CAP 1.

1.Proprietatile mecanice fundamentale ale materialelor

Din punctul de vedere al comportarii materialelor in stadiul de rupere deosebim doua categorii de material :

a) Materiale casante sau fragile la care ruperea are loc in urma undo deformatii foarte mici;

b) Materiale plastice, la care ruperea se produce dupace au avut loc in prealabil deformatii permanente foarte

mari.

Din punct de vedere al curbei caracteristice, cele doua cateogrii de materiale se deosebesc foarte mult. Deformatiile

unui material casant se datoreaza aproape exclusive eforturilor unitare normale.

Deformatii ale materialelor cristaline

Prin deformatii plastice se inteleg acele deformatii care nu dispar atunci cand inceteaza starea de solicitare a corpului

Nu toate materialele se deformeaza la fel.Monocistalele se deformeaza anizotrop. Exista in retaua cristalina a acestora

planuri in lungul carora se pot produce lunecari. Aceste planuri de lunecare sunt cele cu densintate maxima de atomi.

Lunecare se face in pachete de straturi atomice. Se formeaza lamele care aluneca unele peste altele, pastrand contactul

pe fetele initiale,care le separa. Grosimea unei lamele este de ordinul unui micron dar se cunosc si cazuri de lamele mai

groase. Lunecarea lamelelor nu se face continuu ci in salturi. Un asemena salt are ca lungime un numar intreg de

distantei interatomice . l=m*p

Fenomenul de strictiune

In cazul unei bare supuse la un efort de intindere mare, in zona de gatuire apare intotdeauna fenomenul dublei(sau

multiplei) translatii.

In urma acestui fenomen un deptunghi se transforma intr-o figura poligonala, care reprezinta o gatuitura denumita

strictiune.

Metalul

Metalul este un element cu luciu caracteristic, este conducator de caldura si electricitate, in general maleabil sau ductil.

In sens mai larg in tehnica, se numesc metale si aliajele metalelor cu alte metale sau cu metaloizi(otelul,bronzul,alama,

etc.) amestestecurile concretionate(conglomerate de pulbere de metale, metaloizi sau compusi metalici printr-un

tratament termic, la o temperature aflata sub temeratura de topire a unor sau a tuturor pulberilor din amestec.

Metaloidul este un element chimic ale carui proprietati chimice sau fizice sunt diferite de cele ale unui metal. CU apa,

oxizii metaloizilor fomeaza acizi.

Infulenta temepraturii asupra proprietatirlor mecanice ale metalelor

La temperature inalte, proprietatile mecanice ale materialelor se schimba.Rezistenta la intindere creste pana la ~ 250C

dupa care ea scade rapid. La 400C are 71% din cea la 0C(considerate 100%). La 500C mai are 31% din rezisteanta la 0C.

Limita de curcere descreste pana la 250C iar la 300C curba caracteristica nu mai prezinta palier de curgere.

Daca otelul este supus mai multa vreme la temperature inalte apare fenomenul de curgeri progresive,caracterizat printr-

o crestere continua a deformatiilor pana la rupere.

Infulenta modului de incarcare

Se considera ca o incarcare este statica daca viteza de crestere a efortului unitar nu depaseste 1 daN/mm^2*sec. Daca o

epruveta este supusa la intindere, sub actiunea unei forte a carei intesitate creste de la valoarea zero atunci la un

moment dat,forta care intinde epruveta este aP, in care a este un coefficient subunitare care depinde de timp.

Influenta vitezei de deformare

Conventional, se considera o incarcare statica atunci cand viteza de crestere a eforturilor din corp nu depaseste 1

daN/mm^2*sec.

In cazul cand viteza de crestere a eforturior este mare, proprietatile mecanice ale materialelor se sechimba. Una din

consecinte este cresterea limitei de curgere. Astfel la o viteza de creste a eforturilor unitare de 8,5 daN/mm^2*sec s-a

inregistrat pentru o epruveta de otel-beton o crestere a limitei de curgere cu 20%.

La socuri cand viteza de deformatie este foarte mare, limita de curgere a otelului poate creste 50-100%. Cresterea limitei

de curgere are o urmare faptul ca materialul devine casant.

Ecruisarea

Fenomenul de modificare a proprietatilor mecanice ale materialelor la temperatura mediului ambient cu ajutorul

deformatiilor plastice poarta numele de ecruisare.

Prin ecruisare cresc : rezistenta la intindere, duritatea, limita de elasticitate, dar in acelasi timp scade alungirea,

contractia transversala, rezilienta.

Sa consideram o epruveta din otel moale supusa la inteindere panace este depasita limita de curgere si apoi descarcam

epruveta. Daca insa dupa descarcare,epruveta este lasata in stare neincarcata mai mult timp si apoi este din nou

incarcata, se constata ca se modifica esential curba caracteristica si anume limita de curgere creste.

Deformatia elastic intarziata

Fenomenul de deformatie elastic intarziata consta, in faptul ca un corp, chiar elastic, nu revine viguros la forma initiala

in momentul cand sarcina a fost inlaturata, ci are nevoie de un oarecare timp pentru aceasta. Acest fenomen are loc la

toate corpurile elastic, dar nu poate fi observant si masurat la toate materialele, in special la cele organice.

Histerezis elastic

Fenomenul de histerezis elastic este probabil datorat unor impuritati in sutrctura materialului.

Fenomenul de histereza este fenomenul in care valorile actuale ale anumitor marimi de material depind nu numai de

valorile actuale ci si de valorile anterioare ale marimii care le determina

Histereza se intalneste nu numai in relatia efort-deformatie ci si in electricitate, magnetism s.a Aria unei bucle de

histerezis caracterizeaza proprietatea unui material de a amortiza vibratii.

Curegerea lenta si relaxarea

La temepraturi inalte si uneori chiar la temepratura normal se pot produce doua fenomene deosebit de importatnte prin

consecintele lor: curegerea lenta si relaxarea.

Prin curegere lenta se intelege crestere defromatiilor unui corp sub solicitare exterioara constanta, atunci cand

eforturile unitare se gasesc sub limita de elasticitate.

Viteza acestor deformatii este functie de temperature. Cu cat temperature este mai mare cu atat viteza de crestere a

deformatiei este mai mare. Se poate intampla ca dupa un intervat de timp viteza deformatiei sa devina nula si atunci

deformatia barei tinde in general catre o anumita limita , Se poate intampla insa, ca viteza de crestere a deformatiilor sa

fie constanta sau sa creasca cu timpul si in aceste cazuri deformatia creste foarte mult. Bara sfarseste prin a se rupe

Stadiul I Curgerea lenta nestabilizata . Fenomenul de curgere lenta este, in general, favorizat de temperature ridicata,

care intretine o stare de agitatie termica moleculara si este franat de ecruisarea materialului.

Stadiul II Curgerea lenta stabilizata

Acestea proprietate constituie fenomenul de curgere lenta in faza a2-a denumita curgere lenta stabilizata .Curgere lenta

stavilizata se sfarseste in momentul cand pe epruveta apare o alungire, Din acel moment viteza de deformatie incepe sa

creasca din nou.

Stadiul III Ruperea

Din cauza aparitiei alungirii, in dreptul ei tensiunile unitare cresc foarte mult. Aceasta face ca viteza de deformatie sa

creascasi ea din ce in ce mai mult.

Oboseala materialelor

In cazul unei solicitari care variaza periodic in timp este posibil ca un element de constructie sa se rupa pentru valori ale

tensiunilor unitare cu mult inferioare rezistentei la rupere a materialului din care este alcatuit.Aceste fenomen este

cunoscut sub numele de oboseala.

(DESEN DIAGRAMA LUI WOHLER)

Pentru a estima oboseala unui material se vor impune urmatorii pasi :

a- Determinarea numarului de ciculuri la care rezista materialul

b- Stabilirea tipului de ciclu(simetric,pulsatoriu,oarecare) care solicita elemental

c- Determinarea coeficientului de siguranta la oboseala pentru un ciclu dat

d- Determinarea elementelor unui ciclu atunci cand se urmareste sa fie asigurat un anumit coefficient de siguranta.

(DESEN DIAGRAMA LUI SMITH)

Imbatranirea materialelor

Imabtranirea materialelor este fenomenul de modificare lenta in timp, la temperaturi normale a calitatii unui material.

Imbatranirea se produce datorita faptului ca materialul tinde sa treaca dela o stare instabila la o stare cat mai apropriata

de starea stabile.

In constructii materialele care ne dau probleme sunt :

-materialele de hidroizolatii(in special cele bituminoase)

-cauciucul prezinta problem in special prin expunerea la aer si la lumina si trebuie avut in vedere inca din proiectare ca

acest material in timp sa poata fi inlocuit

-masele plastic care se autodistrug dupa circa 100 deani, dar imbatranesc in jur de 10 ani

-de asemena, problem prezinta si materialul lemnos.

Difuziunea

Difuziunea se defineste ca fiind fenomenul de patrundere in toate directiile a moleculelor unui corp, in interiorul masei

unui alt corp cu care este in contact, datorita numai miscarii lor si nu a unie forte exterioare. Patrunderea unor molecule

dintr-un material mai putin rezistent poate produce schimbari ale prioprietatilor materialului de baza pe care ne-am

bazat in calculele de rezistenta.

Poluarea

Constructiile civile si industrial sun supuse fenomenului de coroziune si degradare accentuate de poluare. Prin poluare

intelegem impurificarea atmosferei cu particule, gaze, vapori de provenienta arficiala sau a apelor natural de suprafata

sau subterane.

Fenomenul de inghet-dezghet

Cresterea volumului apei prin inghetare adduce cu sine modificarea in structura unui material. Apa este singurul

material de pe Pamant care la inghet isi mareste volumul cu9%. Ea are densitatea cea mai mare la o temperature de

+4C. In general, pentru toate materialele, periculos este ciculul inghet-dezghet. Prin dezghetare apa revine la columul

initial. Apa se poate prezenta sub forma lichida, solita si gazoasa deci tot timpul trebuie sa tinem cont de ea.

Strivirea

Reprezinta concentrarea unor forte foarte mari pe suprafetele foarte mici cu depasirea rezistentei elastic a

materialului.Poate aparea atat in timpul executarii unei structuri cat si in timpul exploatarii acesteia.De exemplu un

tablier de pod poate strive un aparat de reazem in urma unor solicitari laterale din vant.

Flambajul

Este pierderea brusca a pozitiei de echilibru a unie bare, aunui tub sau a unei placi supuse actiunii a doua forte de

compresiune care exercita in lungul axei barei sau a tubului sau in planul placii cand aceste forte depasesc o anumita

valoare, anumita valoare critica. Flambajul se produce perpendicular pe axa barei a tubului sau pe planul placii.

Lungimea de calcul, numita lungime de flambaj, este in functie de ;lungimea reala si modul de rezemare/prindere a

elementului ;

-cand barele sunt articulate la ambele capete lf=1 ;

-cand barele sunt incastrate la ambele capete lf=0.5l

-cand barele sunt incatrate la un capat si articulate la celalalt lf=0.7l

-pentru barele incastrate la un capat si libere la celalalt lf=2l.

Voalarea

Este fenomenul de pierdere a stabilitatii echilibrului placilor plane sau curbe sau a pretilor subtiri prin compresiune si

forfecare.

Acest fenomen se poate produce ;la inimile si talpile grinzilor incovoiate, in barele cu preti subtiri comprimate inainte ca

acestea sa piarda stabilitatea generala.

O atentie mare trebuie data surselor apropiate de caldura. De exemplu in interiorul halelor de producite cu procese

tehnologice cu dezvoltare de temperature foarte mari se poate produce voalarea placilor subtiri si tot odata supra

solicitarea acestora.

Ruperea

Ruperea reprezinta fenomenul de fragmentare a unui corp sub actiunea unopr tensiuni interne sau externe aparute in

urma unor incarcari constate sau crescatoare. Fenomenul de rupere se poate clasifica dupa rumatoarele criteria :

a) Dupa modul cristalografic de producer avem rupere prin clivaj si rupere prin forfecare

b) Dupa deformarea plastica ce procede ruperea avem rupere fragile si rupere ductile

c) Dupa aspect, suprafata de rupere poate fi grauntoasa sau cristalin-stralucitoare si cu gropite sau mat-

fribroasa

Metode de calcul:

1.Metode indirecte

La calculul unei constructii sau a unui element de constructii se procedeaza astfe:

Se presupun cu aproximatie forma si dimensiunile structurii, dar si materialele din care va fi realizata

Se determina incarcarile

Se verifica daca structura are comportare satisfacatoare sub actiunea acestor incarcari. Comportarea unei structure se

defineste astefel urmarind urmatoarele aspect deplasari deformatii tensiuni unitare fisuri structurale ruperi

In cazul unor rezultate nesatisfacatoare se reface calculul utilizand alte date de intrare.

2. Metode directe

Prin utilizarea unei metode directe intelegem introducerea in calcul a unor date optime pentru forma structurii,

dimensiunile structurii, materialele utilizate. Metoda este complicate deoarece in calcul intervin foarte multi parametric

si foarte multe variabile. In present aceasta metoda de calcul se recomanda doar pentru elemente structural simple.

3.Metode experimentale

Constau dintr-o metoda analitica combinata cu o metoda experimentala. Se aplica la constructii mai importante sau de

serie mare. De fapt problemele de siguranta din calculul structural constau in :

a) Alegerea elementelor pentru a verifica daca comportarea este satisfacatoare

b) Verificarea teroriilor folosite pentru estimarea acestor elemente si daca acestea sunt corespunzatoare

c) Alegerea modului in care se ia in considerare siguranta

Metode matematice aplicabile la calculul structurilor

Matematica teoriilor structural actuale se bazeaza essential pe calculul infinitezimal al lui Isaac Newton si Gottfried

Wilhelm Leibniz si pe ecuatiile diferentiale care sunt de fapt o derivare directa a acestul calcul.Functie de metodele de

rezolvare folosite pot exista doua moduri de solutionare a formularii matematice :

a)metode analitice conduc la ecuatii complicate

b)metode numerice in functie de algoritmii de rezolvare pot fi medote bazate pe diferente finite si metode bazate pe

elemente de frontier

Reguli de decizie

Idealizarea este transpunerea realitatii in ipoteze, scheme, formule, reguli, modalitati de calcul. Observarea fenomenelor

naturale a creat la om conceptual de determinism. Admitand principiul cauzei si al acuzalitatii efectelor vor putea fi

intoteauna prevazute. Exista pe de alta parte fenomene pentru care considerarea unui numar mare de repetari este un

nonsense. De exemplu trecerea unui autocamion greu peste un pod o singura data. Actul traversarii depinde numai de o

decizie. Probabilitatea in acest caz nu poate fi un echivalent al frecventei. Se pot lua in considerare trei tipuri principale

de idealizare : determinista in care analiza matematica este un exemplu de idealizare determinista.

Statistica in idealizarea statistica marimile folosite se defines prin functii de distributie sau desitati de

probabilitate.

Strategica un bun exemplu ar fi teoria jocurilor unde se folosesc decizii strategice. In orice caz cand se

studiaza o problema este necesar sa se defineasca clar care este forma cea mai convenabila de abordare.

Reguli de decizie pentru idealizarea determinista

O anumita forta apasa pe o anumita suprafata . Determinam un rezultat cert fara termini aleatorii.

Reguli de dicize pentru idealizarea statistica

Regulile de decizie sunt destinate sa defineasca criteria pentru obtinerea celei mai potrivite solutii pentru o problema

data. Criteriile de optimizare folosite la priectarea structurilor pot fi pur tehnice dar in general afecteaza si

economicitatea.Se cauta minimalizarea costului sau chiar maximizarea utilitatii ca o generalizare a costului

Regula NR1.

Dintre diferite solutii se va alege aceea careia ii corespunde un cost minim.

Regula NR2.

Se admite ca se vor intampla evenimente care au o valoarea mare a probabilitatii

Regula NR3.

In legatura cu o multime determinate de evenimente reciproc exclusive se va pune baza pe evenimentul cu cea mai

mare probabilitate

Regula NR4.

Se presupune ca decizia depinde de o oarecare marime necunoscuta in sensul ca daca s-ar cunoaste acesta ar putea sa

determine decizia.

Regula NR5.

Dintre actiunile posibile se alege cea pentru care castigul estimat, determinat cu probabilitatile rezultatelor posibile este

mai mare decat cel al orcarei alte actiuni posibile

Regula NR6.

Se alege Solutia pentru care se presupune o utilitate maxima.

Regula NR7.

Deciza se va baza pe costul generalizat insa in loc de a se considera valoarea cea mai probabila, Se va adopta o valoare

estimata

Reguli de decizie pentru idealizarea strategica

Prima formulare a regulilor de decizie care trebuie folosite in cazul unei idealizari strategice, a fost prezentatea de catre

von Newumann si Morgenstern in lucrarea teoria jocurilor. Pentru a acentua diferenta dintre idealizarea static si

idealizarea strategica vom lua un exemplu simplu din teoria jocurilor : se considera doi jucatori A si B, fiecare avand

posibilitatea de a efectua un numar finit de alegeri. Platile pe care jucatorul B le are de facut catre jucatorul A sunt

definite de o matrice aij. Jocul consta in urmatoarele:

- Jucatorul a allege o linie, iar jucatorul B o coloana a matricei.Este evident ca fiecare jucator va incerca sa

minimalizeze pierderile sale respective sa-si maximizeze castigurile. Ambii jucatori cunosc matricea insa fiecare

intueste alegerea facuta de adversarul sau. Astfel jucatorul A poate allege o strategie pentru care valoarea

presupusa a castigului sau sa nu depinda decizia lui B. Atunci si jucatorul B ar poutea rationa la fel sis a joace

astfel incat pierderile sale sa nu depinda de deciziile lui A. Valoarea presupusa a castigului lui A va fi egala cu

valoarea pierderilor lui B

O strategie care cuprinde o alegere intamplatoare se numeste o strategie mixta.

Probabilitatea de cedare

Prin aplicarea teoriei probabilitatilor se poate trece la o formulare analitica a problemei sigurantei structurilor. Se

considera o poluatie de structure incarcate cu un sistem de forte dat. Fie o variabila reprezantand o masura a intensitatii

fortelor notate cu S si fie R valoarea pe care o ia in momentul cedarii. In acest fel conditia de a nu se produce ruperea

devine ; S

Infulente asupra coeficientului de siguranta

Principalele influente asupra coeficientului de siguranta pot fi clasificate astel:

Daca luam in considerare incarcarile avem

influente provenite din incarcari:

Devieri ale incarcarilor de la valorile caracteristice

Devieri datorita impreciziei teoriilor referioate la incarcari

Variatii datorita combinarii diferitelor tipuri de incarcari

Influente provenite din comportarea structurilor

Devieri ale rezistentelor de la valorile caracteristice;

Devieri datorate impreciziei teoriilor referioare la comportarea structurilor

Devieri datorate unei executii imperfect

Devieri datorate coriziunii sau altor deteriorari

Daca luam in cosiderare eforturile avem

Influente provenite din eforturi

Devieri ale incarcarilor de la valorile caracteristice

Deveiri datorita impreciziei teoriilor referioare la eforturi

Devieri datorate impreciziei teoriilor referioare la comportare structurilor

Variatii datorita combinarii diferitelor tipuri de incarcari

Influentele provenite din comportarea elementelor

Devieri ale rezistentelor de la varlorile caracteristice

Devieri datorate impreciziei teoriilor referitoare la comportarea elementelor

Devieri datorate variatiei dimnesinuilor

Devieri datorate unei executii imprefecte

Devieri datorate coroziunii sau altor deteriorari ce pot afecta dimensinuile sis au proprietatile mecanice.

Bazele proiectarii structurilor de constructii CR 0-2012

Codul cuprinde principi si regulile de aplicare urmarind prevederile standardului SR EN 1990, necesare pentru

proiectarea si verificarea structurilor de constructii, elementelor structural si ale tuturor elementelor de constructii,

privind cerintele de rezistenta, stabilitate si durabilitate. Prevederile codului se aplica pentru proiectarea si verificarea

cladirilor si constructiilor noi sau a celor existente, in vederea reabilitarii sau schimbarii functiunii acestora. Structurile de

cosntructii trebuie proiectate si executate avand un grad de siguranta prestabilit in confirmitate cu reglementarile

thenice in vigoare astfel incat pe toata durata lor de viata proiectata sa preaia toate actiunile din timpul executiei si

exploatarii constructiei si sa ramana functionale pentru scopul pentru care au fost proiectate. Structurile de constructii

vor fi proiectate si executate pentru a rezista si la actiunile produse de eventualele incendii, explozii si diferite consecinte

ale erorilor umane, fara a fi degradate intr-o masura excesiva pe durata exploatarii acestora. Avarierea si degradarea

unei consturctii trebuie evitata sau limitataprin :

a) Eliminarea sau reducerea efectelor hazardurilor la care poate fi expusa

b) Alegerea unui tip de structura care este putin vulnerabila la hazardurile considerate

c) Eviatarea unor sisteme structural care pot ceda fara avertisment

d) Utilizarea unor sisteme structural la care elementele structural conlucreaza in preluarea actiunilor.

Scopul de baza al calcului elementelor de constructie este asigurarea ratioanala a cosntructiilor tinand cont de

importanta acestora, dar si de durabilitatea necesara prin tema de proiectare.

Nivelul de asigurare al unei constructii este in stransa legatura cu :

-durata de viata proiectata( normativele de specialitate recomanda urmatoarea clasificare):

Categoria 1 cuprinde structurile temporare avand o durata de viata de 10 ani;

Categoria 2 cuprinde anumite parti din struturile de rezistenta care sunt provizorii sau se pot inlocuii avand o

durata de viata de 10-25 de ani

Categoria 3 cuprinde struturile pentru constructii agricole sau similar avand o durata de vaita de 15-30 de ani

Cateogira 4 cuprinde structure pentru cladiri si alte consutrctii curente avand o durata de viata de 50-100 de ani

Categoria 5 cuprinde sutrcturi pentru cladiri monumentale si constructii importante avand o durata de viata mai

mare de 100 de ani

-Clasificarea in calse de importanta-expunere(in fucntie de consecintele umane si consecintele economice care

pot fi provocate de un hazard natural sau/si antropic major avem 4 clase)

Clasa I cuprinde constructii avand functiuni esentiale pentru care pastrarea integritatii pe durata unui eveniment

provocat de hazard natural sau/si antropic major este vitala pentru protectia civila (ex: spitale, staii de pompierei, staii

de producer si distributie a energiei,etc.)

Clasa II cuprinde cosntrucii care prezinta un pericol major pentru siguranta publica in cazul prabusirii sau

avarierii grave(ex: spitale, cu o capacitate de peste 100 de personae in aria totala, scoli, licee sau cladiri din sistemul de

educatie cu o capacitate de de peste 250 de personae in aria totala expusa, etc.)

Clasa III curpinde constructii de tip current, care nu apartin celorlalte clase (ex: cladiri de locuit magazine

constructii obisnuite)

Clasa IV cuprinde consutructii de mica importanta pentru siguranta publica cu grad redus de ocupare si/sau de

mica importanta economica, consutrctii agricole, constructii temporare

Metoda de calcul

Metoda de calcul prezenta in acest standard denumita si metoda semiprobabilistica a starilor limita se dinstinge prin

doua trasaturi esentiale

-se considera in mod sistematic diferitele stari limite posibile pentru constructii

-se considera in mod independent variabilitatea diferitilor factori care afecteaza siguranta cosntructiilor, stabilindu-se in

consecinta datele cantitavie care determina nivelul de asigurare.

Metoda starilor ultime admite concepul de siguranta probabilist si pleaca de la constatarea ca modelul de calcul

probabilist se aproaprie cel mai mult de comportarea reala a structurii. Idea folosirii probabilisticii si ametodei statisticii

matematice in studiul sigurantei constructiilor a fost dezvoltata incepand cu 1950.

Principiile proiectarii la stari limita

Prin starea limita intelegem o stare a carei atingere implica

-pierderea reversibila sau ireversibila capacitatii unei constructii de a satisfice conditiile de exploatare pentru care a fost

priectata

-aparitia unor pericole pentru viata oamenilor sau pentru bunurile aflate in caldire

Starile limite se impart in doua categorii:

1. Stari limite ultime (SLU) sunt starile care implica

-epuizarea capacitatii portante sau pierderi ireversibile a calitatilor necesare exploatarii

-protectia vietii omaneilor si a sigurantei structurii

-protectia unor bunuri de patrimoniu sau de mare valoare

-starile limita anterioare cedarii structurale

2. Stari limite de serviciu (SLS) sunt starile limita care iau in considerare functionarea structurii sau a elementelor

structural in conditii normale de exploatare, confortul oamenilor/ocupantilor constructiei respective limitarea vibratiilor,

deplasarilor si deformatiilor structurii si estetica cosntructiei

Principalele fenomene care duc la instalarea SLS sunt :

-fisuri sau crapaturi

-deplasari statice sau dinamice excesive

-deformatii deplasari

Reguli de baza pentru asigurarea constructiilor

Proiectarea constructiilor constituie un process complex in cadrul caruia se imbina numeroase probleme tehnice si

economice. O constructie trebuie sa fie cat mai bine adaptata destinatiei sale si modului cum va fi folosita in timp, sa

prezinte rezistenta si stabilitate in exploatare sa poata fi realizata in conditii economice si la termenele prevazute si sa

prezinte o calitate corespunzatoare conform cerintelor date prin tema de proiectare. Astfel pentru ca toate aceste reguli

sa fie indeplinite cu success normele care se refera la verificarea sigurantei constructiilor recomanda cateva reguli de

baza pentru asigurarea constructiilor.

Clasificarea si gruparea actiunilor (EC 1 , indicative EN 1991)

Potrivit definitiei data de Organizatia Internationala de Standardizare (ISO) prin actiune se intelege orice cauza capabila

de a genera stari de solictare mecanica intr-o constructiei.

Actiunile se pot manifesta sub forma sistemelor de forte, atasarii reazemleor, a contractiei si curgerii lente, a umiditatii,

aprecomprimarii, a fenomenelor de interactiune dintre constrcutie si mediul ambient, climatic.

Actiunile pot fi clasificate astfel:

-dupa rigiune ca directe sau indirecte

-dupa variatia spatiala ca fixe sau libere

-dupa natura si/sau dupa raspunsul structurii ca statice sau dinamice

-dupa criteriul frecventei in care sunt intalnite pe anumite perioade de timp si la anumite intesitati: actiuni variabile(Q),

actiuni permanente (G) actiuni accidentale (A) actiuni seismice (A-E)

Actiuni permanente(G)

Se aplica in mod continuu cu o intesnitate constanta in raport cu timpul

Actiunie permanente pot fi : actiuni directe precum greutatea proprie a constructiei, a echipamentelor fixate pe

cosntructii, actiuni indirecte, de exemplu datorate contractiei betonului si tasarilor differentiate

Actiuni variabile (Q)

Variaza sensibil in raport cu timpul sau pot sa lipseasca pe parcursul duratei de viata a unei constructii.

EXEMPLE :actiuni pe planseele si acoperisurile cladirilor, actiunea zapezii, actiunea vantului, impringerea pamantului, a

fluidelor si a materialelor pulverulente

ACtiuni accidentale(A)

Apar foarte rar eventual niciodata pe durata de serviciu a unei constructii si au intesitatea semnificativa. EXEMPLE:

incarcarea datorata defectarii utilajelor constructuulor in trimpul functionarii acestora: incarcari cu character de soc:

Actiunea seismica (A(e))

Actiunea seismica apare rar, cu intesitate semnificativa si este de scurta durata, Prevederile P100-1 (2013) continand

doua cerinte fundamentale(nivele de performanta) pe care trebuie sa le indeplineasca structurile amplasate in xone

seismice

-De siguranta a vietii: constructiile trebuie sa fie proiectate astfel incat sub efectul actiunii seismice de proiectare, sa

preizinte o marja suficienta de siguranta fata de prabusirea locala sau globala a structurii. Intervaulul mediu de

recurenta (IMR) 225.

- de limitare a degradarilor : structuriile trebuie sa fie proiectate astfel incat pentru cutremure cu o probabilitate de

aparitie mai mare decat actiunea sesimica de proecitarea, structura sa nu sufere degradari sau scoateri din uz ale caror

costuri sa fie exaggerate in comparative cu costul constructiei.

Proiectarea prin metoda coeficientilor partiali de siguranta

Metoda coeficientilor partiali de siguranta consta in verificarea tuturor situatiilor de proiectare astfel incat nici o stare

limita sa nu fie depasita atunci cand in modelele de calcul sunt utilizate, valorile de proiectare pentru actiuni efectele lor

pe structura dar si valorile de proiectare pentru rezistente.Calculul structurilor trebuie efectuat considerand combinatiile

cele mai defavorabile, practice posibile, ce pot sa apara, Aceste combinatii sunt reprezantate prin grupari de incarcari

alcatuite pe baza schemelor de incarcare considerate pentru diferite actiuni.

Gruparea actiunilor in cazul verificarii la starile limita ultime

Gruparea fundamentala pentru situatiile de proiectare persistenta si transitori va cuprinde valoarea de proiectare a

actiunii permanente (G) si valoarea de proiectare a actiunii variabile predominante Q dar si valorile de grupare a

actiunilor variabile care actioneaza combinat cu actiunea predominanta multiplicate cu coeficientii partiali de siguranta

corespunzatori.

Gruparea accidentala pentru situatia de proiectarea accidentalava cuprinde combinarea efectelor actiunilor

permantente (G) variabile (Q) si accidentale (A).

Gruparea seismica pentrusituatia de proiectare sesmica si va cuprinde combinarea efectelor actiunilor permanente (G) si

accidentale.

Actiuni in constructii.Incarcari date de zapada

Normativul care se ocupa cu determinarea actiunii zapezii asupra cladirilor si structurilor de constructii in Romania este

urmatorul:

Cod de proiectare.Evaluare a actiunii zapezii asupra constructiilor Indicativ CR 1-1-3/2012

Codul cuprinde principiile, regulile si datele necesare pentru stabilirea incarcarilor din zapada din Romania.Codul

stabileste situatii de proiectare si distributiile de incarcare de zapada pentru proiectarea si verificarea cladirilor.

De la o panta de

-constructii la care se considera necesara verificarea calitatii executiei datorita lipsei de date concludente

-constructii la care se doreste schimbarea destinatiei sau sporirea incarcarilor prevazute initial si nu se dispune de

proiect de executie

-cosntructii care au suferit solicitari exceptionale provocate de cutremure,incendii,explozii

-incercarea in situ se mai efectueaza si daca alte incercari nedistructive sau dinamice sau de model nu au dus la rezultate

conculudente.

Coduri de practica si normative

Domeniul constructiilor este unul deosebit de complex din punct de vedere al standardizarii Comitetul European de

Standardizare elaborand standard ce cuprind o gama larga de produse material si structurale.Exista aproximativ 800 de

standard in acest domeniu,elaborate sau in curs de elaborare

In conformitate cu directive pentru produse de constructii un produs de constructii poate fi folosit in Uniunea Europeana

doar daca indeplineste anumite criteria care se refera la staibilitate, rezistenta, economie, de caldura, de energie, igiena,

sanatate, mediu, etc.

Eurocodurile reprezinta un grup de norme cu ajutorul carora se poate dovedi ca un produs de constructii satisfice

cerintele directive pentru produse de constructii.

Urmarirea curenta a cosntructiilor

Urmarirea curenta consta in observarea si inregistrarea unor aspect,fenomene si parametrii ce pot semnala modificari

ale capacitatii constructiei de a indeplini cerintele de rezistenta, stabilitate si durabilitate stabilite prin proiecte. Se aplica

tuturor lucrarilor de orice categorie situate in mediu ruban si rural. Se efectueaza pe toata durata de existent a acestora

si se realizeaza prin examinare vizuala directa si sau cu mijloace de masurare, in conformitate cu prevederile din cartea

tehnica de catre personal propriu sau prin contract cu perosane fizice avand pregatire tehnica in constructii cel putin de

nivel mediu

Urmarirea speciala a cosntructiilor

Consta in masurarea inregistrarea prelucrarea si interpretarea sistematica a valorilor parametrilor care defines masura in

care constructiile isi mentin cerintele de rezistenta stavilitate si durabilitate stabilite de proiecte. Are ca obiect o

examinare detaliata din punct de vedere al rezistentei stabilitatii si durabilitatii a tuturor elementelor structural si

nestructurale a imbinarilor constructiei a zonelor reparate si consolidate anterior precum si in cazuirle special a terenului

si zonelor adiacente

Obiectivele urmarii special a comportarii constructiilor sunt

-asigurarea sigurantei si durabilitatii consutrciei

-supravegherea evolutiei unor fenomene previzibile

Cartea tehnica a unei constructii

Cartea tehnica a constructiei reprezinta ansamblul documentelor tehnice referitoare la proiectarea, executia, receptia,

exploatarea, si urmarirea comportarii in exploatarea construciei si instalatiilor aferente acesteia. Aceasta cuprinde toate

datele, documentele si evidentele necesare pentru identificarea si determinarea starii tehnice a constructiei respective

si a evolutiei acesteia in timp si se definitiviteaza inainte de receptia finala.

Cartea tehnica a constructiei cuprinde documentatia de executie si documentele privitoare la realizarea si exploatarea

acesteia, se intocmeste prin grija investitorului si se preda proprietarului constructiei care are obligatia sa o pastreze si

sa o completeze la zi.

Reglementari legislative

-normativ de siguranta la foc a cosntructiilor, indicative P118-99

-SR EN 54-1:1998, sisteme de detectare si alarma la incendiu

-SR EN 671-1:1996, Instalatii fixe de lupta impotriva incendiilor

-STAS 8790-81 Masuri de siguranta contra incendiilor.DEterminarea puterii calorice

Incendiul,evolutia si fazele sale

Incendiul reprezinta o ardere initiate de o cauza bine definite, voita sau nu,scapata de sub control,in urma careia se

produc pagube material si pentru a carei intrerupere este necesara o actiune de stingere. Trebuie mentionat ca nu orice

ardere constituie un incendiu. In genere un incendiu real este caracterizat de urmatoarele elemente:

-existenta unei arderi scapate de sub control

-producerea de pierderi de bunuri material si/sau vieti omenesti

-necesitatea interventiei printr-o actiune de stingere pentru intreruperea si lichidarea arderii

Produsele de constructii in fucntie de reactia lor la foc pot fi incombustibile sau combustibile

-A1 incombustibile

-A2 practic incombustibile

-B practice neinflamabile

-C dificil inflamabile

-Dmediu inflamabil

-E usor inflamabile si foarte usor inflamabile

Risc de incendiu

Probabilitatea izbucnirii unui incendiu in spatii,incaperi,constructii sau compartimente de incendiu ori instalatii,

destinate publicului se expprima prin riscuri de incendiu, iar in cele destinate activitatilor de productie si/sau de

depozitare se exprima prin categorii de pericol de incendiu.

In functie de densitatea sarcinii termice riscul de incendiu in cladiri civile poate fi :

-mare qi=peste 840 MJ/mp(cladirile in care se utilizeaza sau se depoziteaza material sau substante combustibile

(arhive,biblioteci))

-mijlociu qi=420-840 MJ/mp(cladirile in care se utilizeaza foc deschis(central termice,fabric,uzine))

-mic qi=sub 420 MJ/mp (toate cladirile incaperile si spatiile de locuit)

Factori ce intervin in dezvoltarea unui incendiu

Evolutia unui incendiu real este diferita de la un caz la altul deoarece in dezvoltarea acestuia intervin numerosi factori

cum ar fi :

-forma si dimensiunile incaperii

-sarcina termica

-deschiderile spre exterior

-natura si pozitionarea materialelor combustibile

-locul si modul de initiere al incendiului

-dispunerea incaperii in cladire

-prezenta sistemelor de ventilare sa a sistemelor de semnalare a pompierilor

Fazele unui incendiu

Faza initiala a carei durata este de cca 20-30 de minute si in care temperature este relative mica. Incendiul incepe cu

aprinderea unui singur produs, dupa care se poate stinge sau poate creste intr-un incendiu complet dezvoltat

Faza de combustie care poate dura 10-30 de minute sau mai mult, timp in care temperature creste rapid atingand

valoarea maxima la sfarsitul ei.Incendiul se propaga incet si cuprinde intreg spatial compartimentului de foc

Faza de extinctie in care incendiul scade in intensitate,fie datorita lipsei de oxygen in aer, fie prin epuizarea materialului

combustibil din interiorul compartimentului de foc, ife in urma interventiei pompieriloor

Influenta sarcinii termice

Sarcina termica reprezinta raportul intre puterea caloric totala a materialelor combustibile si suprafata

compartimentului in care are loc incendiul. Ea cuprinde toate elementele combustibile care alcatuiesc

contructia,mobilierul si eventualele material sau substante combustibile depozitate in interiorul constructiei.Deoare

pentru o constructie riscul de cedare creste proportional cu durata incendiului, sarcina termica repreinta un parametru

deosebit de important pentru stabilirea mijloacelor de protective a structurii cladirii.

Influenta ventilatiei si aprotul de oxygen

Ventilatia compartimentului de incendiu este caracterizata de cantitatea de aer care patrunde in interiorul sau in

unitatea de timp, Ea influenteaza atat temperature din interiorul compartimentului de incendiu, cat si viteza de ardere a

materialului combustibil, fiind unul din parametrii esentiali care caracterizeaza un incendiu real

Influenta inertiei termice a limitelor incaperii

Temperatura gazelor de ardere nu este principalul indicator al potentialului distructiv al unui incendiu.temepratura

gazelior de ardere este rezultatul interactiunii dintre gazelle de ardere si incapere.Datorita acestei interactiuni apare

potentialul distructiv al incendiului prin prisma efectului asupra limitelor incaperii.

Obligatii si raspunderi

La proiectarea si executarea lucrarilor de constructii si instalatii, precum si la repetarea sau schimbarea destinatiei unor

constructii, exista obligatia prin lege de a prevedea masuri de siguranta impotriva incendiilor.

A.Obligatiile proectantului

-sa stabileasca si sa cuprinda in documintatia tehnico-economica pe care o intocmesc, masurile si mijloacele de

protective contra incendiilor specifice utilajelor tehnologice, instalatiilor si destinatiilor proiectate.

-sa prevada in docmentatii instalatiile, utilajele, aparatura, echipamentul de protective si substantele pentru prevenirea

si stingerea incediilor cu care rumeaza a fi dotate constructiile

-sa prevada tratarea cu substante ignifuge a tuturor materialelor combustibile utilizate la constructii, instalatii,

echipamente si utilaje corespunzator importantei obiectului construit.

-sa intocmeasca si sa predea beneficiarului scheme si instructiuni de functionare la parametrii proiectati a dispozitivelor

si instalatiilor de protective contra incendiilor pe care le-au proiectat, dar si regulile de intretinere in exploatare.

B.obligatiile executantului vor fi urmatoarele:-

-sa ia toate masurile necesare pentru protectia de incendii

-sa realizeze integral si la timp lucrarile de prevenire si de stingere a incendiilor prevazute in documentatii si sa aduca la

cunostinta beneficiarului solutiile necorespunzatoare pe care le constata

-sa efecuteze toate probele ce intervin in mentinerea conditiilor de deplina securitate impotriva incediilor

C. obligatiile beneficiarului vor fi urmatoarele

-sa asigure instalatiile de PSI de la furnizori cu instructiuni de folosire

-sa urmareasca realizarea massurilor PSI(personalul de stingere a incendiului)

-sa sigure conditii de deplina securitate la efectuarea probelor tehnologice iar la receptionarea lucrarilor sa verifice daca

sunt respectate masurile PSI cuprinse in documentatiile tehnice si daca toat dispozitivele si instalatiile sunt in deplina

stare de functionare

-sa asigure alcatuirea si dotarea formatiilor civile de pompieri care vof fi instruite periodic