Structuri Din Lemn IFR

8/10/2019 Structuri Din Lemn IFR

1/136

Cuprins

Introducere..................................................................................................................................4

Modulul I.Noiuni introductive .................................................................................................. 8Introducere .................................................................................................................. 8

Competene ................................................................................................................. 8

Unitatea de nvare I.1.Lemnul din structuri n viaa omului.................................... 9

I.1.1. Introducere ...................................................................................... 9

I.1.2. Competene ..................................................................................... 9

I.1.3. Scurt istoric ................................................................................... 10

I.1.4. Structuri tradiionale romneti .................................................... 16

I.1.5. Rezumat ........................................................................................ 22I.1.6. Test de evaluare a cunotinelor.................................................... 23

Modulul II.Lemnul utilizat n structuri ................................................................................... 24

Introducere ............................................................................................. 24

Competene ............................................................................................ 24

Unitatea de nvare II.1.Lemnul din structuri n viaa lemnului ............................ 25

II.1.1. Introducere................................................................................... 25

II.1.2. Competene.................................................................................. 25

II.1.3. Specii lemnoase utilizate n construcii ....................................... 26

II.1.4. Proprietile lemnului din structuri.............................................. 26

II.1.5. Rezumat....................................................................................... 33

II.1.6. Test de evaluare a cunotinelor .................................................. 34

Unitatea de nvare II.2. Degradarea lemnului n structuri ..................................... 35

II.2.1. Introducere .................................................................................. 35

II.2.2. Competene.................................................................................. 35

II.2.3. Moduri de degradare a lemnului ................................................. 36

II.2.4. Protecia lemnului n structuri ..................................................... 37

II.2.5. Sortimentele din lemn pentru construcii .................................... 40II.2.6. Rezumat....................................................................................... 45

II.2.7. Test de evaluare a cunotinelor .................................................. 46

Modulul III.Elemente de structurplane................................................................................. 47

Introducere................................................................................................................ 47

Competene ............................................................................................................... 47

Unitatea de nvare III.1. Structuri de grinzi cu seciune simpl ............................ 48

III.1.1. Introducere ................................................................................. 48

III.1.2. Competene ................................................................................ 48III.1.3. Grinzi cu seciune simpl........................................................... 48

1


2/136

III.1.4. Rezumat ..................................................................................... 52

III.1.5.Test de evaluare a cunotinelor.................................................. 52

Unitatea de nvare III.2. Structuri de grinzi cu seciune compus......................... 53

III.2.1. Introducere ................................................................................. 53

III.2.2. Competene ................................................................................ 53

III.2.3. Grinzi cu seciune compus ....................................................... 53

III.2.4. Rezumat ..................................................................................... 58

III.2.5. Test de evaluare a cunotinelor................................................. 59

Unitatea de nvare III.3.Structuri de ferme i stlpi ............................................. 60

III.3.1.Introducere................................................................................... 60

III.3.2.Competene.................................................................................. 60

III.3.3. Structuri de ferme....................................................................... 61

III.3.4. Structuri de stlpi........................................................................ 66III.3.5. Rezumat...................................................................................... 68

III.3.6. Test de evaluare a cunotinelor ................................................. 70

Unitatea denvare III.4.Structuri de cadre tradiionale......................................... 71

III.4.1. Introducere.................................................................................. 71

III.4.2. Competene................................................................................. 71

III.4.3. Structuri de cadre tradiionale .................................................... 72

III.4.4.Rezumat....................................................................................... 74

III.4.5. Test de evaluare a cunotinelor ................................................. 75Unitatea denvare III.5. Structuri de cadre moderne ........................................... 76

III.5.1. Introducere.................................................................................. 76

III.5.2. Competene................................................................................. 76

III.5.3. Structuri de cadre moderne......................................................... 76

III.5.4. Structuri de cadre cu zbrele....................................................... 80

III.5.5. Rezumat...................................................................................... 81

III.5.6. Test de evaluare a cunotinelor ................................................. 83

Unitatea denvare III.6.Structuri de arce tradiionale .......................................... 84

III.6.1. Introducere.................................................................................. 84

III.6.2. Competene................................................................................. 84

III.6.3. Structuri de arce tradiionale...................................................... 85

III.6.4. Rezumat ..................................................................................... 87

III.6.5. Test de evaluare a cunotinelor ................................................ 88

Unitatea denvare III.7. Structuri de arce moderne ............................................ 89

III.7.1. Introducere................................................................................. 89

III.7.2. Competene................................................................................ 89

III.7.3. Structuri de arce moderne......................................................... 89

2


3/136

III.7.4. Rezumat ..................................................................................... 94

III.7.5. Test de evaluare a cunotinelor ................................................ 95

Unitatea denvare III.8.Structuri de panouri prefabricate.................................... 96

III.8.1. Introducere................................................................................. 96

III.8.2. Competene................................................................................ 96

III.8.3. Structuri de panouri prefabricate .............................................. 96

III.8.4. Rezumat .................................................................................. 101

III.8.5. Test de evaluare a cunotinelor.............................................. 103

Unitatea denvare III.9.Structuri de fundaii...................................................... 104

III.9.1. Introducere............................................................................... 104

III.9.2. Competene.............................................................................. 104

III.9.3. Structuri de fundaii ................................................................ 104

III.9.4. Rezumat .................................................................................. 107III.9.5. Test de evaluare a cunotinelor.............................................. 109

Modulul IV. mbinrile elementelor n structuri.....................................................................110

Introducere.............................................................................................................. 110

Competene..............................................................................................................110

Unitatea de nvare IV.1.mbinri tradiionale...................................................... 111

IV.1.1. Introducere ............................................................................... 111

IV.1.2. Competene .............................................................................. 111

IV.1.3. mbinri tradiionale ................................................................ 111IV.1.4. Rezumat ................................................................................... 120

IV.1.5. Test de evaluare a cunotinelor .............................................. 122

Unitatea de nvare IV.2. mbinri moderne ......................................................... 123

IV.2.1. Introducere ............................................................................... 123

IV.2.2. Competene .............................................................................. 123

IV.2.3. mbinri moderne .................................................................... 123

IV.2.4. Rezumat ................................................................................... 133

IV.2.5. Test de evaluare a cunotinelor .............................................. 136

Temde control ...................................................................................................... 136Bibliografie.............................................................................................................................136

3


4/136

Introducere

Noiunea de structur este explicat ca fiind un mod de organizare intern, dealctuire a unui corp, a unui sistem sau mod de asociere a componenilor unui corp sau a

unui ntreg organizat, caracterizat prin form i dimensiunile fiecrui element component,cum i prin aranjarea lor unul fade cellalt (DICTIONARUL EXPLICATIV AL LIMBIIROMANE 1998). Dacde referim la o structurdin lemn, definiia anterioarar putea fiadaptatca fiind modul n care prile componente ale unui ansamblu concret din lemn suntconstituite, dispuse i asamblate ntre ele pentru a forma un ntreg.

Lemnul a fost i este prezent permanent n viaa noastr. Aceast prezen semanifest fie n forma sa vie, ca decor primvara sub nfiarea de arbore, ca fiinintegrat n natur, fie ntr-o form metamorfozat, prelucrat, secundar, ipostaz n caredevine unul dintre materialele de bazn domeniul structurilor, al meteugurilor tradiionale,al artei, al designului etc. Putem spune cexisto infinitate de forme n care lemnul apare nviaa de zi cu zi: podeul de acces n gospodrie, poarta pe care intrm, obiectele de uz casnic,

mijloacele de transport, mobilierul, pardoseala ncperilor sub diferite forme, deasemeneastructura caselor i a altor construcii sunt confecionate din lemn.

Se poate spune clemnul nu are vrst, el poate nsemna tradiionalul dar i inovaia.De aceea, este necesar un mod complex de abordare, o permanentregndire a rolului acestuimaterial, o repoziionare a lemnului dar i o relaie dintre om i lemn ntr-o lume aflat larndul ei ntr-o continuschimbare. Propunerea de permanent pentru perfecionarea structuriidin lemn pare justificat, iar acest lucru este posibil numai din colaborarea mai multordomenii aparent strine ntre ele la prima vedere: arhitectura, etnografie, construcie,sociologie, istoria a artei, design, economie etc. Procesul de regndire a nceput n ridezvoltate din punct de vedere economic, sau care au o tradiie n acest sens, cum ar fi rilescandinave, sau rile din jurul Alpilor. Procesul a demarat i n zona carpatin, n diferiteleregiuni istorice ale rii, care poseda o bogat tradiie cultural a lemnului, capodopere dearhitecturtradiionaldin lemn, n folclor sau n arta popular.

Prezena arborelui, a lemnului n lumea de astzi nu mai este o problem exclusivlegatde economia forestier, a industriei lemnului sau a construciilor aa cum se ntmplacu decenii n urm, cnd mari suprafee de pduri au fost defriate, ci este o problemculturalde identitate i ecologie. Din acest punct de vedere rolul arhitecturii devine din ce nce mai important, fiind o veritabilpunte ntre diferitele domenii si metodele de analizalefolosirii lemnului: cea tehnologic(industrial), cea cultural sau cea ecologic. Construciadin lemn trebuie reinventat, regndit. Cele dou extreme cu care ne ntlnim astzi,tradiional i modernism, pun n eviden decalajele n timp, deformaiile n relaia dintre

beneficiar i construcie, fenomene datorate n primul rnd izolrii de lumea din jur.Armonizarea cerinelor tehnologice tradiionale folosite n construcii, realizate n decursulmai multor secole, nu pare fi evident.

Avnd n vedere consideraiile expuse anterior se poate concluziona c lemnuldobndete din nou statut ntre materialele de construcie moderne contemporane.

Spre deosebire de situaia construciei obinuite, caz n care greutatea se distribuie peperei i pe planeele masive, elementul cheie al structurii din lemn l reprezinto combinaientre cadrul de lemn i membran, aa-zisul nvelidin scnduri sau acel nvelidin plcidin material lemnos. Cadrul de lemn este alctuit din grinzi, mbinate ntre ele i peste care semonteaz plci din material lemnos, btute n cuie sau fixate cu uruburi, astfel nct sformeze diferite structuri de rezisten. Aceste structuri solide suport att greutatea

construciei ct i vibraiile provocate de circulaia rutiersau de vnt, asigurnd rezistena istabilitatea casei. Deoarece lemnul are o greutate sczut comparativ cu rigiditatea sa,

4


5/136

greutatea total a construciei este semnificativ mai redus dect n cazul construciei dinzidrie i beton. Elementele componente ale construciilor din lemn sunt alctuite din maimulte straturi multifuncionale. Printr-o alegere atent a materialelor de construcie pentrufiecare strat exterior, spre exemplu, nu se permite ptrunderea aerului rece prin perei sauacoperi. Straturile de protecie asigurpstrarea cldurii i amortizarea zgomotelor, crend n

acelai timp, spaiu pentru amplasarea componentelor instalaiilor.

Obiectivele cursului

Obiectivul principal al cursului de Structuri din lemn pentru construc ii.

este cunoaterea, nsuirea i utilizarea elementelor plane componente ale

construciilor din lemn, alctuirea fiecrui element n parte, modul de utilizare a

componentelor n structura construciilor, mbinrile elementelor componente n

structuri. Principalele elemente studiate precum grinzile, fermele, cadrele, arcele,

panourile pentru perei sunt prezentate n exemple de structuri n alctuirea crora

sunt prezentate i mbinrile utilizate, att cele tradiionale ct i cele moderne.

Competene conferite

Dupparcurgerea materialului cursului, studentul va fi capabil s:

aplice noiunile specifice structurilor din lemn la studiul construciilor din lemn;

utilizeze elementele de structur la alctuirea construciilor din lemn n

concordancu rolul fiecrui element n parte; alctuiasc elementele de structur plane n funcie de specificul fiecruia n

parte;

aplice elementele de calcul ale structurilor din componena construciilor i s

aplice formulele de calcul studiate la rezistena materialelor;

alctuiasc mbinrile specifice elementelor de structur, sdimensioneze i s

verifice tensiunile din mbinri pentru fiecare structur.

Resurse i mijloace de lucru

n parcurgerea cursului se folosesc ca metode pedagogice problematizarea

i nvarea prin descoperire. Fiecare noiune teoreticeste susinutde exemple

grafice care facilitez aprofundarea. De asemenea, sunt propuse spre rezolvare

probleme de dimensionare i de verificare a elementelor plane i ale mbinrilor

care permit verificarea nsuirii noiunilor teoretice.

Bibliografia utilizatn redactarea cursului se recomandi studenilor.

5


6/136

Structura cursului

Din punct de vedere structural cursul de faconine patru module care, la

rndul lor, sunt alctuite din uniti de nvare. Astfel, primul modul cuprinde o

singurunitate de nvare prin care cursantul ia cunotinde evoluia structurilor

din lemn, cu ncepere din comuna primitivi pnn zilele noastre. Modulul doi

prezint lemnul ca materie prim pentru realizarea structurilor i elemente de

degradarea lemnului din structuri, n dou uniti de nvare. Modulul trei

cuprinde nou uniti de nvare n care sunt prezentate elementele de structur

plane: grinzile cu seciune simpl, grinzile cu seciune compus, fermele i stlpii,

cadrele tradiionale, cadrele moderne, arcele tradiionale, arcele moderne,

panourile pentru perei i planee i fundaiile utilizate la construciile din lemn.

Modulul patru prezint n dou uniti de nvare mbinrile elementelor n

structuri i anume mbinrile tradiionale i mbinrile moderne. Toate unitile de

nvare au aceeai configurare, o introducere n care se face o descriere succinta

coninutului, o rubric cu competenele care trebuiesc dobndite n urma

parcurgerii, dupcare este precizat timpul necesar parcurgerii unitii respective.

Urmeaz coninutul teoretic al unitii de nvare nsoit de exemple marcate

printr-un element grafic sugestiv si intitulate ,,Exemple, succedate imediat de

eventuale probleme propuse spre rezolvare acolo unde este cazul, indicate prin

elementul grafic ,,To do. Menirea acestora este de a uura nelegerea i

asimilarea noiunilor teoretice i totodatde a testa cunotinele dobndite pnla

momentul curent. Fiecare unitate de nvare conine n partea final o sintez a

noiunilor i problemelor luate n discuie intitulat ,,Rezumat i un ,,Test de

evaluare care permite studenilor s-i verifice stadiul nsuirii noiunilor i

aplicaiilor parcurse.

Cerine preliminare

Pentru o aprofundare ct mai buna cursului este necesarparcurgerea i

promovarea disciplinelor: Bazele produciei lemnului, Anatomia lemnului,

Geometrie descriptiv i Desen tehnic i infografic, existente n planul de

nvmnt al anului nti de studiu, Fizica i mecanica lemnului, Structuri din

lemn pentru mobili Rezistena materialelor, din planul de nvmnt al anului

6


7/136

doi de studiu.

Cunotinele dobndite prin cursul de Structuri din lemn pentru

construcii vor facilita ntocmirea proiectelor de diplom pentru absolvirea

cursurilor la Ingineria Lemnului.

Durata medie de studiu individual

Timpul alocat parcurgerii de ctre studeni a cursului acestei discipline

(prile teoretice, rezolvarea exerciiilor i a testelor de evaluare) este de 28 de ore,

care se distribuie celor patru module ale cursului n felul urmtor:

pentru modulul I sunt necesare 2 ore, pentru unitatea de nvare I.1.;

pentru modulul II sunt necesare 4 ore, din care cte 2 ore pentru fiecare din cele

douuniti de nvare ale acestuia; pentru modulul III sunt necesare 18 ore, din care cte 2 ore pentru fiecare din

cele nouuniti de nvare ale acestuia;

pentru modulul IV sunt necesare 4 ore, din care cte 2 ore pentru fiecare din

cele douuniti de nvare ale acestuia.

EvaluareaNota final a disciplinei Structuri din lemn pentru construciiare dou

componente:

una provenit din evalurile pe parcurs prin aprecierea susinerii lucrrilor de

laborator i care reprezint40% din nota final;

cea de-a doua este datde evaluarea final, printr-o lucrare scriscare va conine

tratarea a dousubiecte din materia prezentatn cadrul acestui curs i va avea o

pondere de 60% n nota final.

Succes

7


8/136

Modulul I. Noiuni introductive

CuprinsIntroducere ...................................................................................................................... 8

Competene ..................................................................................................................... 8

UI I.1.Lemnul din structuri n viaa omului.................................................................... 9

IntroducerePrezena arborelui, a lemnului n lumea de astzi nu mai este o problem

exclusiv legatde economia forestier, a industriei lemnului sau a construciilor

aa cum se ntmpla cu decenii n urm, cnd mari suprafee de pduri au fostdefriate, ci este o problemculturalde identitate i ecologie. Din acest punct devedere rolul arhitecturii devine din ce n ce mai important, fiind o veritabilpuntentre diferitele domenii si metodele de analiz ale folosirii lemnului: ceatehnologic (industrial), cea cultural sau cea ecologic. Construcia din lemntrebuie reinventat, regndit. Cele dou extreme cu care ne ntlnim astzi,tradiional i modernism, pun n evidendecalajele n timp, deformaiile n relaiadintre beneficiar i construcie, fenomene datorate n primul rnd izolrii de lumeadin jur. Armonizarea cerinelor tehnologice tradiionale folosite n construcii,realizate n decursul mai multor secole, nu pare fi evident.

Avnd n vedere consideraiile expuse anterior se poate concluziona clemnul dobndete din nou statut ntre materialele de construcie modernecontemporane.

Competene

Dupparcurgerea acestui modul, studentul va fi capabil s:

neleagobiectivele cursului;

utilizeze evoluia istoric a structurilor din lemn la nelegerea coninutului

cursului;

neleagstructurile tradiionale romneti ca punct de referinpentru evoluiadin prezent.

8


9/136

Unitatea de nvare I.1.Lemnul din structuri n viaa omului

CuprinsI.1.1. Introducere............................................................................................................. 9

I.1.2.Competene............................................................................................................. 9

I.1.3. Scurt istoric al evoluiei structurilor din lemn..................................................... 10

I.1.4. Structuri tradiionale romneti ........................................................................... 16

I.1.5. Rezumat... . ...........................................................................................................22

I.1.6. Test de evaluare............................ . ......................................................................23

I.1.1. IntroducereLemnul este alegerea corect, nu doar fiindceste o resurscare se

regenereaz, ci i pentru caduce cu sine o serie de avantaje tehnice n construcie:pstreazcldura optim, confero rezistenfoarte bun, are o greutate redus, cuel se obin perei de grosime redus, iar perioada de construcie este scurt pentrua numi doar cteva din aceste caliti. Construcia moderndin lemn ndeplinetefrprobleme naltele cerine ale fizicii construciilor legate de protecia termic,umiditate, zgomot, conservarea lemnului, precum i protecia n caz de incendiu.Avantajul construciei din lemn este conferit i de structura compus la acoperi,tavan i perei. Printr-o distribuire inteligent a suprafeelor i a materialelorcomponente, lucrrile se pot executa n deplin concordan cu cerinele. Astfel

omul se poate bucura, zi de zi, de mai mult confort i de sntate n locuin.

I.1.2. Competene

Dupparcurgerea acestei uniti de nvare, studentul va fi capabil s:

defineascrolul materialului lemnos n viaa omului ncepnd din cele mai vechi

timpuri i pnn prezent;

descrie evoluia structurilor din lemn n viaa omului;

specifice structurile din lemn n diferite etape de dezvoltare istoric; specifice structurile tradiionale din lemn pe teritoriul romnesc;

identifice structurile romneti n construciile din lemn.

Durata medie de parcurgere a acestei uniti de nvare este de 2 ore.

9


10/136

I.1.3. Scurt istoric

Un lucru de importanvitalpentru om l-a constituit momentul cnd a nceput s-i

dezvolte capacitatea de a tia i de a spinteca materialele n scopul de a crea o structur.Aceasta a fost diferena dintre ncercarea agresiv a structurii elementelor i supunereapanic n formele lor normale. n aceast diferen a germinat o smn a curiozitii iaventurii care a dus la dezvoltarea intelectului i in acelai timp, munca constructiv aminilor a devenit baza civilizaiei. nainte de epoca fierului puine erau diferenele ntreadposturile umane i cele ale altor specii. Oamenii erau obligai s-i sape gropi n pmntsau s triasc n peteri, dar acestea nu se puteau numi case. Cnd fierul a fost n sfritextras din stnc, i au nceput saparuneltele, abia atunci omul a fost capabil sfacprimiisi pai n afara trecutului su primitiv iar structurile sale au nceput sreflecte i sreprezintedestinul su.

Prima sa unealtascuita fost probabil folositpentru a modela unul dintre cele mai

rspndite materiale folosite n construcie - lemnul. Era accesibil, uor de lucrat i deja sedovedise a fi rezistent n orice fel de structuri. Deci, scheletul din grinzi -structura complexacea mai apropiat de arbori-era cea mai bun soluie pentru construciile care s-au ridicatacum de pe pmnt i care au nceput sarate semne ale permanenei. Aceste construcii eraudestul de durabile i funcionale pentru a-i stabiliza pe oameni ntr-un singur loc. Aceasta afost nceputul civilizaiei. A fost de asemenea nceputul unui sistem de construciifundamental, nct se regsete n dezvoltarea culturilor din lumea ntreag. n acelai timp afost att de formidabil i de sublim, nct nu a fost abandonat multe secole la rnd.

Posednd unelte de metal n locul celor de piatri trecnd de la economia primitivbazatpe vnat, la creterea vitelor, cultivarea pmntului, la meteuguri, oamenii au pututsproducun surplus de bunuri de consum fade cele strict necesare, fapt care a nlesnitschimburile de produse ntre indivizi i grupuri. Acestea au determinat necesitatea lrgiriisferei cilor de comunicaie, terestre i maritime (drumuri, poduri i corbii pentru navigaie).

Cel mai mare progres n domeniul construciilor din lemn i n special n cel alpodurilor a fost realizat n Roma antic. Constructorii romani, posednd o serie de unelte defier pentru dulgherie i tmplrie, au reuit srealizeze mbinri din cele mai perfecionate.Drept exemplu de construcii raionale de poduri executate de romani, din grinzi de lemn, potservi: podul peste Rin executat de armatele lui Cezar n secolul I .H. n timpul rzboaielor

purtate de acesta n Galia (construit n numai 10 zile, dei avea o lungime de 500 m ) i podulpeste Dunre, cu lungimea 1070 m, executat de cel mai mare constructor al antichitii Apolodor din Damasc n vederea expediiei n Dacia a mpratului roman Traian, n dreptul

localitii Drobeta-Turnu Severin de astzi (fig.1.1).

Fig. 1.1. Podul de peste Dunre din arce de lemn (reconstituire).

10


11/136

Podul peste Dunre se remarc prin faptul c se folosesc pentru prima datarce din lemn, rezemate pe pile din zidrie de piatr.

Dac marcm nceputurile construciilor cu schelet din grinzi atunci acestaeste n jurul anului 200.H. Studiile arheologilor ne arat c aceast dezvoltare afost simultan n estul ndeprtat i n Europa. n ambele cazuri primele

construcii cu schelet erau formate din be e unite prin prjini . Acestea au evolua tn structuri elongate rectangulare, cu o structur central care se repet, formndo serie de travee. Doar cu cteva modificri i acestea se potrivesc perfect cunoua structur care a devenit designul principal pentru scheletul structurii dingrinzi de azi.

Chiar de la nceput omul a artat o afinitate pentru munca cu lemnul, pentruconstrucia structurilor din grinzi. Individualitatea i varietatea lemnului i-a meninutcuriozitatea; umilele sale cunotine, cu unelte simple i-au dat satisfacie. ntre

pere ii acestor cldiri era destul securitate pentru a se relaxa. Nu este loc de oistorisire complet a acestor civilizaii dar n continuare se va face un studiu ntreformele vechi i noi ale structurilor din grinzi.

Constructorii romani din antichitate au folosit lemnul i la realizareaacoperiurilor. Ei au folosit soluii noi n construciile din lemn. Spre deosebire deconstructorii din Egipt i Mesopotamia, care executau de regulacoperiuri plane dingrinzi de lemn rotund sau cioplit, aezate alturat i de constructorii din Greciaantic, care foloseau cpriori nclinai, romanii executau acoperiurile la cldiri cuajutorul unor ferme triunghiulare de pn la 23 m deschidere. Acestea se deosebeau

puin de construciile moderne de azi.Unele dintre cele mai admirate temple de piatr din Grecia au fost create cu

structuri de grinzi din lemn (fig. 1.2). Un istoric a scris cHeraion din Olimpia maiavea doar o coloandin lemn, ultima din cele patruzeci care urma a fi schimbat cu

piatra. Cnd piatra a luat locul lemnului arhitectura a devenit mai masiv, maimonumental, odat cu aceasta a crescut greutatea i rezistena dar i volumul.Datorit flexibilit ii sale stlpii din lemn puteau fi lungi i n acelai timp nutrebuiau s fie groi. Probabil de aceea vasele pictate arat construcii mult maiaeriene i mai delicate dect structurile din piatrexistente azi. Mai la est, n India,la fel structurile din piatrerau duplicate ale predecesoarele lor din lemn (200.H.).Structurile erau din teak, iar tmplria pentru construcii era simpl, mbinrile cucepuri din lemn de bambus.

n aceiai perioad(fig. 1.3) construciile cu structuri din grinzi au nceput snfloreascn Japonia.

Fig. 1.2. Templu grecesc(500.H.). Fig. 1.3. Construcie din perioada neolitic

11


12/136

200 .H. n Japonia.Japonezii fceau construcii de case i temple din lemn (fig. 1.4) dar acesta nu mai era

nlocuit cu piatr. Ei au multe taifunuri i cutremure, de aceea constructorii au descoperitimediat avantajele structurilor fibroase i ale cepurilor care le conecteaz. Daco construciedin piatr sau crmideste uor zglit ea crap, dace fcut cu structuri din grinzi

doar se zglie.In secolul VI, cu ajutorul chinezilor emigrani, cunotinele lor s-au dovedit nepreuite.n anul 679 a fost construit Golden Hall, iar n anul 693 Pagoda. Ambele sunt cele mai vechistructuri de lemn din lume.

Dulgheria japonez a evoluat att de mult i datorit competiiei intense. Meseria afost dezvoltat n cadrul unui sistem breasl-familie care meninea o securitate sever n

privina tehnicilor de construcie i o strict autoritate a procedurilor n cadrul familiei.Rivalitatea intens ntre dou corporaii majoritare a avut un efect pozitiv n meninereastandardelor ridicate. O atitudine nceat sau neglijena nu putea fi tolerat n aceastrivalitate. Dar n ncercarea de a se ntrece una pe alta aceste bresle executau mbinri maimult amuzante dect practice. Ei au inventat peste 400 de mbinri iar multe dintre ele nc

mai sunt folosite i azi.

Fig. 1.4. Templu japonez.. Fig. 1.5. Fermdin grinzi.

Tradiia japoneza fost de asemenea apreciatpentru sculele folosite. Cuvntul care ledescrie este Dgu tradus instrumentele drumului. Datorit faptului c japonezii eraucontieni de ceea ce puteau face cu instrumentele lor, ei au rmas ncpnai n a folosiscule mai simple. n Japonia constructorii erau bine organizai n puternice bresle caremenineau standardele uniform ridicate. n Europa acetia erau mai rari i nu exista rivalitate.Datorit absenei concurenei ei erau unii i aveau o nclinaie spre utilitarism. n aceastlumindulgherii europeni erau capabili s descopere rspunsuri simple la probleme aparentcomplexe.

Acetia au fost oamenii care au construit acoperiuri de ferme capabile sse ridice la1,8 m sau mai mult, construite n ntregime cu elemente din lemn scurte. Tot ei au fost ceicare au realizat acele tavane valoroase n catedrale magnifice.

Ei au gsit modaliti de a folosi legturi unghiulare nu doar pentru stabilitate ci i caornamente (fig.1.5). Cnd clasa de sus dorea extravagana ei fceau mbinri ale structurilor

bogat ornate cu sculpturi care se potriveau chiar i cu gusturile cele mai pretenioase ale

lorzilor.

12


13/136

Evoluia scheletului structurilor a fost nceatla nceput, dar cu timpul au nceput saparelemente sofisticate i de rafinament considerate necunoscute la vremea aceea.

n umilele nceputuri ale structurilor nu se regseau nici un fel de ornamente.Erau folosii doar arborii curbai natural care se despicau, rupeau pe lungime, iar apoi senclinau unul spre cellalt unii la vrf. Aceasta era o cruck (pri ale aceluiai arbore

despicat unite la vrf). Cnd dou sau mai multe perechi de astfel de cruck eraureunite ele formau un schelet primitiv. Mai trziu din motive de rafinament a fostfolosito grindcare le lega ca o acolad, pereii erau construii de la sfritul acesteigrinzi pnla baz(fig. 1.6).

Fig. 1.6. Cruk englezesc. Fig. 1.7. Schelet tip cutie englezesc

n final din lipsa de astfel de copaci curbai natural au fost adugai stlpi i cruck-ula fost redus la simpli cpriori. Din moment ce nu mai erau curbai ca un cruck noua invenie

a fost numit cutie-schelet (fig.1.7). Elementele simple ale acestei cutii-schelet au fostelementele de bazpentru majoritatea structurilor schelet-din grinzi care au urmat.Scandinavii, din nordul Europei, s-au aflat printre cei influenai de aceste dezvoltri.

n timpul erei vikingilor, ei aduceau n ar date tiinifice referitoare la metodele deconstrucie care se aplicau n Anglia i Frana. Cnd au combinat aceste cunotine cu proprialor ingeniozitate i ndemnare n construcia naval, ei au reuit n scurt timp sconstruiascschelete de grinzi superioare.

Prin construirea acestor faimoasebiserici (fig. 1.8), al cror numr depea 700la un moment dat, multe probleme de

construcie au fost rezolvate.

Fig. 1.8. Schelet de bisericdin anul 1681.

13


14/136

Pentru a construi schelete de locuine rurale dulgherii i zidarii din alte ri europene i

Insulele Britanice umpleau spaiile dintre grinzi cu crmizi i tencuial. Acest sistem preacnu aduce nici un avantaj. Umpluturile erau grele, punnd sub tensiune ntregul schelet, iarcrmizile i tencuiala nu izolau suficient. Cu fiecare solicitare i deplasare a scheletului

aprea o nousprturcare trebuia umplut. Mai mult chiar stlpii de susinere erau supui nfiecare zi capriciilor vremii. n ciuda acestor inconveniene structurile caselor din Anglia iFrana erau considerate drept modele de arhitecturi elegan. ntr-adevr tencuiala albnspatele scheletului ntunecat din lemn produce linii clare aflate n contrast. Cnd primiicoloniti europeni au pus piciorul n Noua Lume, au avut impresia c s-au ntors n timp.Bogia de resurse naturale s-a rspndit n faa ochilor lor, nsaceastrecompensse afla nspatele zidurilor create de lipsa sculelor i a tehnicii, asemeni unei ierni geroase n NouaAnglie.

n evul mediu se constatcaracterul meteugresc al execuiei construciilor din lemn.Cea mai mare parte a construciilor din lemn erau executate din lemn rotund sau lemn cioplit.Producia materialului ecarisat era insuficient, avnd n acelai timp i un cost ridicat.

mbinarea elementelor se fcea n general prin chertare, soluie indicat pentru materialullemnos din bile i cioplitur.

Construciile din aceast epoc, ca i cele anterioare, se caracterizeaz printr-odimensionare pe baze empirice i prin intuiia constructorilor. Diferitele procedee de calculale construciilor au nceput sse dezvolte abia n cea de a doua jumtate a secolului al XVIII-lea.

Din aceast perioad au rmas numeroase mrturii privind realizrile n domeniulconstruciilor din lemn. Astfel, n vechea Rusie, datoritbogatelor resurse forestiere, lemnul afost folosit pe scar larg mai ales ntre secolele XII i XVIII la executarea construciilorcivile, fortree, mnstiri i biserici, care dovedesc miestria i originalitatea meterilor ruidin acea vreme.

Din aceast perioad se remarc soluiile constructive propuse de arhitectul italianPalladio (1518 1580). Sistemele constructive din bare concepute de Palladio au constituit un pasimportant n dezvoltarea viitoare a construciilor din lemn. Se remarc ntr-un mod deosebitsistemul constructiv de rezistenal podului din Bassano peste rul Brenta (1569) cu 5 deschideride 12 m, format din grinzi cu contrafie (fig.1.9), sistem eficient care este folosit i n prezent nconstruciile din lemn.

Fig. 1.9. Podul peste rul Brenta dinBassano (1569) .

14


15/136

O contribuie deosebit devaloroas la dezvoltarea tehnicii construciilor din lemn aadus D. I. Juravschi (1821-1891).Ca rezultat al cercetrilor sale teoretice i experimentale,Juravschi a creat teoria calculului grinzilor cu zbrele, inclusiv a celor continue, a stabilit

metoda de calcul pentru grinzi de lemn cu seciune compus, a ilustrat fenomenul, necunoscutpnatunci, al lunecrii din ncovoiere, deducnd i formula pentru determinarea eforturilorunitare tangeniale la grinzi ncovoiate.

Perspective noi n dezvoltarea construciilor inginereti din aceast epocse deschidprin folosirea metalului (mai ales la nceputul secolului al XIX-lea), determinnd astfelapariia unor sisteme mixte din lemn i metal, utilizate pe scarlargi n zilele noastre.

n epoca modern n locul atelierelor meteugreti i al ntreprinderilormanufacturiere din perioada anterioar au aprut fabrici uriae care, printre altele, au mrit

posibilitatea prelucrrii mecanice a lemnului. Astfel apare posibilitatea procurrii, la preredus, a materialului lemnos i executrii diferitelor elemente de construcii din scnduri,dulapi cu mbinri caracteristice (cuie, dornuri, buloane, pene inelare, iar mai trziu cleiul).

Una din formele specifice acestei perioade o constituie arcele realizate din scnduriaezate pe lat mbinate cu ajutorul buloanelor sau a dornurilor i strnse cu juguri metalice(fig. 1.10), realizate prima datde inginerul francez Emi (1825).

Aceast soluie reprezint un principiu nou pentru realizarea elementelor curbe cuseciune compus, stnd la baza unei serii ntregi de forme constructive ra ionale din lemn imai ales a celor ncleiate, care au aprut pentru prima datla sfritul secolului al XIX-lea, nGermania.

Fig. 1.10. Acoperiul unui depozit exe-cutat

din arce (ing. Emi, Frana, 1825).

Dezvoltarea rapid a diferitelor tiine ca tehnologia lemnului, rezis-tena materialelor iteoria elasticitii a creat baza teoretic necesar dezvoltrii metodelor de calcul aconstruciilor n general i a construciilor din lemn n special. Executarea construciilor dinlemn este favorizat pe de o parte de existena unei mari cantitii de lemn ecarisat i deapariia unor metode de calcul, iar pe de altparte defavorizatde concurena noilor materialede construcii ca oelul i betonul armat. Cu toate acestea, lemnul a continuat srmnunuldin principalele materiale de construcii, datoritmultiplelor lui nsuiri pe care le prezintdin punct de vedere tehnico economic.

Epoca modernimpune alt gen de construcii dect cel din epocile anterioare, bazat pesisteme i forme constructive noi, mai uoare i economice. S-a emis ideea unor construciispaiale care i-au gsit o larg utilizare la realizarea acoperiurilor spaiale din lemn sub

15


16/136

formde membrane i sisteme lamelare. n acelai timp o largrspndire au cptat fermelembinate cu pene inelare, precum i construciile combinate din lemn i metal.

n cutarea unor posibiliti de mbinare i de asamblare noi i mai sigure a pieselordin lemn au fost iniiate cercetri n vederea elaborrii reetelor de fabricaie i de utilizare aadezivilor n construcii, rezistente la ap i la aciunea microorganismelor. Rezultatele

obinute au avut drept consecin introducerea n practic a elementelor i structurilor dinlemn reconstituit. Totodat, n vederea prelungirii duratei de exploatare a construciilor dinlemn, s-au efectuat numeroase studii i cercetri privind introducerea n construcii pe scarlarg a unor msuri constructive i chimice de protecie a lemnului mpotriva putrezirii i aarderii.

Folosirea adezivilor ca mijloc de mbinare i asamblare a permis realizarea unorelemente de construcii sau construcii monolite de calitate superioar, de dimensiuni i formedorite. Acestea asiguro utilizare raionali o valorificare superioara materialului lemnos.

I.1.4. Structuri tradiionale romneti

n ceea ce privete teritoriul romnesc, construciile din lemn au cunoscut o vechetradiie i larg rspndire att cele civile ct i cele militare ale fortificaiilor i mai trziucele industriale.

Lemnul s-a bucurat de o largi variatntrebuinare ncdin cele mai vechi timpuri.Cercetrile arheologice efectuate pe teritoriul rii noastre au adus numeroase dovezi c

primele locuine dateaz din anul 5800 .H. n zona Porile de Fier. Un numr de 25 delocuine geto-dacice datnd din secolul II .H. au fost de asemenea descoperite n zonaBotoani. Aceste locuine erau construite fie n formde semibordei, cu partea de la suprafaconstruit din brne de lemn, fie n form de colibe, construite din brne i mpletituri denuiele lipite cu argil.

Locuinele din perioada statului dac difereau dupzona geografic. Astfel n regiuneade cmpie, locuitde agricultori, expusatacurilor migratorilor i a unei clime aspre, caseleerau rudimentare, n bunparte ngropate n pmnt, cu schelet format din pari de stejar. nzonele de deal, mai adpostite, ele nfiau construcii bine nchegate. Aceste locuine dinlemn, de obicei cu doucamere, acoperite cu scnduri sau i, aezate pe socluri sau pe stlpide lemn, oglindeau nalta civilizaie a lemnului din inuturile Haegului, de exemplu n zonelede altitudine forma cea mai elementar de locuin a fost coliba ciobneasc, inclus nsistemul gospodriei pastorale, care n prezent poartnumele de stn. Orizontul informaiilorreferitoare la locuina steascdin arealul carpato danubiano pontic oferite de investiga iaarheologicpune n evidenexistena unui fenomen evolutiv constant referitor la cunotinelei uneltele implicate n procesul de construcie. Evoluia se refer i la sistemele de

construcie, tehnologiile de execuie, soluii planimetrice i compoziiile volumice. n acestsens este elocvent procesul de perfecionare parcurs de sistemul constructiv la care pereii serealizau dintr-un schelet lemnos i panouri de nchidere din mpletiturde nuiele i lipiturde

pmnt galben (fig. 1.11).

- a - - b -

16


17/136

Fig. 1.11. Locuine din neoliticul mijlociu (4200 3500 .H.):a Tingiru jud. Giurgiu, cultura Boian; b Vadastra jud. Dolj, cultura Vadastra.

Sub aceast form, sistemul constructiv cu schelet portant din lemn, panouri dinmpletiturde nuiele i lipiturde pmnt galben, sistem atestat pe teritoriul rii noastre nc

din neolitic s-a utilizat pnn mijlocul secolului XX.Ulterior, n locul panourilor din mpletitura de nuiele s-a utilizat o serie larg demateriale de umplutur: ipci de lemn cu lipitura de pmnt galben, scurtturi din lemn i nultima perioadcrmida (fig. 1.12).

Fig. 1.12. Locuine din:a sfritul neoliticului mijlociu (Petru Rare, jud. Giurgiu);b neoliticul trziu (3500 2500 .H. Ariud, jud. Covasna) cultura Ariud Cucuteni.

Fig. 1.13. Locuindacic, Arpaude Sus, jud. Sibiu,sec. I, .H. I , d.H.

n perioada dacic sistemele constructive s-au diversificat acesteafiind atestate drept construcii cu perei din brne din lemn dispuse orizontal, sprijinite petemelii de piatr(fig. 1.13).

17


18/136

Aceste construcii aveau iniial la coluri pari verticali nfipi n sol pentru a asiguranedeformabilitatea cldirii, pari care au fost ulterior eliminai, nedeformabilitatea fiindgarantatde sistemul de mbinare al brnelor.

Ale tipuri de case geto-dacice specifice unor perioade sunt prezentate n figura 1.14.

a b

c dFig. 1.14. Locuine geto dacice: a Slimnic, jud. Sibiu, sec. I d.H.; b Popeti, jud.

Giurgiu, sec I .c. I d.H.;c Grditea Muncelului, jud. Hunedoara, sec. I d.H.;

d Sarmisegetuza, jud. Hunedoara,sec. I d.H.

Lemnul se folosea sub form de trunchiuri ntregi sau despicate, brne i dulapiecarisai, vergi i nuiele. Sistemul constructiv era alctuit dintr-un schelet portant, cu elementeverticale ncastrate n sol sau sprijinite pe tlpi din lemn, cu elemente orizontale (grinzi,cpriori) solidarizate cu legturi vegetale i cu elemente de nchidere sub formde panourirealizate din mpletitur de nuiele, susinute de elemente portante verticale i lipiturde

pmnt amestecat cu vegetale.Locuinele aveau de regulo podea realizatpe o platformde trunchiuri despicate

sau dulapi ecarisai, peste care se aplica unul sau mai multe straturi de lipitursimplsauarmatcu nuiele (fig. 1.15).

Tot n aceast perioad apar i primele cldiri de locuit cu dou nivele (locuineleturn).

18


19/136

Fig. 1.15. Fragmente din podeaua locuinelor:

a podea Hbseti, jud Iai; b,c,d podea platformcu straturi succesive;e podea cu armturdin nuiele.

Un tip de locuin care atrage atenia prin formula arhitectural original pe care odezvolt este casa cu foior ntlnit n Maramure, Muntenia, zonele Apuseni, Sibiu iFgra. Foiorul situat n dreptul intrrii ocrotete casele cu etaj i grliciul beciului.

Elementele eseniale ale casei romneti, n sat ca i n ora, erau din lemn ncepnd cugrinzile groase de stejar, care se puneau la temelie, continund cu brnele din care se fceaupereii i terminnd cu cpriorii podului, cu indrila sau cu ia acoperiului.

Fig. 1.16. Locuinsteascmedieval

sec XIII, Sighioara, jud. Mure.

n evul mediu, cea mai mare parte a construciilor din lemn erau executate din lemnrotund sau cioplitur, iar mbinarea elementelor se realiza n general, prin chertare, soluieindicatpentru astfel de materiale (fig. 1.16).

n aceastperioadgsim frecvent locuine cu dounivele (fig. 1.17). Nivelul inferiorera destinat depozitrii iar nivelul superior era destinat locuirii propriu-zise, model a creivechime se gsete n epoca dacicclasic(locuina turn).

a b

Fig. 1.17. Locuine cu dounivele:

a Cuhea, jud. Maramure, sec XIV; b Crbuneti, jud. Gorj, sec XVIII (casa cuumbltoare).

19


20/136

Dintre realizrile cele mai semnificative n domeniul construciilor de lemn din aranoastr se pot meniona bisericile vechi de lemn din zona Maramureului care constituieadevrate monumente de arhi-tectur(fig.1.18). Se remarcbiserica de la Surdeti (1724) de54m nlime, care a atins apogeul ndrznelii att n privina so-luiilor constructive ct i anlimii (fig. 1.19).

Mulimea i varietatea construciilor i obiectelor din lemn ntlnite n gospodriarneasc, modalitile ingenioase folosite la prelucrarea lemnului denot o cunoatere

profundi precisa calitilor intime ale materialului.

Fig. 1.18. Biserica mnstirii Brsana,jud. Maramure.

Fig. 1.19. Biserica de lemn din comunaSurdeti Maramure.

Admirabile monumente de arhitectur din lemn, realizate n toat ara fac dovadatalentului constructiv, nzestrrii tehnice i artistice ale meterului romn. Din aceastcategorie fac parte porile i casele din Maramure(fig.1.20). Se poate meniona de asemenea,o veche tradiie n domeniul construciilor de poduri.

Sunt remarcabile n acest sens podurile acoperite de peste Some i din nordulMoldovei, de asemenea cu soluii constructive ingenioase. Dintre realizrile moderne ndomeniul construciilor inginereti din lemn se pot numi: hala de expoziie din ParculHerstru, realizatdin arce cu inima plin, din lamele btute n cuie, cu deschidere de 40m;hala de gatere de la Piatra Neamrealizatdin arce de lemn cu zbrele etc.

20


21/136

Fig. 1.20. Construcii din Maramure.

n etapa actual dezvoltarea construciilor din lemn este favorizat de posibilitiletehnice de prelucrare a materialului lemnos, de dezvoltarea mijloacelor de mbinare i ametodelor de calcul, dar este limitat de concurena unor materiale de construcie precumoelul, aluminiul, materialele plastice, betonul armat etc. Cu evoluia tiinei i a tehnicii,lemnul masiv, de asemenea, i-a gsit nlocuitori cum sunt semifabricatele superioare pe bazde lemn, care datoritcaracteristicilor fizico mecanice, randamentului de utilizare, cum i auurinei cu care se prelucreaz, sunt utilizate ntr-o proporie din ce n ce mai mare. n multeari lemnul este folosit la realizarea unor structuri de rezisten, iar n ultimul timp a crescutvolumul produciei construciilor din lemn lamelat ncleiat mai ales pentru cele cu deschiderirelativ mari cum ar fi sli de sport, piscine, patinoare, spaii comerciale, sli de expoziii etc.

O serie de prognozri, fcute la nivel mondial, vin s ntreasc ideea c lemnul va

continua s se menin printre materialele de construcie de prin rang, ce vor sta la bazarealizrii unui important volum de construcii civile, industriale i agricole.

Exemple

Podul de peste Dunre din arce de lemn. Templu Japonez. Ferm din grinzi.

Biseric din anul 1681. Podul peste rul Brenta din Bassano. Acoperiul unui

depozit executat din arce. Locuine tradiionale: din neoliticul mijlociu; locuin

dacic; locuine geto-dacice; locuin steasc medieval; locuine cu dou

nivele.Bisericile din Maramureetc.

21


22/136

Precizai alte structuri tradiionale pe care le cunoatei.

Sne reamintim

-Evoluia istorica structurilor din lemn este strns legatde evoluia societiiomeneti.-Construciile din lemn au jucat un rol primordial n societate, oferindinformaii preioase despre om i despre societate, n general dar i n

particular, n legturcu viaa diferitelor personaliti istorice.

I.1.4. Rezumat-Cel mai mare progres n domeniul construciilor din lemn i n special n cel al

podurilor a fost realizat n Roma antic.

-Podul peste Dunre se remarcprin faptul c se folosesc pentru prima datarce din lemn, rezemate pe pile din zidrie de piatr.- Unele dintre cele mai admirate temple de piatrdin Grecia au fost create custructuri de grinzi din lemn.- Japonezii fceau construcii de case i temple din lemn.

- n evul mediu se constatcaracterul meteugresc al execuiei construciilor dinlemn.- n vechea Rusie lemnul a fost folosit pe scar larg la executarea construciilorcivile, fortree, mnstiri i biserici.- Sistemele constructive din bare concepute de Palladio n sistemul constructiv derezistenal podului din Bassano format din grinzi cu contrafie este folosit i n prezentn construciile din lemn.- Arcele realizate din scnduri aezate pe lat mbinate cu ajutorul buloanelor sau adornurilor i strnse cu juguri metalice au fost realizate de inginerul francez Emi.- Folosirea adezivilor ca mijloc de mbinare i asamblare a permis realizarea unorelemente de construcii sau construcii monolite de calitate superioar, de dimensiuni

i forme dorite.- Locuinele din perioada statului dac difereau dupzona geografic.

- Sistemul constructiv cu schelet portant din lemn, panouri din mpletiturde nuiele

i lipitur de pmnt galben este sistem atestat pe teritoriul rii noastre nc din

neolitic.- n perioada dacic sistemele constructive s-au diversificat, acestea

fiind atestate drept construcii cu perei din brne din lemn dispuse orizontal,

sprijinite pe temelii de piatr.

- n evul mediu, cea mai mare parte a construciilor din lemn erau executate din lemn

rotund sau cioplitur, iar mbinarea elementelor se realiza n general, prin chertare,

22


23/136

soluie indicatpentru astfel de materiale.

- n perioada evului mediu gsim frecvent locuine cu dounivele cu nivelul inferior

destinat depozitrii iar nivelul superior era destinat locuirii propriu-zise.

- Dintre realizrile cele mai semnificative n domeniul construciilor de lemn din ara

noastrse pot meniona bisericile vechi de lemn din zona Maramureului.

- Admirabilele monumente de arhitecturdin lemn, realizate n toatara fac dovada

talentului constructiv, nzestrrii tehnice i artistice ale meterului romn.

- n etapa actualdezvoltarea construciilor din lemn este favorizatde posibilitile

tehnice de prelucrare a materialului lemnos, de dezvoltarea mijloacelor de mbinare

i a metodelor de calcul.

I.1.5. Test de evaluare a cunotinelor

Precizai etapele evoluiei istorice a structurilor din lemn pentru construcii.

23


24/136

Modulul II. Lemnul utilizat n structuri

Cuprins

Introducere .................................................................................................................... 24Competene ................................................................................................................... 24

UI II.1.Lemnul din structuri n viaa omului................................................................. 25

UI II.2.Degradarea lemnului n structuri....................................................................... 35

IntroducereLemnul este un material de origine organic biologic, produs al pdurii n

urma unui proces de stocare a materialelor ligno celulozice n interiorul

arborilor. Prin definire se pun n eviden: variabilitatea, anizotropia ibiodegradabilitatea.

Principalele funcii i principalele celule asociate: funcia de transport funcia de rezisten funcia de nutriie funcia de comunicare cucelulele adiacente ortogonale funcia de protecie

Competene

Dupparcurgerea acestui modul, studentul va fi capabil s:

utilizeze lemnul la alctuirea structurilor pentru construcii;

aplice proprietile lemnului la alctuirea structurilor pentru construcii;

utilizeze procedee de protecie a lemnului pentru prevenirea degradrii lemnului

utilizat la alctuirea structurilor pentru construcii;

utilizeze sortimentele din lemn i pe baz de lemn la alctuirea structurilor

pentru construcii.

24


25/136

Unitatea de nvare II.1.Lemnul din structuri n viaa omului

Cuprins

II.1.1. Introducere ......................................................................................................... 25II.1.2.Competene.......................................................................................................... 25

II.1.3.Specii lemnoase utilizate n construcii ............................................................... 26

II.1.4.Proprietile lemnului din structuri ..................................................................... 26

II.1.5.Rezumat.... ...........................................................................................................33

II.1.6.Test de evaluare............................. ......................................................................34

II.1.1. IntroducereLemnul este alegerea corect, nu doar fiindceste o resurscare se

regenereaz, ci i pentru caduce cu sine o serie de avantaje tehnice n construcie:pstreazcldura optim, confero rezistenfoarte bun, are o greutate redus, cuel se obin perei de grosime redus, iar perioada de construcie este scurt pentrua numi doar cteva din aceste caliti. Construcia moderndin lemn ndeplinetefrprobleme naltele cerine ale fizicii construciilor legate de protecia termic,umiditate, zgomot, conservarea lemnului, precum i protecia n caz de incendiu.Avantajul construciei din lemn este conferit i de structura compus la acoperi,tavan i perei. Printr-o distribuire inteligent a suprafeelor i a materialelorcomponente, lucrrile se pot executa n deplin concordan cu cerinele. Astfelomul se poate bucura, zi de zi, de mai mult confort i de sntate n locuin.

II.1.2. Competene


defineascrolul materialului lemnos n viaa omului ncepnd din cele mai vechi

timpuri i pnn prezent;

descrie evoluia structurilor din lemn n viaa omului;

specifice structurile din lemn n diferite etape de dezvoltare istoric;

specifice structurile tradiionale din lemn pe teritoriul romnesc;

identifice structurile romneti n construciile din lemn.

Durata medie de parcurgere a acestei uniti de nvare este de 2 ore.

25


26/136

II.1.3. Specii lemnoase utilizate n construcii

Rinoaselen ara noastr speciile de rinoase cele mai rspndite sunt: molidul i bradul;

pinul n cantitate mic; laricele-n cantitate mic.

Foioasele

n ara noastr foioasele apte pentru construcii sunt: stejarul; fagul n mai micmsur.

II.1.4. Proprietile lemnului din structuri

Umiditatea lemnuluiEste cantitatea de apexprimatn raport cu masa sa :

-ntre zero i 25% se numete aplegat;

-ntre 25% i 32% (funcie de specie) umiditate de saturaie a fibrei, Usf (punct desaturaie a fibrei);-peste se numete apliber- se stabilizeazla o anumitvaloare.

Umiditateadeecilibrualemnului%

Umiditatea relativ a aerului %

00

5

10

10

15

20

20 30 40 50 60 70 80 90 100

25

30

35

20C

60C

100C

Fig. 2.2. Variaia umiditii de echilibru a lemnului faa de umiditatea relativa aerului.

Lemnul n construcii are o umiditate apropiatcelei de echilibru corespunztoaremediului n care acesta este pus n oper. n funcie de condiiile mediului n care se punen operlemnul se recomandvalorile umiditii din tabelul 2.1.

26


27/136

Tabelul 2.1.

Umiditatea medie pe seciuneaelementelorCondiiile mediului nconjurtor al elementelor de

construcie Valori medii[%]

Domeniu devariaie [%]

Elemente protejate contra intemperiilor:

- n locuri bine aerisite, nclzite iarna

- n locuri bine aerisite, puin nclzite iarna

- n locuri bine aerisite, nenclzite

- n locuri acoperite n aer liber

9

12

15

17

3

3

3

5Elemente parial protejate contra intemperiilor:

- seciuni reduse (de exemplu acoperiri de faadecu sau frtratarea suprafeelor):

- care absorb puternic razele soarelui

- care absorb slab razele soarelui

- seciuni medii (de exemplu elemente de balcon subacoperi):

- care absorb puternic razele soarelui

- care absorb slab razele soarelui

15

17

13

16

5

4

4

4

Elemente expuse direct intemperiilor:- seciuni mari (de exemplu lemn de arpantfrtratament superficial de protejare:

-pe seciune-pe suprafa

18

20

6

8

Elemente umede:

- n locuri umede puin ventilate24% pnla saturaie

Elemente imersate peste saturaia fibrelor

Variaiile dimensionale:

variaia dimensionaleste mai mare pe direcia tangenialla inelele de cretere;

variaia dimensionala pe direcia radialreprezintaproximativ 60% din ceatangenial;

variaia dimensionallongitudinal, aproximativ 2% din cea radial.

Ca urmare a variaiilor dimensionale difereniate pe direciile structurale apar deformaiiaa cum se prezintn figura 2.4.

27


28/136

ab

c dFig. 2.4. Deformarea pieselor: a curbare; b arcuire; c rsucire; d bombare.

Fig. 2.5. Deformaii i fisuri ale elementelordebitate pe seciunea transversal:

a piese cu inim, b piese cu inimadespicat, c piese fr inim, d pieseradiale i pe sfert.

Piesele care conin inimprezintcrpturi

importante

drept pentru

care se

practico

tieturde contragere cu rolul de a dirija crparea.

Fig. 2.6. Tietura de contragere a lemnului cu inim

28


29/136

Variaia dimensionalprin contragere este prezentatn figura 2.7.

Fig. 2.7. Variaia dimensionalalemnului la diferite piese.

Densitatea lemnului

Masa volumiceste unul din criteriile cele mai importante pentru materia lemnoas. Deea sunt legate proprietile elastice, deci proprietile mecanice.

Se lucreazcu densitatea lemnului pentru valori de echilibru obinute la o temperaturde20C i umiditate relativa aerului de 65%, umiditatea de echilibru de 12%.

M

odulu

ldeelas

ticita

te

Modulul

deruper

e

Compres

iunenl

ungulfibre

lor

Compresiune perpen

d. pefibre

0

15

30

45

6075

90

105

120

135

150

165

180

195

210

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Rezisten

a[Mpa]

Densitatea relativ

Fig. 2.8. Variaia rezistenei lemnului nfuncie de densitatea relativ.

29


30/136


31/136

Proprietile electrice ale lemnului

Posedconductibilitate electrici crete odatcu creterea umiditii. In cadrul structurilor din lemn, unde lemnul intr n contact cu instalaiile electrice

trebuie asiguratprotecia prin metode de izolare.

Rezistena lemnului

Rezistenmai mare paralel cu fibrele dect perpendicular pe fibre. Structurile sunt proiectate astfel nct sprofite de acest avantaj.

Compresiunea.

- a -- c -

- b -

Fig. 2.9. Compresiunea pieselor de lemn:a paralel cu fibrele;b perpendicular pe fibre;c la un unghi.

Traciunea.

- a -

Fig.2.10. Traciunea pieselor din lemn: a paralel cu fibrele;

b perpendicular pe fibre

- b -

31


32/136

ncovoierea.

- a - - b -Fig. 2.11. Incovoierea pieselor din lemn: a sgeata; b tensiunile care apar n lemn

Forfecarea.

- a - - b -

Fig. 2.12. Forfecarea pieselor de lemn: a perpendicular pe fibre; b paralel cu fibrele.

Torsiunea

Fig. 2.13. Torsiunea pieselor de lemn.

Efectul datorat oboselii- lemnul este rezistent la ncrcri ciclice la aciunea vntului amainilor ce produc vibraii.

Efectul datorat temperaturii - lemnul la temperaturi continue mai mari de 37C iocazional la 51C. peste rezistena scade. In construcii este neafectatde la Ecuator la Pol.

Efectul tratamentelor pot cauza o scdere a rezistenelor.

Exemple

Specia lemnoasutilizatfrecvent n construcii este molidul.

Precizai speciile lemnoase utilizate n construciile din ara noastr.

Enumerai proprietile lemnului de care se ine seama n construcii.

32


33/136

Sne reamintim

-Speciile de rinoase sunt cele mai utilizate n structurile de rezisten.

-La noi n arcea mai rspnditspecie este molidul.

-Stejarul este specia de foioase adecvatpentru construcii, nseste n cantitate

redus.

-Umiditatea lemnului influeneazodatcu variaia sa, stabilitatea dimensionala

elementelor de structuri integritatea pieselor prin apariia crpturilor.

-Densitatea lemnului de rinoase este mai micdect a celor de rinoase.

-Lemnul este bun izolator termic pe direcia transversalpe fibre.

-Lemnul este i un bun izolator acustic perpendicular pe fibre.

-Lemnul umed conduce electricitatea.

-Rezistenele lemnului sunt maxime n lungul fibrelor i minime perpendicular pe

fibre.

-Rezistena relativla traciune a lemnului este comparabilcu cea a oelului.

II.1.5. Rezumat

n ara noastr speciile de rinoase cele mai rspndite sunt:molidul i bradulUmiditatea lemnuluieste cantitatea de apexprimatn raport cu masa sa :

-ntre zero i 25% se numete aplegat;

-ntre 25% i 32% (funcie de specie) umiditate de saturaie a fibrei, Usf(punctde saturaie a fibrei);-peste se numete apliber- se stabilizeazla o anumitvaloare.

n funcie de condiiile mediului n care se pune n operlemnul se recomandvalorile umiditii din tabelul 2.1.

Ca urmare a variaiilor dimensionale difereniate pe direciile structurale apar

deformaii aa cum se prezintn figura 2.4.Piesele care conin inimprezintcrpturi importante drept pentru care se

practico tieturde contragere cu rolul de a dirija crparea.

Masa volumiceste unul din criteriile cele mai importante pentru materia lemnoas.De ea sunt legate proprietile elastice, deci proprietile mecanice.Se lucreaz cu densitatea lemnului pentru valori de echilibru obinute la otemperaturde 20C i umiditate relativa aerului de 65%, umiditatea de echilibrude 12%.Coeficientul dilatrii termice (T) pentru lemn este foarte mic.Alungirile termice sunt acoperite de jocurile de asamblare ale acestora.

Lemnul, este slab conductor termic.Conductibilitatea termic (T) reprezint energia termic care este transmis n

33


34/136

unitatea de timp la traversarea unei grosimi de material printr-o suprafaexpusla odiferende temperatur.Conductibilitatea este mai mare n lungul fibrelor i mai slabtransversal pe fibre.Lemnul, recepioneazenergia sonori o transmite.Sunetele provoac frecri interne care transform o parte din energia sonor n

energie sonor, altparte n energie caloric.O proprietate este abilitatea de a amortiza vibraiile.Tratarea acustic a ncperilor - izolare, sub forma de plci; un strat din panouri

poroase de densitate mic.Lemnul masiv un bun conductor n lungul fibrelor.Molidul i bradul au conductibilitate acusticapropiatde cea a oelului.Lemnul posedconductibilitate electriccare crete odatcu creterea umiditii.n cadrul structurilor din lemn, unde lemnul intrn contact cu instalaiile electricetrebuie asiguratprotecia prin metode de izolare.Rezistenmai mare a lemnului este cea paralel cu fibrele, dect perpendicular pefibre. Structurile sunt proiectate astfel nct sprofite de acest avantaj.

Lemnul este rezistent la ncrcri ciclice, la aciunea vntului, a mainilor ce producvibraii.Lemnul la temperaturi continue mai mari de 37C i ocazional la 51C i pesterezistena i scade. In construcii este neafectatde la Ecuator la Pol.Efectul tratamentelor pot cauza o scdere a rezistenelor.

II.1.6. Test de evaluare a cunotinelor

Comentai influena proprietilor lemnului asupra modului de utilizare a

lemnului n alctuirea structurilor din lemn.

34


35/136

Unitatea de nvare II.2. Degradarea lemnului n structuri

CuprinsII.2.1. Introducere ......................................................................................................... 35

II.2.2. Competene......................................................................................................... 35

II.2.3.Moduri de degradare a lemnului ......................................................................... 36

II.2.4.Protecia lemnului n structuri ............................................................................. 37

II.2.5.Sortimentele din lemn pentru constucii.............................................................. 40

II.2.6. Rezumat.............................................................................................................. 45

II.2.7. Test de evaluare a cunotinelor ......................................................................... 46

II.2.1. IntroducereDurabilitatea lemnului n structuri este apreciat conform unor clase de

serviciu :-clasa de serviciu 1 -lucrrile protejate de intemperii;-clasa de serviciu 2parial protejate de intemperii;-clasa de serviciu 3- lucrrile expuse apei de ploaie;-clasa de serviciu 4- lucrrile n contact cu solul;-clasa de serviciu 5- lucrri imersate n ap.

Durabilitatea naturala lemnului clasificspeciile lemnoase ntr-o ordinedescresctoare.Ierarhizarea durabilitii naturale: la rinoase larice, pin, molid,brad i pentru foioase salcm, stejar, gorun, grni, fag, frasin, ulm, anin, plop.

II.2.2. Competene


identifice modurile de degradare a lemnului n structuri i sutilizeze metodele

de contracarare a biodegradrii i a degradrii prin ardere;

utilizeze metodele de protecie constructiv i protecie chimic a lemnului nstructurile din construcii;

cunoasci sidentifice sortimentele lemnului din structuri;

utilizeze sortimentele lemnului la alctuirea structurilor din lemn pentru

construcii.

Durata medie de parcurgere a acestei uniti de nvare este de 2ore.

35


36/136

II.2.3. Moduri de degradare a lemnului

Biodegradarea se produce ca urmare a faptului clemnul este un aliment pentruorganismele vii i are loc ntr-un proces accelerat n condiiile unei umiditiridicate a lemnului. De aceea cea mai bunmetodde protecie a lemnului este

realizarea i pstrarea unor nivele higroscopice reduse pentru masa lemnoas.

Degradarea prin ardere se produce ca urmare a faptului clemnul este un foartebun carburant.

n cazul focului se recomand:- construcia s aib rezisten la foc, exprimat n minute, pe timpul creia

construcia i pstreazfuncia structural;- protecie constructiv, tratamente ignifuge i dimensionare corespunztoare.Biodegradarea se produce difereniat n funcie de condiiile de utilizare i specia

lemnoas(tab.2.4.).

Tabelul 2.4.

Condiii de utilizare Durabilitatea Specia lemnoas

Foarte durabile

(20 ani)Salcm

Durabile (12 ani) Stejar, Gorun, Castann contact cu solul

Nedurabile Toate celelalte specii

Foarte durabile

(>20 ani)Stejar, Gorun, Castan

Durabile (12 ani) Larice, Douglas

Puin durabile Pinii

Fr contact cu solul iexpuse intemperiilor


Foarte durabile

(>50 ani)Stejar, Gorun, Castan

Durabile (20 ani) Larice, Douglas

Destul de durabile Pinii

Fr contact cu solul iparial adpostite deintemperii


36


37/136

II.2.4. Protecia lemnului n structuri

Protecia constructiv

-a-

- b -

Fig. 2.14. Soluii constructive pentruventilarea spaiului sub lambriu:a cu ipci verticale;

b cu ipci duble;c cu ipci alternante discontinue.

- c -

Alegerea speciei lemnoase din molid i din brad.

Modul de debitare a lemnului- limitarea sau controlul apariiei fisurilor n lemn.

- a - - b -Fig. 2.15. Pregtirea sortimentelor din lemn cu tieturde contragere:

a seciuni din lemn rotund; b seciuni din grinzi i scnduri.

37


38/136

Geometria construciei

Fig. 2.17. Protecia constructivprin geometria construciei.

Acoperiri de protecie

a bFig. 2.18. Protecia constructivprin elemente de acoperire (a i b)

Fig. 2.19. Dispunerea constructiva lambriului:a dispunere orizontal; b dispunere nclinat.

38


39/136

Proiectarea mbinrilor

Asamblrile expuse intemperiilor pe ct posibil trebuie evitate.

ac

b

Fig. 2.20. Proiectarea reazemului pentrustlp:a stlp interior; bi c stlpi exteriori.

Protecia chimic Se urmrete mrirea durabilitii lemnului.

Protecia chimic curativ presupune exterminarea ciupercilor sau a larvelor deinsecte.

Aplicarea produselor de protecie chimicse face prin:

BadijonajulPulverizareaImersareaAutoclavizareaInjectarea

39


40/136

II.2.5. Sortimentele din lemn pentru construcii

Speciile lemnoase utilizate n construcii

Se utilizeaz cu precdere speciile de rinoase. Foioasele pentru realizarea unorelem

Rinoasele- bradul, molidul i pinul.

Foioasele fagul - se preteazbine la tratamente superficiale i la impregnare.ie

Formele de utilizare a lemnului

Lemn masiv n starea sa natural:

Produse pe bazde lemn :

Lemnul lamelat ncleiat;

n achiide lemn (PAL) ;

ate( OSB).

Sortimente din lemn i pe bazde lemn

Cheresteaua de rinoase obinut prin debitarea butenilor de

Tabelul 2.5

ente speciale - tlpi de contact, dornuri sau pene, elemente pentru decora iuniinterioare, la scri, lambrisaje.

- stejarul este uor de impregnat; elemente de construcexpuse timp ndelungat la intemperii(construcii hidraulice i poduri).

Lemnul rotund;Lemnul ecarisat.

Placajul;Panelul;Plcile diPlci din fibre de lemn(PFL) ;Plcile din achiide lemn orient

rinoase cu ajutorul utilajelor de debitare, n piese de cheresteaconform cu tabelul 2.5.

Lungime, [m]Nr.

crtSortimentul g,[mm] Lime, [mm] Piese

scurte

Piese

lungi

40


41/136

1. Scnduri 12,18,2460 100

din 10 n 10 mm

1,002,75din0,25

n0,25m

3,006,00

din0,50n0,50m

28,38,48,5870 300

din 10 n 10 mm

2. Dulapi

68, 7580 300

din 10 n 10 mm

3,006,00

din0,50n

0,50m

3. ipci 24 38 i 48

4. Rigle

38

48

58

58

48 i 96

58

1,002,75din0,25n0,25m

3,006,00

din0,50n0,50m

5. Grinzi

100

120

150

190

250

300

120,150

120,150

3,006,00

din0,50n0,50m

150,170,190,250

190,250

250

300

6.Margini iltunoaie

minim 12 Nu se normeaz

1,00

1,50din0,25n0,25m

41


42/136

Lemnul lamelat-ncleiat

Fig. 2.23. Structuralemnului lamelat-ncleiat.

Fig. 2.25. Profile dinlemn lamelat ncleiat: a

profil rectangular; b profil n I; c profilcheson cu tije sauncleiat

42


43/136

Fig. 2.24. Grind

ene.

Frizele.

Placajul :ajul de interior ;

- Placajul de exterior.

Pan

Plcile din achii de lemn(PAL) :i din achii de lemn pentru interior ;

- Plcile din achii de lemn, pentru exterior ;ate.

Pl

- Plcile din fibre de lemn moi(PFL m).

din lemn lamelat-ncleiat.

Cheresteaua de diverse es

- Plac

elul.

- Plc

- Plcile din achii de lemn extrud

cile din fibre de lemn(PFL) :

- Plci din fibre de lemn dure ;

43


44/136

lcile aglomerate din fibre(PAP F).

Plc

Exemple

Speciile lemnoase utilizate n construcii din ara noastrdurabile natural sunt:

olidul, bradul-ca rinoase-i salcmul, stejarul, castanul, fagul-ca

a degradrii i prin metode chimice cu ajutorul substanelor chimice de

adul i stejarul.

de lemn.

ile OSB de interior i de exterior.

laricele, m

foioase.

Protecia lemnului din structuri se face prin metode constructive, cu soluii de

atenuare

protecie.Speciile utilizate n majoritatea structurilor pentru construii din ara noastrsunt

molidul, br

Formele de utilizare a lemnului n construcii sunt cele n starea sa natural i

produse din lemn i pe baz

Stabilii pentru o structur ( de exemplu cpriorii unui acoperi) specia i

rtimentul lemnului adecvat din punct de vedere al rezistenei i triniciei salesonaturale.

Sne reamintim...

Biodegradarea se produce ca urmare a faptului clemnul este un alimentsmele vii .Cea mai bunmetodde protecie a lemnului estepstrarea unor nivele higroscopice reduse pentru masa

mnului n structurise realizeazprin soluii pentru ventilarea

coperiri de protecie, proiectarea mbinrilor i

rnuri sau pene, elemente pentru

pentru organirealizarea ilemnoas.

Degradarea prin ardere se produce ca urmare a faptului clemnul esteun foarte bun carburant.

Protecia lespaiilor, alegerea speciei lemnoase, modul de debitare a lemnului,geometria construciei, a

protecia chimiccurativi preventiv.Speciile lemnoase utilizate n construcii sunt cu precdere speciile derinoase, foioasele sunt utilizate pentru realizarea unor elementespeciale cum ar fi : tlpi de contact, dodecoraiuni interioare, la scri, lambrisaje.Formele de utilizare a lemnului n construcii sunt cele n starea sanaturali produse din lemn i pe bazde lemn.

44


45/136

II.2.6. Rezumat

Durabilitatea lemnului n structuri este apreciat conform unor clase de

lucrrile protejate de intemperii;-clasa

erviciu 3- lucrrile expuse apei de ploaie;

iile lemnoase ntr-o ordine

inoase larice, pin, molid,

tru

e protecie a lemnului este realizarea i

reia construcia i pstreazfuncia structural;ctiv, tratamente ignifuge i dimensionare

Biod iiile de utilizare i

Protecia lemnului n structuri se realizeazprin:- n molid i din brad.

au controlul apariiei fisurilor nlemn.

-Proiectarea mbinrilor.

Aplicarea produselor de protecie chimicse face prin:

Imersarea;;

Speciile lemnoase utilizate n construcii

Se utilize re speciile de r inoase. Foioasele pentru realizareaunor e ri sau pene, elemente pentrudecora ni interioare, la scri, lambrisaje.

serviciu :-clasa de serviciu 1 -

de serviciu 2parial protejate de intemperii;-clasa de s-clasa de serviciu 4- lucrrile n contact cu solul;-clasa de serviciu 5- lucrri imersate n ap.Durabilitatea natural a lemnului clasific spec

descresctoare.Ierarhizarea durabilitii naturale: la r

brad i pentru foioase salcm, stejar, gorun, grni, fag, frasin, ulm, anin, plop.

Modurile de degradare a lemnului sunt :Biodegradarea se produce ca urmare a faptului c lemnul este un aliment penorganismele vii i are loc ntr-un proces accelerat n condiiile unei umiditi ridicate a

lemnului. De aceea cea mai bunmetod dpstrarea unor nivele higroscopice reduse pentru masa lemnoas.Degradarea prin ardere se produce ca urmare a faptului clemnul este un foartebun carburant.n cazul focului se recomand:

- construcia s aib rezisten la foc, exprimat n minute, pe timpulc

- protecie construcorespunztoare.

egradarea se produce difereniat n funcie de condspecia lemnoas(tab.2.4.).

Protecia constructivAlegerea speciei lemnoase di-Modul de debitare a lemnului- limitarea s

-Geometria construciei.-Acoperiri de protecie.

Protecia chimic.

Badijonajul;Pulverizarea;

AutoclavizareaInjectarea.

az cu precdelemente speciale - tlpi de contact, dornuiu

Rinoasele- bradul, molidul i pinul.

45


46/136

Foioasele fagul - se preteaz bine la tratamente superficiale i la

pregnare.- stejarul este uor de impregnat; elemente de

(construcii hidraulice

Formele de utilizare a lemnului

Lemn mas sa natural:

Lemnul ecarisat.

Produ :

Lemnul lamelat ncleiat;

Panelul;(PAL) ;

ibre de lemn(PFL) ;chiide lemn orientate( OSB).

Sortimente dCheresteaua de rinoa

emnul lamelat-ncleiat.Cheres

l de exterior.

n(PAL) :u interior ;

in achii de lemn, pentru exterior ;

).AF).

ior.

im

construcie expuse timp ndelungat

la intemperiii poduri).

iv n stareaLemnul rotund;

se pe bazde lemn

Placajul;

Plcile din achiide lemnPlci din fPlcile din a

in lemn i pe bazde lemnse.

Lteaua de diverse esene.

Frizele.Placajul :- Placajul de interior ;- Placaju

Panelul.Plcile din achii de lem- Plci din achii de lemn pentr- Plcile d- Plcile din achii de lemn extrudate.

Plcile din fibre de lemn(PFL) :

- Plci din fibre de lemn dure ;- Plcile din fibre de lemn moi(PFL mPlcile aglomerate din fibre(P

Plcile OSB de interior i de exter

II.2.7. Test de evaluare a cunotinelor

lctuirea grinzilor,

situatn zona de munte.

Sse precizeze sortimentele i speciile lemnoase utilizate la a

stlpilor i acoperiului unei case de vacan

46


47/136

Modulul III. Elemente de structurplane

Cuprins

Introducere ................................................................................................................... 47

Competene .................................................................................................................. 47

UI III.1.Structuri de grinzi cu seciune simpl.............................................................. 48

UI III.2.Structuri de grinzi cu seciune compus .......................................................... 53

UI III.3.Structuri de ferme i stlpi............................................................................... 60

UI III.4.Structuri de cadre tradiionale.......................................................................... 71

UI III.5.Structuri de cadre moderne.............................................................................. 76

UI III.6.Structuri de arce tradiionale............................................................................ 84UI III.7.Structuri de arce moderne................................................................................ 89

UI III.8.Structuri de panouri prefabricate ..................................................................... 96

UI III.9.Structuri de fundaii ....................................................................................... 104

IntroducereStructura construciilor din lemn este compusdin:

e de rezisten care asigur pstrarea n timp a formei i

numa

Eleme

-elementdimensiunilor, sub aciunea diferitelor ncrcri statice-din elemente auxiliare se realizeaz compartimentarea construciilor sau

protecia elementelor de rezisten.Elemente plane, diferite forme i tipuri constructive acionate de ncrcrii n planul lor i care lucreazindependent.

ntele plane din lemn : grinzi, ferme, cadre, arce.

Dupparcurgerea acestui modul studentul va fi capabil s:

rincipalele elemente de structur plane din care sunt compuse

de structur plane la alctuirea construiilor din lemn n

te construciei din lemn n funcie de complexitatea

Competene

identifice p

construciile din lemn;

reprezinte elementele plane din structura construciilor din lemn;

utilizeze elementele

concordancu rolul lor;

alctuiasco construcie din lemn cu ajutorul elementelor plane studiate;

aleag fundaiile adecva

acesteia.

47


48/136

Unitatea de nvare III.1. Structuri de grinzi cu seciune simpl

uprinsIII.1.1. Introducere ........................................................................................................ 48

1.2. Competene ....................................................................................................... 48

C

III.

III.1.3.Grinzi cu seciune simpl................................................................................... 48

III.1.4. Rezumat ............................................................................................................ 52

III.1.5. Test de evaluare ................................................................................................ 52

III.1.1.IntroducereGrinzile cu seciune simplse utilizeazca grinzi principale sau secundare

n, centuri inferioare i superioare ale pereilor, grinzi pentruale planeelor din lempoduri din lemn i ca elemente de acoperi(cpriori, pane).

II.1.2.Competene

upparcurgerea acestei uniti de nvare studentul va fi capabil s:

seciune simpl;

n lemn;

iferite variante studiate;

aii

I

D

-identifice grinzile cu

-utilizeze grinzile cu seciune simplla alctuirea diferitelor structuri di

-alctuiascgrinzile cu seciune simpln d

-aplice cunotinele nsuite la elaborarea unor structuri specifice unor situ

concrete.

urata medie de parcurgere a acestei uniti de nvare este de 2ore.

II.1.3. Grinzi cu seciune simpl

Pri simplsunt urmtoarele :

or mari (6m).urilor se face

altern

D

Incipalele tipuri de grinzi cu seciune

Grinzi continue sunt utilizate capane de acoperin cazul traveile realizeaz dup schema sgeilor egale, cnd mbinarea scndS

ativ la o distan la 2,0 (fig. 3.1).

48


49/136

Fig. 3.2. Grinda cont : a schema grinzii c me; b schema grinziicu deschideri marginale

O ncrcare unif- dacdeschiderile sunt egale, momentele maxime apar n primul cmp i pe al doilea

reaze-

Fig. 3.1. Grindcontinu- schema mbinrii scndurilor

a

bc

inu u deschideri egale ntre reazereduse; c vederi ale grinzii.

orm distribuitpoate crea urmtoarele situaii:

m (fig. 3.2, a);dac deschiderile marginale se reduc la l )85,08,0( (fig.3.2,b), momentele

ncovoietoare devin egale.,5m ; din con

inarea stati este nlturat prin introducerea unui numr (n-1) articulaii, pentru ndeschi

e 4-6 m iar . Articulaiile perechi ntr-o deschidere la distan

i arb cu douarticulaii.

mbinrile cu cuie se dispun la distane de 0 diia de rigiditate,rezultraportul 15/1/ lh .

Grinzi cu console i articulaii(grinzi Gerber) (fig.3.3) - considerate static nedeterminate.Nedeterm c

deri.

Se folosesc ca pane de acoperi, pentru ncrcri uniform distribuite pe toate deschiderile -deschideri d 15/1/ =lh

l )2,0 . Realizarea articulaiilor - cu bulon de strngere, cu juguri metalice (fig. 3.4).

a b

15,0(

Fig. 3.3. Grinda cu console ticulaii: a cu o articulaie;

49


50/136

aFig. 3.4. Grinda cu console i articula ;

.

rinzi cu sisteme de contrafie (fig.3.5) - sunt grinzi simple prevzute cu elementesuplim ce deschiderea.

e(fig.3.5, c);fig.3.5, d).

b.

d.

Fig. 3.5. Grinzi cu sisteme de contrafie:a cu suburs; b cu contrafie; c cu subgrindi contrafie; d cu sistem

trapezoidal; 1 grind; 2 grind ; 6 consol; 7

reazem; 8 scoab.

bii - moduri de realizare a articulaiilor: a cu bulon

b cu manoane din tabli buloane

Gentare care au rolul de a reduSistemul cu suburs (fig.3.5, a);

Sistemul cu contrafie(fig.3.5, b); Sistemul cu subgrindi contrafi Sistemul trapezoidal cu contrafie(

a.

c.

stlp; 3 suburs; 4 contrafi; 5 sub

50


51/136

Sistem mn,ele se mbuntesc i cu tirani din bare de oel sau cleti din rigle de lepentru deschideri de 5 - 8m, cu raportul 3/15/1/ =lh .

Fig. 3.6. Grinzi consolidate: a triunghiularb trapezoidalcu doi montani; c trapezoidal

Se pot uti e de rezistenpentru r

Grinda poate fi cu seciune simpldar i cu seciune compus.

Grinzi continue sunt utilizate capane de acoperin cazul traveilor mari (6m).

console i articula

Structuri Din Lemn IFR

Documents

Transcript of Structuri Din Lemn IFR