform condiiilor admise la proiectare3 o "mie ! compotiiconform

regulilor sta)ilite la proiectare B68A6 1-1--

10600 C!!ctei*tici !%e !c,i"ni%o -i /"pi%e %o

=n verificarea siguranei construciilor se consider>

aciuni permanente A#3 care se aplic n mod continuu3 cu o

intensitate practic constant n raport cu timpul3

aciuni temporare cvasipermanente AC3 care se aplic cu intensitiridicate pe durate lungi sau n mod frecvent3

aciuni temporare varia)ile A43 a cror intensitate variaz sensi)il n

raport cu timpul3 sau ncrcrile pot lipsi pe intervale lungi de timp3

aciuni excepionale A5 care intervin foarte rar cu intensiti

semnificative. Calculul elementelor i structurilor se face lu$nd n

considerare com)inaiile defavora)ile3 practic posi)ile ale ncrcrilor3numite grupri de ncrcri. 6e vor avea n vedere>

a 9rupri fundamentale BA#TACTA4E

) 9rupri speciale BA#TACTA4TA5

=ncrcrile permanente se iau n considerare n toate cazurile3 iar

ncrcrile cvasipermanente i varia)ile se iau n considerare c$nd efectele lor

sunt defavora)ile pentru verificarea n seciunea i la starea limit


74/158

considerat. =ncrcrile excepionale se iau n considerare numai n cazul

gruprilor speciale3 n urmtoarele condiii>

se va considera o singur ncrcare excepional Bde regul

aciunea seismicaE

pentru construcii deose)it de zvelte i sensi)ile la aciunea

v$ntului Bcouri de fum3 antene3 turnuri ncrcarea normal din aciunea

v$ntului se multiplic cu coeficientul -3" n zonele A3; de amplasare3

respectiv cu coeficientul de -3 n zonele C3/35 de amplasare.

ncrcarea din aciuni permanente i cele temporare

cvasipermanente se ia n considerare cu valori normate.

#entru calculul de rezisten3 la grupri fundamentale3 la starea limit

de rezisten se iau n consideraie ncrcrile permanente3 temporare

cvasipermanente i temporare varia)ile cu valorile lor de calcul Bmaximale.

1060H0 Ac,i"ne! $'nt"%"i !*"p! con*t"c,ii%o in/inee-ti (n!%te0

=n cazul cldirilor nalte aciunea v$ntului intervine cu o pondere mare

n mrimea solicitrilor generate i se consider3 de regul3 ca suma a dou

componente> static i fluctuant. Aciunea static3 corespunde vitezei

mediate pe un interval de timp de referin de dou minute iar cea fluctuant

a se manifest prin>

a fluctuaii ale presiunilor dinamice3 datorit fluctuaiilor devitez n :urul valorii medii3 care conduc la oscilaii ale construciilor a cror

direcie predominant este apropiat de direcia mediat a scurgerii aerului3

aciunea consider$nduse varia)il.

) apariia de fore alternante3 normale pe direcia mediat a

scurgerii aerului3 datorit dega:rii alternative de v$rte:uri n :urul


75/158

o)stacolelor de form cilindric sau apropit de aceasta3 aciunea

consider$nduse excepional.

c generarea de oscilaii autontreinute3 fenomene de galopare3

n cazul structurilor cu deplasri mari din aciunea v$ntului3 verificarea

efectu$nduse cu prescripii speciale i ncercri experimentale pe modele.

0ltima reglementare legal a intensitii normate a aciunii statice a

v$ntului este 68A6 1-1-1S2-,-. #entru componenta normal la suprafaa

expus Bp vn se determin expresia>

B n

v ni h vp c c z g= B1.2 P coeficient de rafal3

cni P coeficient aerodinamic pe suprafaa i3

- chBz Pcoeficient de variaie a presiunii dinamice de )az n raport

nlimea z3

-gvP presiunea dinamic de )az sta)ilizat3 la nlimea de 1- m

deasupra terenului.Construciile care ridic pro)leme speciale datorit sensi)ilitii la

aciunea v$ntului i complexitii comportrii lor adic courile de fum de

peste 1%- m3 turnurile de rcire de peste 1-- m3 turnuri de televiziune3

estacadele cu desc7ideri sau nlimi mai mari de %- m fac parte din

categoria C privind efectele fluctuante ale v$ntului3 situaie n care

componentele static i fluctuant ale v$ntului se consider separat3

verific$nduse simultan i la rezonan.

Componenta static3 corespunde presiunii dinamice de )az

sta)ilizate determinat conform relaiei B1.23 lu$nd n considerare

coeficientul de rafal P1. 5fectul fluctuant al v$ntului se evalueaz prin

fore de inerie determinate pentru fiecare mod propriu de vi)raie. #entru

construcii care se asimileaz cu sisteme dinamice cu numr finit de grade de


76/158

li)ertate3 fora de inerie normat corepunztoare gradului de li)ertate G i

modului propriu de oscilaie r3 se determin cu relaia>

n n

kr k kr P m w= B1.n care> mkP masa corespunztoare gradului de li)ertate G3 n tone

n

krw P acceleraia normat corespunztoare gradului de li)ertate G i

modului propriu de vi)raie r.

E$!%"!e! e*te %!.oio!*3 deoarece necesit determinarea perioadei

proprii de vi)raie a structurii i deplasrile corespunztoare modului propriu

r3 dup gradul de li)ertate k. #entru couri de fum i turnuri de rcire estesuficient considerarea modului propriu fundamental

Br =I. deplasarea maxim admisi)il la v$rf3 la

construcii n cadre sau diafragme max=-3--2 3 fiind nlimea total a


77/158

structurii3 deplasarea relativ de nivel admisi)il Bpe orizontal i pe

vertical maxP3+ mm.

Comitetul pentru seismologie al Asociaiei inginerilor constructori dinCalifornia3 recomand>

la structuri cu mai puin de 1 niveluri i cu raportul nlime S

lime mai mic de 23% verificarea deplasrilor laterale din v$nt3 nu este

necesarE

la celelalte tipuri de structuri deplasarea maxim admisi)il la v$rf3

su) aciunea v$ntului se limiteaz la -3--2% 3 practic compara)il cu valorile

menionate anterior.

(pinia general a specialitilor este ca pentru cldiri la care

ncrcarea din v$nt are o pondere deose)it n alctuirea i dimensionarea

structurii3 msurtorile experimentale n tuneluri aerodinamice sunt strict

necesare3 dei acestea ridic dificulti privind simularea aciunii v$ntului

natural pe construciile reale Breproducerea n tunel a numrului !eYnolds

corespunztor situaiei reale3 simularea tur)ulenei aerului natural3 simularea

rugozitii terenului amplasamentului3 etc. =ncercrile experimenatale din

tuneluri3 efectuate de diferii cercettori au necesitat o comparare cu

msurtorile pe construciile reale.

=ncercrile experimentale pe modele simulate c$t i msurtorile pe

structuri de turnuri cilindrice au evideniat c presiunea aerodinamic pe

conturul seciunii transversale depinde3 esenial3 de calitatea finisriisuprafeei exterioare Bcilindri netezitencuii3 ta)l3 lemn3 respectiv cilindrii

rugoizidrie de crmida3 tencuiala )rut3 ta)l ondulat fenomen negli:at

de prescripia actual 68A6 1-1-1S2-,- Bdar luat n considerare de normele

germane /IN 1-%% i franceze N4%.


78/158

10600 Ac,i"ne! *ei*me%o !*"p! con*t"c,ii%o in/inee-ti (n!%te0

Conform prevederilor normelor din domeniu KNormativ pentru

proiectarea antiseismic a construciilor de locuine3 social culturale3

agrozoote7nice i industrialeL indicativ #1--,23 se vor avea n vedere3 dupcaz3 urmtoarele moduri de manifestare a aciunii seismice>

a forele de inerie generate de oscilaiile prilor n elevaie ale

construciilor3 n urma antrenrii acestora n micarea seismic de ctre

acceleraiile interfeei terenconstrucieE

) eforturile generate de deplasrile inegale impuse prilor de

construcie din infrastructur de propagarea undelor seismice prin terenEc suprapresiunile provenite din forele de inerie generate n lic7idele3

masele pulverulente etc.3 nmagazinate sau reinute de construcieE

d forele transmise de sistemele de rezemare i de legare a

instalaiilor3 a ec7ipamentelor etc.


79/158

Digura 1.1,


80/158

100 Conti.",ii pi$ind !n!%i)! compotii *t"ct"i%o (n!%te *".

!c,i"ne! (nc%)iii ne"ni#ome& ! $'nt"%"i& ! *o%iciti%o c"m"%!te& !

eoi%o de e+ec",ie

10010An!%i)! topo/!#ic ! *tii *t"ct"i%o (n!%te *". !c,i"ne!

*o%iciti%o nece*it o ."n c"no!-tee ! !ce*to! -i ! mod"%"i c"m

!ce*te! in#%"en,e!) metode%e de *t"di"

*onitorizarea comportrii construciilor foarte nalte este un procescomplex3 implic$nd msurtori topografice3 meteorologice3 o )un cunotere

a proiectului de execuie3 practic a previziunilor privind comportarea

structurii n condiii date.

*etodele topografice adoptate n acest domeniu i nu numai3

tre)uiesc deci adaptate nevoilor de date teren ale proiectantului3 o simpl

constatare geometric3 fr a se preciza n ce condiii sa nregistrat este sigurneconcludent.

/ac geodezul va coordona ntregul proces al prelurii de date IN

6I803 geometrice3 meteorologice3 structurale3 va avea ansa perceperii

ntregului3 dac se va limita la simpla nregistrare geometric de poziie risc

s devin un simplu prestator de servicii topografice.

10050 >!i!,i! !+ei $etic!%e ! con*t"c,ii%o co%o!n de m!e (n%,ime

%! (nc%)ie! *o%! ne"ni#om

Construciile coloana cu seciune nc7is Bcilindric sau tronconic

suport la nclzirea unilateral prin expunere solar o deviaie para)olic a

axei centrale verticale. =n practic modelul deformaiei este amplificat3


81/158

consider$nduse c valorile ^ i d'sunt sensi)il compara)ile cu cele reale B

i d i oricum acoperitoareBfig.1.2.

5fectele acestui proces evolutiv sar putea clasifica n dou grupe i

anume>

influena nmuierii axului vertical asupra funcionalitii

construcie

variaia eforturilor verticale i radiale n structur Bestimate de

ACI %-%%"S,+.

=n cazul antenelor a)aterea de la axul vertical are ca efect sc7im)area

direciei de emisie. 6e apreciaz c o deviaie P -3"-este perceput la o

distan de 1-- Gm ca o a)atere liniar B/ de '-- mBfig.1.2' .

Av$nduse n vedere c sta)ilitatea i calitatea recepiei este direct

proporional cu poziia i sta)ilitatea antenei emitoare3 se impune

cunoaterea cu c$t mai mult precizie a deviaiei admisi)ile B, d funcie de

calitatea ce se impune recepiei3 la periferia zonei de transmisie.

=nmuierea axului vertical al courilor poate conduce la sc7im)area

concentraiei i distri)uiei noxelor emanate3 pentru anumite zone. #entru

construcii rezideniale efectele sunt n studiu3 pentru prevenirea posi)ilului

disconfort al ocupanilor.


82/158

Dig.1.2'. Dig.1.2+.

10060 >!i!,i! !+ei $etic!%e ! con*t"c,ii%oco%o!n de m!e

(n%,ime %! !c,i"ne! $'nt"%"i

10060!0 A.od!e /ene!%

=n activitatea de proiectare a construciilor de foarte mare nlime de

tipul turnurilor coloan3 de o real importan este cunoaterea comportrii

structurii reale la aciunea static i3 n special3 dinamic a v$ntului. 6e

consider c n modelarea aciunilor c$t i n evaluarea rspunsului structurii

este deose)it de util cunoaterea comportrii reale n exploatare a unor

structuri compara)ile.6tudiul pe modele3 n tunelele aerodinamice a comportrii structurilor

din categoria menionat la aciunea v$ntului3 ofer date crora li se

poate acorda o ncredere limitat de posi)iliti de simulare a

condiiilor reale.Astfel ultimele cercetri din domeniu efectuate n

cadrul 0niversitilor din 6YdneYAustralia3 Notting7am0?3 ?ansas

i 6alt


83/158

reale3 a aciunilor v$ntului3 a r$spunsului structurii la aceste aciuni

sunt nc n faz de confirmare. 6e nt$mpin dificulti mari i n

consecin ce-te impot!n,! m*"toi%o ce se fac din acest

punct de vedere pe structurile reale.

*rimea3 forma i frecvena oscilaiilor datorate v$ntului este

important pentru studiul sta)ilitii construciilor3 n cazul turnurilor de

televiziune pentru efectele asupra calitilor emisiei3 iar pentru construciile

rezideniale pentru efectele care ar scade confortul ocupanilor.

8re)uie precizat c dificultile nt$mpinate la msurarea oscilaiilor

turnurilor su) aciunea v$ntului sunt deose)ite i provin din mai multe

direcii. Astfel este greu de decelat efectele diferiilor factori de solicitare3

agitaia continu a construciei Bpractic neexist$nd o stare de repaus

ngreuneaz vizarea i urmrirea structuriiE caracteristicile v$ntului se

nregistreaz de regul la sol 3 iar transpunerea prin calcul proporional cu

nlimea nu corespunde n totalitate solicitrii reale.

10060.0 Con*ide!,ii pi$ind m*"!e! e#ect"%"i $'nt"%"i !*"p!

"no con*t"c,ii (n!%te

()servarea oscilaiilor structurilor studiate3 su) efectul v$ntului3 sa

fcut de regul prin metoda nregistrrii micrii unor amortizoare montate pe

structur sau cu teodolite de precizie.


84/158

vizi)ile din cadrul structurii urmrite3 ca de ex. )alisa:ul optic3 iar n

msurtorilor de control elementele metalice ale platformelor.

/eterminrile au fost concentrate n direciile sta)ilirii frecvenei

Brespectiv a duratei i amplitudinii oscilaiilor c$t i a figurilor oscilante. 6e

consider c raportat la o direcie perpendicular pe axa de vizare3 oscilaia

complet a turnului este dat de intervalul dintre dou treceri succesive ale

centrului de vizare prin centrul firelor reticulare ale aparatului.

#recizia cu care sau evaluat amplitudinile oscilaiilor tre)uie s fie de

T 1- mm condiionat de posi)ilitile de punctare la distana staie v$rf

co.

=nregistrrile oscilaiilor din cele dou staii tre)uie s se realizeze

concomitent i au fost cronometrate cu dou instrumente aduse n acelai

sistem Borigine.

Fi/"! 1050 Fi/"! o*ci%!nt %! $'nt

5ste astfel posi)il ca3 n urma corelrii datelor o)inute pe cele dou direcii

perpendiculare3 s nu se depeasc o eroare de T 1 s n sta)ilirea duratei unei

oscilaii complete.Astfel se constatat c figurile oscilante sunt elipse a cror ax

mare perpendicular pe direcia v$ntului.Caracteristicile v$ntului sau

nregistrat la sol3 n c$mp desc7is n apropierea structurii urmriteBfig.1.2,.


85/158

10060c0 Po.%eme /ene!%e pi$ind !c,i"ne! $'nt"%"i !*"p!

con*t"c,ii%o ci%indice


86/158

Digura 1.-

(scilaiile figurii reale pentru diferite tipuri de solicitriE

a cutremurE ) v$ntE c nsorire.

!evenind strict la analiza aciunii v$ntului asupra corpului studiat

Bcilindru sau trunc7i de

con tim c aceasta implic sta)ilirea ecuaiilor difereniale definitorii. Cum

rezolvarea acestora impune un volum foarte ridicat de calcul este necesar

adoptarea unor ipoteze

simplificatoare care s aduc avanta:e n acest sens. Condiia principal a

modelelor de studiu simplificate este ca rezultatele s fie compati)ile cu cele

care ar defini procesul real.*icarea irotaional3 n care efectul v$scozitii

fluidului se negli:eaz BP-3 constituind una dintre ipotezele simplificatoare3

este n cazul studiului interrelaie fluidcorp tronconic3 limitat de creterea

zonei de sila:. Ca i n cazul altor tipuri de structuri 3 c$mpul de micare al

fluidului3 poate fi mprit3 ns n dou regiuni>

curentul principal n care se poate admite ipoteza P-E


87/158

zona de sila: i stratul limit n care micarea fluidului fiind este

rotaional3 tre)uie considerat v$scozitatea B - .

=n aceste zone3 particulele de fluid prezint o rotaie3 ce poate fidefinit

printrun vector de v$rte: W .

Digura 1.1. Digura oscilant provocat de solicitrile dinamice la nivelul

ntregii structuri

=n coordonate carteziene Bx3y3z>

G:iXY

u

x

v

x

@

z

u

z

v

Y

@

+

+

= B1.2%

unde v ui v wk = + +r

este vectorul vitez. 5vident c ipoteza P - va

rezulta -W= .

*surtorile efectuate pe construcii aflate n execuie sau exploatare3

conduc spre faptul c acest efect secundar B ?A!*AN al v$ntului produce

deformaii Boscilaii mai puternice dec$t fora generatoare3 n cazul unor

ncrcri semnificative.


88/158

10060d0 O*ci%!,ii%e t!n*$e*!%e diec,iei $'nt"%"i


89/158

Drecvena de continu sc7im)are a v$rte:ului va fi >

"f S

#= B1.2'

S numrul lui 6trou7al

f devinind influena)il astfel c structura va oscila n frecven

proprie i nu n frecvena v$rte:ului.

=n domeniul critic superior aceste fenomene nu iau gsit nc o

rezolvare mulumitoare. 6ar putea aminti idea c acest fenomen este o

oscilaie de rezonan a unui sistem sla) amortiza)il prin impulsionarea cu un

spectru de frecven continu.

!evenind la formarea v$rte:ului ?A!*AN tre)uie precizat c acest

fenomen are loc n spatele cilindrului i se deplaseaz cu o vitez mai mic

dec$t curentul principal3 av$nd o densitate regulat.Dormarea alternativ a

v$rte:urilor produce fore motrice transversale.#entru calculul acestora relaia

curent este >

$P % & #= BG#Sm B1.2+

P fora motric transversalE

%$ coeficientul presrii lateraleE

21

2& v= presiunea dinamic.

=n ceea ce privete termenul Ca exist unele necorelaii ntre

valorile prezentate de literatura de specialitate din diferite ri.Astfel se

recomand>

%$ P -3+ n domeniul critic inferior B!eH %-.---

%$P -32 n domeniul critic superior B!e M %-.---

n timp ce corespunztor ar rezulta %$P 131 2 respectiv

%$P 131 -32 funcie de raportul !eS !e crit.


90/158

Digura nr. 1.2

/istri)uia v$rte:ului ?A!*AN6e consider c v$rte:urile apar la valori reduse ale numerelor

!eYnolds sau la viteze moderate B4 2% mSs ale v$ntului.6a constatat3 prin

msurtori pe modele reale3 c oscilaiile ce se produc dup direcia normal

a v$ntului au amplitudini mai mari dec$t cele longitudinale.

=n ceea ce privetemodul de calcul pentru estimarea forelor motrice

transversale i a oscilaiilor corespunztoare5. ampe recomandsintetic urmtoarea desfurare3 n care>

Yo a)aterea maxim la v$rful coului datorat aciunii unei

forte # P 13- *p

n a)aterea ntro poziie n oarecare

n masa n poziia n

# diametrul coului la nlimea hP -3'


91/158

S-32 numrul lui 68!(0A v$nt dinspre terenul construitB-'-

4I85A *INI*V C(N6I/5!A8V4top M 12.% mSs8a)elul 1.1- STRATEGIA NREGISTRRII FACTORILOR ATMOSFERICIPENTRU MSURTORI N SITU REALIZATE LA CN TOER TORONTOCANADA


98/158

10H E#ecte%e eoi%o -i ! /e-e%i%o de e+ec",ie !*"p! c!%it,i%o -i#"nc,i"ni%o con*t"c,ii%o (n /ene!% -i ! con*t"c,ii%o *peci!%e& (n

*peci!%

10H010 Po*i.i%e%e *"*e de in#%"en, ! !.!teii de %! po)i,i! ide!% !*t"ct"ii%o de con*t"c,ii

Ameliorarea calitii lucrrilor de construcii poate fi realizat n cele

dou faze eseniale ale realizrii unui o)iect3 proiectare i execuie. =n

proiectare se urmrete optimizarea procesului de dimensionare prin evaluare

c$t mai exact a solicitrilor de calcul i pe )aza lor a seciunilor minime

necesare structurii de rezisten. =n aceast situaie erorile de execuie devin

tot mai periculoase pentru sigurana i sta)ilitatea construciilor mai ales n

cazul construciilor foarte nalte impun$nduse monitorizarea din punct de

vedere geometric a execuiei i un riguros control topografic al lucrrilor

executate.

Drecvena erorilor de execuie i gravitatea efectelor acestora sunt

dovedite de o serie de studii sistematice ale cazurilor de avarie efectuate nar3 care situeaz erorile de execuie pe primul loc la capitolul cauze de

avarii3 cu %3' din cazuri Bfig. 1. iar o statistic efectuat n ;elgia3

asupra cazurilor de avarii n diferite ri europene3 a:unge la concluzii puin

deose)ite3 erorile de execuie trec$nd n urma celor de concepie Bta)el 1.11..


99/158

Dig. 1.. Cauze de avarii n construcii3 !om$nia 1,'"1,,

Cauzele avariilor n construcii n diverse ri europene

8a)elul 1.11

Cauzele

erorilor

;elgia

Dranta

Anglia

!D9

/anemarca

!om$nia

5rori de

proiectare", " ", ' '

5rori de

execuie22 22 2, - 22 1,

/efecte ale

materialelor1% 1% 11 1" 2% 22

/efecte de

ntreinere, + 1- 11 , 11

/iverse % , 1 + + 11Aadar3 diversele studii statistice pu)licate sunt unanime n a

considera erorile de execuie3 alturi de cele de proiectare3 drept cauze

principale ale avariilor n construcii.

10H050 Eoi%e de poiect!e*".e*tim!e! !c,i"ni%o *!" ! /"pii

!%e!to!e !%e !ce*to!

%3'

A ; C /

13 1"3"

123

A 5rori de execuie; erori de proiectareC 9reeli de exploatare

/ Influene exterioare


100/158

=ntre supradimensionarea i su)dimensionarea structurilor foarte nale3

exist diferene ntre valorile costului total al lucrrii forte mari3 merg$nd

p$n la du)larea acestuia. Iat de ce tentaia de a alege soluii de minim sau

medie rezisten exist3 iar gradul de incertitudine este cu at$t mai mare cu

c$t informaiile privind comportarea unor structuri cu parametrii structurali

compara)ili sunt mai limitate.

/e su)liniat faptul c numai studiile IN6I803 de inginerie topo

geodezic pot oferi date privind rspunsul i comportarea acestor construcii

la aciunea diferiilor factori de solicitare

10H060Eoi%e de e+ec",ie !%e *t"ct"i%o din .eton !m!t

5rorile de execuie sunt erori care apar n cursul procesului de

execuie al construciilor3 prin orice a)atere de la prevederile

proiectului./up natur se disting dou mari grupe de a)ateri>ale rezistenei)etonului i armturii i ale caracteristicilor geometrice Bfig. 1.'.


101/158

Digura 1.'. 5rori ale construciei finite


102/158

5rorile de execuie pot reduce capacitatea portant a elementelor

structurale3 pot modifica solicitrile de calcul3 pot provoca defecte n

funcionalitatea construciei3 pot scade confortul explatrii i influeneaz

negativ calitatea i preul de cost. Cum erorile grosolane i parte din erorile

sistematice sunt erori evita)ile3 controlul topografic al execuiei tre)uie s

asigure depistarea acestor cazuri i remedierea lor. /rept urmare3 n

proiectare nu se iau n considerare efectele acestor tipuri de erori3 ele

consider$nduse eliminate cu ocazia controlului de calitate i prin msurtori

topografice pe faze de execuie.

5fectele erorilor nt$mpltoare i ale acelor sistematice care sunt

inevita)ile3 tre)uie s fie luate n considerare la proiectare. #entru acestea

tipuri controlul din execuie tre)uie s verifice ncadrarea n anumite limite

fixate prin norme Btolerane normate3 de care se ine cont n proiectare Bfig.

1.+.

Dig. 1.+. 8ratarea erorilor de execuie ale structurilor din )eton armat

n proiectare i execuie

5xecuie

5rori de execuie

9rosolane

6istematice

5vita)ile

Inevita)ile

=nt$mpltoare

5liminate prin

control

/iminuate prin control

#roiectare

5rori luate n considerarela proiectare

5rori care nu se considerla proiectare


103/158

Considerarea erorilor de execuie n prescripiile de proiectare

8re)uie ca n proiectare toate mrimile afectate de erori s fie considerate

ca varia)ile aleatoare ale cror valori caracteristice B 3 m xx i cur)e dedistri)uie s fie determinate pe )az de statistici3 integral pro)a)ilistice.

Po.!.i%i*tic *"nt con*ide!te !.!tei%e e)i*ten,e%o .eton"%"i -i

!mt"iide la valorile de proiect3 prin folosirea n relaiile de dimensionare

a unor rezistene normate egale cu valorile rezultate din statistici. A)aterile

geometrice3 cu efecte considerate mai mici3 sunt tratate n general

determinist3 efectele lor fiind introduse su) forma unui coeficient m de

diminuare a rezistenelor )etonului armturii3 coeficient care mai acoper i

varia)ilitatea statistic a rezistenelor.5fectele a)aterilor sistematice

inevita)ile ale rezistenelor sunt introduse prin coeficienii condiiilor de

lucru pentru materiale 3$ )m m .A)aterile geometrice cu caracter sistematic

i inevita)ile3 pot fi considerate ca fiind acoperite prin coeficienii condiiilor

de lucru pentru element !m . #entru elementele comprimate sar putea

considera c efectele a)aterilor geometrice sunt acoperite prin excentricitatea

adiional3 $! .

Sit"!,i! pe p%!n inten!,ion!%

#rescripiile din ma:oritatea rilor nu luau p$n de cur$nd n

considerare (n mod e+p%icit efectele a)aterilor geometrice asupraconstruciilor. /ocumentele C5;DI# acord o mare atenie pro)lemei

a)aterilor geometrice i a efectelor acestora asupra siguranei construciilor3

fig. 1.,. 6e admite ca n anumite cazuri3 c$nd a)aterile geometrice pot avea

efecte semnificative asupra comportrii i rezistenei structurii3 ele s fie

considerate ca $!i!.i%e !%e!to!e3 parametrii varia)ilitii lor fiind

determinai pe )aza limitelor de toleran prescrise. #rin urmare3 pentru


104/158

anumite a)ateri geometrice cu efecte importante se recomand o detaare din

coeficienii m.

( a doua noutate n ultimele documente C5; const n specificareavalorii limit a a)aterilor de care sa inut seama la evaluarea coeficienilor

m. 6e mai precizeaz c n acele ri unde aceste valori limit sunt depite3

diferena s se scad sau adaug3 dup caz3 din valoarea nominal prevzut

n proiect.

5xist ns dou aspecte asupra crora toate studiile de specialitate

sunt de acord3 anume>

Bi !.!tei%e /eometice !%e *t"ct"i%o din .eton !m!t *"nt

$!i!.i%e !%e!to!e c" di*ti.",ie nom!% 9A066 Bmai puin a)aterile

*$3 *'$pentru care se propune o distri)uie lognormal i

Bii nu exist coresponden ntre valorile a)aterilor i cele ale

dimensiunilor msurate3 influena dimensiunii fiind extrem de mic3 practic

negli:a)il.

10H00 Eoi%e de t!*!edii7!e ! e+ec",iei

8eoretic exist posi)ilitatea ca trasarea i diri:area execuiei unei

construcii nalte s prezinte unele mici a)ateri de la proiect. Consider ns c

apariia metodelor moderne3 a unor adevrate sisteme manager de

monitorizare a execuiei acestor lucrri speciale3 c$t i importana care

tre)uie acordat acestor categorii de lucrri inginereti creaz premizele ca n

toate situaiile erorile de trasare s fie n toate situaiile su) limitele

toleranelor de execuie.


105/158

A)ateri ale caracteristicilor geometrice A)ateri alerezistenelorale structurii ale seciunii transversale

$x l 3) h .3 3 3 3 !tr*$ * $ *tr P* h 3R$ R)

6istematice

inevinevita)il

nt$mpl.

6istematice

inevinevita)

il

nt$mp

ltoare

6istematice

inevinevita)i

l.

nt$mp

ltoare

6istematiceinevita)il

nt$mp

ltoare

nt$mp

ltoare

6istematice

inevita)ile

Nu

5fecte asupra solicitrii BS

5fecte asupra capacitii portante BR *rimi definite pro)a)ilist

Monitorizarea topografica a constructiilor inalte - Partea 1

Documents

Transcript of Monitorizarea topografica a constructiilor inalte - Partea 1