Download - civile_3
CLADIRI DIN FONDUL EXISTENT CU SUPRASTRUCTURA CU PERETI DIN
BETON ARMAT MONOLIT REALIZATE CONFORM NORMATIVELOR DE
TIP P13
Elemente generale
Cladirile cu sistem structural cu pereti structurali din beton armat prezinta regim de
inaltime mediu sau inalt.
Din punct de vedere functional aceste cladiri prezinta un domeniu larg de
aplicabilitate; pot avea destinatie de tip locuinta, cladiri administrative (birouri), cladiri
comerciale si social culturale.
Cladirea poate fi considerata ca un sistem care este alcatuit din subsisteme,
subansambluri si elemente.
Sistem „cladire“
Subsistem anvelopa alcatuit din:
subansamblurile:
pereti exteriori;
acoperis.
Subsistem pereti nestructurali
interiori .
Subsistem structural (fig.....)compus din:
suprastructura (SS);
substructura (infrastructura)
(SB);
structura de fundatii (SF);
masivul de pamant (MP).
Pereti exteriori nestructurali din:
-zidarie din caramida cu goluri,
din blocuri de beton celular
autoclavizat, fasii din b.c.a.;
-panouri prefabricate din beton
armat;
-pereti de sticla, panouri cortina;
Acoperis:
-terase;
-acoperis cu
panta mare (pt.
cladiri cu regim
mic de inaltime)
Pereti interiori
nestructurali:
-zidarie din
caramida, blocuri
si placi din b.c.a.,
fasii b.c.a., pereti
din gips carton.
Suprastructura - SS
Substructura - SB
Structura de fundatii - SF
Masivul de pamant - MP
Fig.1
Cladirile cu structura de rezistenta cu pereti din beton armat au reprezentat, in
prima etapa, la inceputul anilor „60“, o extindere a cladirilor cu pereti portanti din zidarie.
Peretii de beton au fost pozitionati pe doua directii ortogonale,transversal si longitudinal
(interiori), astfel incat au rezultat fie spatii functionale rigide de tip „camera“, fie spatii cu
un oarecare grad de flexibilitate de tip „apartament“. La aceste cladiri peretii de fatada au
fost de tip pereti nestructurali, realizati din zidarie de caramida cu goluri, blocuri sau fasii
din beton celular autoclavizat.
In etapele ulterioare, cladirile cu pereti structurali au inceput sa aiba rezolvari
specifice, care au permis realizarea de spatii flexibile, cu posibilitatea schimbarii acestora
pe durata de exploatare.
Structurile de rezistenta ale acestor cladiri sunt in general de tip mixt sau dual si
sunt alcatuite din doua subsisteme structurale: subsistemul pereti structurali din beton
armat care asigura capacitatile de rigiditate, rezistenta si ductilitate; subsistemul cadre din
beton armat, care permite in special realizarea spatiilor flexibile, dar si pot corecta
dezavantajele deformatei peretilor structurali din beton la actiuni seismice orizontale
puternice.
Cladirile cu pereti structurali pot fi de tip bara sau punct, cu forme in plan
dreptunghiulare, patrate, poligonale.
Avantajele structurilor de rezistenta cu pereti structurali din beton armat :
capacitate de rigiditate , de rezistenta si de ductilitate ridicate;
posibilitatea realizarii unui mecanism de disipare de energie prin deformatii
postelastice favorabil la actiunea seismelor majore;
posibilitati largi de executie prin folosirea de tehnologii diferite, care se refera
la cofraje, armatura si betonare cu grad ridicat de industrializare;
Tipuri de structuri 1. Structuri cu pereti structurali desi, de tip „fagure“. Aceasta structura este
corelata din punct de vedere functional cu spatiile rigide. Cladirile sunt de tip punct
sau bara; ultimile sunt alcatuite din mai multe tronsoane, identice sau cu
diferentieri, legate de pozitia centrala sau marginala a tronsonului (fig......).
bulb
rosturi antiseismice
Tr. 1 Tr. 2 Tr.3 Tr.4
Tr. 1, 4-trosoane de capat
Tr.2,3 –tronsoane interioare Fig..2..
hg
Fig..3.
.
perete exterior
nestructural
izolatie
termica hg
grinda de
fatada din
beton armat
Fig...4.....
pereti structurali transversali perete structural
longitudinal
Structurile de rezistenta multietajate, de tip fagure, au fost realizate cu regim de
inaltime S+P+4E 10E. Domeniul de folosire a fost in special la locuinte (cu grade diferite
de confort), camine , hoteluri. Se poate spune ca acest tip de structura nu va mai fi folosit
in viitor datorita, in primul rand, imposibilitatii modificarii spatiilor pe perioada de
exploatare.
Aceste structuri se caracterizeaza prin rigiditati importante. Perioadele proprii de
vibratie corespunzatoare modului fundamental se afla aproximativ in domeniul 0,3 0,7
sec. Datorita modului specific de realizare, rigiditatile difera pe cele doua directii
principale de rigiditate.
Peretii structurali transversali au fost pozitionati la fiecare camera, la travee de
3,30m 4,50m (fig....). Pe directia longitudinala a structurii exista unul sau doi pereti
structurali. Distantele intre subansanblele de rezistenta pe directie transversala (peretele
structural longitudinal interior si cadrele de fatade ) sunt intre 5,10m 6,00m.
Pentru cladirile existente, realizate in perioada 1960- 1980, proiectate conform
normativelor P16-63 si P13-71, grosimile peretilor din beton armat au fost de 14 20
cm. Aceste valori au fost stabilite functie de zona de amplasament seismic, numarul de
niveluri, tehnologia de executie.
Peretii exteriori, de fronton, au fost realizati cu structura mixta, din beton si un
material termoizolant, pozitionat catre exterior (fig....). Termoizolatia a fost realizata din
blocuri sau fasii de beton celular autoclavizat, caramida cu goluri si polistiren, panouri
prefabricate din beton armat.
Solutiile pentru peretii de fatada au fost de tipul peretilor nestructurali din zidarie
de caramida cu goluri, blocuri sau fasii din beton celular autoclavizat, blocuri din beton cu
agregate usoare, panouri prefabricate din beton armat.
a
22
27
30 22,5
25
perete
de beton
perete de fatada
din zidarie
grinda de fatada
perete de fatada din fasii de b.c.a.
panou
prefabricat din
beton armat
Fig..5.....
captuseala
termoizolanta
b c d
e f g h i
Peretii nestructurali interiori au fost realizati din caramida plina presata ,
caramida cu goluri, placi si fasii din beton celular autoclavizat.
Planseele au fost realizate in doua variante:
placi din beton armat monolit , cu grosimi de 9-12 cm, rezemate perimetral
pe peretii structurali si pe grinzile de la fatada;
panouri si semipanouri prefabricate din beton armat (fig....); impartirea
prefabricatului de tip panou (P) in semipanouri (Sp) a rezultat tinand cont de
urmatoarele criterii;
-capacitatea macaralei de 5tf. sau 6 tf , care s-a folosit in mod curent pe santier;
-dimensiunile prefabricatului au fost corelate cu posibilitatile de transport ale
acestuia, pe trailer , de la fabrica la santier, circuland pe un fir de 3,50m;
1-1 1‘-1‘
panou prefabricat
semipanou prefabricat
P6
P5
Sp4
Sp3
Sp2
Sp1
Fig..6....
1
panou prefabricat
Fig..7.....
d
5 5
perete beton
armat
monolitizare
d d
1
a b
Fig..8...
armare inferioara armare superioara
Panourile prefabricate folosite la aceste tipuri de cladiri au fost realizate cu dinti
desi (a) sau rari (b) , pentru rezemarea pe pereti si grinzi (fig......).
Rezemarea panoului pe o distanta de 5cm a condus la monolitizari inguste , cu turnari
defectuoase ale betonului in acestea; dintii pnoului au impiedicat de asemenea, si
traversarea uniforma a rostului orizontal (intre panouri si planseu) de catre armatura
verticala a peretilor.
plansee mixte, cu predale si suprabetonare (fig.......); predalele se pot realiza
la fabrica sau la santier; in cel de-al doilea caz predalele pot avea dimensiuni
maxime de 6.0m x 6.0m; in primul caz dimensiunile predalelor sunt corelate cu
posibilitatile de transport de la fabrica la santier, pe trailer.
Pd4
Pd3
Pd2
3
Pd1
predale
e Fig..10...
.
armare in
suprabetonare
-suprabetonare
-predala
8
8
conectori de tip ferme
Fig..11.....
a
b
8
5
-suprabetonare;
-predala
conectori de tip bucle
Fig..9....
Grosimile predalelor, 5-8 cm, sunt corelate cu suprafetele de placa si incarcarile pe
aceasta. Grosimea betonului din suprabetonare este de 8 –10cm. Clasa betonului
din predala este Bc22,5 - Bc25, iar in suprabetonare Bc15.
Predala contine toata armatura de la partea inferioara a placii; aceasta a fost
calculata pentru incarcarile corespunzatoare fazei de exploatare si considerarii
placiii in ansamblu; armatura de la partea superioara , pe reazeme este pozitionata
in suprabetonare. Armatura poate fi din otel OB37, PC52 sau plase sudate din
sarme STNB
Legatura intre cele doua straturi de beton turnate in etape diferite se realizeaza cu
conectori , de tip bucle (fig.....) sau de tip ferme (fig....), din otel OB37 sau PC52.
Acestia au rolul de a prelua efortul de lunecare de la suprafata de separatie dintre
cele doua straturi de beton. Pentru suprafete de placi curente, in jur de 25mp si
incarcari curente de cladiri civile, conectorii pot fi de tip bucle; pentru suprafete
mai mari, cu valori ridicate de forta taietoare care conduc la eforturi unitare
tangentiale ridicate, conectorii pot fi de tip ferme .
In faza de montaj , predalele reazema pe grinzi extensibile si popi telescopici.
(fig......b,c). Manipularea predalelor se realizeaza cu ajutorul unui sistem de ridicare
prevazut cu mai multe carlige, care se agata de tevi ,care trec prin cele doua siruri
de conectori marginali.
carcasa cu
conectori bucle
l
l
l
l
grinzi extensibile predala plasa sudata
Fig..12.....
a
b
c
Cladiri din fondul existent 1.1. Generalitati privind istoricul normelor tehnice de proiectare antiseismica
Construcţiile au reprezentat întotdeauna posibilitatea de a reda în spaţiu şi timp gradul
de cunoaştere dobândit de oameni de-a lungul secolelor, în diferite perioade şi civilizaţii.
Frumuseţea şi trăinicia monumentelor rămase mărturie de mii de ani demonstrează
gradul de civilizaţie şi de înţelegere a vieţii de către oameni. Acestea au avut exprimări
caracteristice diferitelor zone, dar în acelaşi timp au şi o unitate reprezentată de necesitatea
ridicării pe verticală, fie pentru a impresiona poporul, cum sunt catedralele, templele, fie de a
rezolva necesităţi funcţionale cum sunt clădirile moderne multietajate.
Rezolvările specifice ale diferitelor perioade şi ţări au fost şi funcţie de nivelul de
civilizaţie al acestora, de gradul de urbanizare şi de aglomerare al oraşelor, de materialele
folosite şi de tehnologiile de execuţie.
România a trecut prin etape asemănătoare, în mare parte, multor ţări din Europa.
Primele construcţii care s-au înălţat pe verticală şi care au dominat multă vreme spaţiul
construit au fost bisericile şi mai ales catedralele. După o perioadă lungă de construcţii în
general joase, după anul 1900 a început construirea de clădiri cu regim mediu şi mare de
înălţime, în special în Bucureşti, dar şi în alte oraşe ale ţării, cum ar fi Iaşi, Timişoara, Cluj şi
altele.
Sistematizarea oraşelor a permis realizarea de artere importante placate cu clădiri de
locuit multietajate din zidărie de cărămidă sau cu structură cu stâlpi şi grinzi de beton armat,
care au dat o înfăţişare nouă zonei centrale a acestora, în special în Bucureşti.
Arhitectura acestor clădiri realizate după 1920 şi până în 1940 este asemănătoare celei
din vestul Europei, datorită legăturilor permanente ale şcolilor de arhitectură.
S-a dovedit însă că sunt diferite condiţiile de seismicitate ale României faţă de restul
Europei şi că erau necesare condiţii suplimentare de siguranţă. Astfel, după cutremurul din 10
noiembrie 1940 şi prăbuşirea celui mai înalt bloc din centrul Bucureştiului, blocul Carlton,
specialiştii au început să ia în considerare posibilitatea elaborării unei norme de calcul a
construcţiilor supuse unor acţiuni orizontale, corespunzătoare celor date de cutremurul de
pământ şi care erau echivalente unor forţe de inerţie egale cu 5% din greutatea construcţiei
care oscilează.
Norma tehnică a apărut în anul 1943, cu prevederea unui coeficient seismic minim de
5%, dar din cauza războiului a trecut fără să fie considerată oficială şi obligatorie.
Schimbarea regimului politic, necesitatea realizării construcţiilor de locuit cu caracter
de masă şi a clădirilor administrative, comerciale, precum şi existenţa unui grad de cunoaştere
avansat pe plan mondial, în Japonia, SUA, au condus la studii comandate de către stat (1952)
în vederea elaborării unui normativ oficial de calcul al construcţiilor supuse acţiunilor
seismice. Chiar în perioada elaborării acestor studii, concepţia de conformare şi proiectare a
clădirilor a suportat modificări faţă de perioada anterioară. Astfel au apărut forme de clădiri
mai regulate şi în plan şi pe verticală, cu dispunere de elemente verticale şi orizontale
structurale mai avantajoasă pentru preluarea efectelor de translaţie şi torsiune.
Primul normativ oficial pentru calculul construcţiilor la acţiunea sarcinilor seismice,
P13-63, a fost tributar conceptelor sovietice, iar în ceeace priveşte factorul de amplificare
dinamică a fost stabilit pe baza accelerogramei înregistrată în mai 1940 la El Centro în
California pentru un cutremur de suprafaţă şi care a condus la valori reduse de sarcini
seismice în special pentru construcţiile flexibile şi un coeficient seismic de bază minim de
2%.
Sistemele structurale folosite în această perioadă, după anul 1950, au continuat pe cele
din zidărie portantă, dar cu elemente suplimentare de conformare generală şi de elemente,
prevăzute în normativul P2-63. Au apărut sisteme structurale în cadre din beton armat
monolit şi prefabricat, în prima etapă cu cadre dezvoltate numai pe direcţie transversală şi
grinzi slabe pe direcţie longitudinală, iar mai târziu, cadre spaţiale dezvoltate pe două direcţii
ortogonale.
Ca noutate, a apărut sistemul structural cu pereţi din beton armat, iniţial fiind introduşi
între stâlpi în locul unora din zidărie, iar ulterior cu caracteristici proprii, rezultate din
experimentări în diferite laboratoare de mare prestigiu din lume.
Al doilea normativ, P13-70, a costituit un pas înainte în ceeace priveşte principiile de
conformare şi de proiectare, dar nu şi în ceeace priveşte mărimea forţelor seismice de calcul,
care a rămas la acelaşi nivel ca înainte.
Sistemele structurale ale clădirilor civile multietajate, cu regim de înălţime
S+P+8...17E au fost reprezentate de cel în cadre spaţiale din beton armat, sisteme cu pereţi
structurali din beton armat monolit şi prefabricat, panouri mari.
Cutremurul din 4 martie 1977, a reprezentat, în afara distrugerilor pe care le-a
provocat, o lecţie majoră pentru constructorii români, care au identificat în timp
caracteristicile proprii ale mişcării seismice cu focarul în Vrancea, cu adâncimea medie de
până la 170 km, direcţiile de propagare şi de amplificare a mişcării datorită condiţiilor
geologice şi reliefului ţării noastre, precum şi necesitatea imperioasă de schimbare a
macrozonării seismice, a nivelului de forţă seismică bazată pe un factor de amplificare
dinamică corespunzător spectrului de acceleraţii al unicei accelerograme înregistrată la
INCERC Bucureşti.
Aceste modificări au fost introduse în normativul P100-78, respectiv P100-82.
La nivel de dimensionare s-a identificat în special lipsa de asigurare la forţă tăietoare
şi tendinţa de rupere fragilă a elementelor structurale datorate în special acestei solicitări.
Cutremurele din 30 august 1986 şi 30 mai 1990 au permis realizarea mai multor
înregistrări pe teritoriul României, iar prelucrarea acestora a condus la o diversificare a
curbelor de amplificare dinamică, pe diferite zone ale teritoriului ţării, în funcţie de condiţiile
geo-seismice ale zonei, caracterizate prin perioada de colţ (Tc).
Normativul P100-92, cu capitolele 11 şi 12 reactualizate în decembrie 1996, a
constituit prima norma tehnică pentru verificarea gradului de asigurare antiseismică a
constructiilor din fondul construit. Se consideră şi comportarea postelastică a construcţiilor,
cu tendinţa de dirijare a acesteia prin proiectare, prin realizarea de mecanisme de disipare de
energie avantajoase.
Normele actuale:
-Normativul P100-1- 2006 (referitor la proiectarea cladirilor noi amplasate in zone
seismice): Realizarea unor clădiri noi care să aibă un grad de asigurare antiseismic
corespunzător zonei de amplasament,
- P100-3-2008 (referitor la expertizarea si consolidarea constructiilor din fondul
existent): identificarea vulnerabilităţilor seismice structurale ale clădirilor existente şi
realizarea unor intervenţii care să le înlăture, în vederea punerii în siguranţă a construcţiilor
Este astfel necesar ca actualii studenţi, viitorii specialişti de mâine, să fie familiarizaţi
cu gama largă şi oarecum diferită a conceptelor de proiectare a construcţiilor noi, dar şi a
tuturor aspectelor privitoare la modul specific de realizare a construcţiilor în diferite
perioade, conform experienţei sau a unor norme tehnice şi cu posibilităţile de intervenţie
pentru punerea lor în siguranţă.
Cunoaşterea acestora nu este deloc simplă şi se poate realiza în etape, pe parcursul
anului IV, la mastere sau în cazul unui învăţământ continuu.
1.2.Definirea domeniului tratat, tipologia clădirilor studiate, caracterizarea
perioadelor de realizare a acestora, distribuţia acestora în Bucureşti
Considerând, în aceeaşi măsură, necesitatea cunoaşterii aspectelor de alcătuire,
conformare şi proiectare a construcţiilor din fondul existent, realizate în diferite perioade şi a
normelor tehnice specifice acestora, ca şi proiectarea construcţiilor noi, conform normelor
tehnice actuale, abordarea acestora în lucrare a fost făcută cronologic, pentru clădiri
multietajate care pot fi clasificate în “grupe tipologice”, realizate în ultimul secol.
Primul volum prezintă o serie de exemple bazate în cea mai mare parte pe studii de
caz, expertize şi proiecte de consolidare ale unor clădiri existente din Bucureşti, caracteristice
unor grupe tipologice.
O grupă tipologică este reprezentată de construcţii care au caracteristici comune din
punct de vedere arhitectural, sistem structural, materiale, concepte de proiectare şi procedee
tehnologice de execuţie.
Grupele tipologice de clădiri sunt caracterizate în continuare:
1.Clădiri cu structură verticală de rezistenţă din zidărie simplă (nearmată) realizate
înainte de 1945, calculate numai la încărcări gravitaţionale; regim de înălţime
S+P+1E…..5E+M; Hn=3,20m…..3,50m;
planşee de lemn, bolţi de cărămidă, profile metalice şi bolţişoare de cărămidă, plăci din
beton armat monolit,
scări drepte din lemn; scări balansate din beton armat monolit cu trepte încastrate în
zidăria de contur; scări drepte sau balansate cu plăci din beton armat monolit rezemate pe
grinzi de vang marginale şi grinzi de podest;
fundaţii continue din zidărie de cărămidă sau beton simplu
pereţi nestructurali din zidărie de cărămidă plină şi cu goluri.
2. Clădiri cu structură verticală de rezistenţă din zidărie cu stâlpişori şi centuri din
beton armat realizate după anul 1963, calculate la încărcări verticale şi orizontale ; regim de
înălţime S+P+4E; Hn= 2,80m….3.20m;
planşee cu plăci din beton armat monolit; planşee din beton armat prefabricat de tip
elemente liniare, fâşii cu goluri; planşee din fâşii ceramice; planşee din beton armat
prefabricat cu elemente de suprafaţă de tip panouri şi semipanouri;
scări drepte sau balansate cu plăci frânte din beton armat monolit sau rezemate pe grinzi
de podest;
fundaţii continue din beton simplu cu armare locală în socluri pentru ancorarea armăturii
din stâlpişori; fundaţii cu reazeme izolate din beton simplu şi grinzi de fundare,
pereţi nestructurali din zidărie de cărămidă plină şi cu goluri.
3.Clădiri cu structură verticală de rezistenţă din grinzi şi stâlpi din beton armat realizate
între anii 1920…1945, calculate numai la încărcări gravitaţionale; regim de înălţime
S+P+3E…11E; Hn=3,10m…3,50m;
planşee din plăci de beton armat monolit;
scări drepte sau balansate din beton armat monolit cu plăci din beton armat monolit
rezemate pe grinzi de vang marginale şi grinzi de podest;
fundaţii izolate din beton armat sub stâlpi şi grinzi de fundare din beton armat sau fundaţii
continue din beton simplu sub pereţii de zidărie ai subsolului;
pereţi nestructurali din zidărie de cărămidă plină, zidărie cu goluri.
4.Clădiri cu structură verticală de rezistenţă în cadre din beton armat monolit sau
prefabricat realizate după anul 1950, calculate la încărcări gravitaţionale şi orizontale; regim
de înălţime S+P+1E..11E; Hn=2,80m-3,50m;
planşee din beton armat monolit de tip plăci, plăci şi grinzi secundare, planşee cu nervuri
dese, planşee casetate, planşee dală groasă, planşee ciupercă; planşee din beton armat
prefabricat din panouri şi semipanouri; planşee mixte cu predală şi suprabetonare;
scări drepte în două, trei rampe, din beton armat monolit, cu plăci frânte, sau plăci
rezemate pe grinzi de vang marginale sau centrale şi grinzi de podest; scări curbe din
beton armat monolit cu grinzi de vang;
fundaţii izolate din beton armat sub stâlpi şi grinzi de fundare din beton armat sub pereţii
subsolului, realizaţi din zidărie de cărămidă sau beton; fundaţii din beton armat prefabricat
de tip pahar şi grinzi de fundare din beton armat monolit;
pereţi nestructurali din zidărie de cărămidă cu goluri, zidărie din blocuri şi plăci din beton
celular autoclavizat (b.c.a.) şi fâşii din b.c.a.
5.Clădiri cu structură verticală de rezistenţă cu pereţi structurali din beton armat
monolit realizate după anul 1959, calculate la încărcări gravitaţionale şi orizontale; regim de
înălţime S+P+7E.10E; Hn=2,75..2,80m;
planşee din beton armat monolit de tip plăci; planşee din beton armat prefabricat din
panouri şi semipanouri; planşee mixte cu predală şi suprabetonare;
scări drepte în două, trei rampe, din beton armat monolit, cu plăci frânte sau plăci şi grinzi
de podest; scări în două rampe, din beton armat prefabricat cu prefabricate de tip “rampă”
şi podest”; scări cu o singură rampă , din beton armat prefabricat;
fundaţii continue din beton armat monolit;
pereţi nestructurali din zidărie de cărămidă plină, cu goluri, blocuri, plăci şi fâşii din beton
celular autoclavizat.
6.Clădiri cu structură verticală de rezistenţă cu pereţi structurali din beton armat
prefabricat (panouri mari) realizate după anul 1964, calculate la încărcări gravitaţionale şi
orizontale; regim de înălţime S+P+4E, S+P+8; Hn=2,75m;
planşee din beton armat prefabricat din panouri şi semipanouri;
fundaţii continue din beton armat monolit;
scări în două rampe, din beton armat prefabricat cu prefabricate de tip “rampă” şi podest”;
scări cu o singură rampă , din beton armat prefabricat;
pereţi nestructurali din panouri de beton, zidărie de cărămidă sau plăci din beton celular
autoclavizat.
7.Clădiri cu structură verticală de rezistenţă mixtă (de tip “dual”) cu pereţi structurali
şi cadre din beton armat monolit realizate după anul 1964, calculate la încărcări
gravitaţionale şi orizontale; regim de înălţime S+P+10E…25E; Hn=2,80m25E;
Hn=2,80m….3,0m;
planşee din beton armat monolit de tip plăci, planşeu dală groasă, planşee din beton armat
prefabricat din panouri şi semipanouri; planşee mixte cu predală şi suprabetonare;
scări drepte în două, trei rampe, din beton armat monolit, cu plăci frânte sau plăci şi grinzi
de podest; scări în două rampe, din beton armat prefabricat cu prefabricate de tip “rampă”
şi podest”; scări cu o singură rampă , din beton armat prefabricat;
fundaţii continue din beton armat sub pereţi şi fundaţii izolate sub stâlpi eventual cu
legături din grinzi de fundare din beton armat;
pereţi nestructurali din zidărie de cărămidă cu goluri, zidărie din blocuri şi plăci de beton
celular autoclavizat, fâşii din b.c.a.
Pentru oraşul Bucureşti, clădirile din grupele tipologice 1 ( clădiri cu S+P+5E) şi 3 sunt
construite în special în zona centrală. Toate celelate grupe tipologice sunt reprezentate prin
clădiri construite în număr foarte mare, conform unor proiecte tip în toate cartierele oraşului.
De asemenea, în toate oraşele ţării fondul construit este reprezentat de clădiri din grupele
tipologice caracterizate mai sus.
1.3.Caracterizarea generală a condiţiilor de seismicitate ale României, cu accent
şi particularizare pentru Bucureşti.
Istoria scrisă din ultima jumătate de mileniu atestă o activitate seismică intensă pe
teritoriul României. Vechile cronici, care constituie prima sursă de informare asupra activităţii
seismice din ţările române, redau cu amănunte producerea multor cutremure de pământ,
efectele dezastruoase ale acestora, precum şi preocupările populaţiei , pe parcursul istoriei,
faţă de pericolul seismic.
Activitatea seismică de pe teritoriul ţării este dominată de cutremurele de adâncime
intermediară (subcrustale) din zona Vrancea, cunoscute şi sub numele de “cutremure
moldavice”, cu caracteristici specifice, aproape unice în lume. Aceste cutremure formează un
grup izolat de evenimente seismice, similar numai cu cele de sub munţii Hindukuş (Asia
centrală) şi de sub Bucaramanga- Columbia (America de Sud), situate însă în zone mai puţin
populate. Ţinând seama de efectele distructive produse asupra unor zone întinse, cu mari
centre populate, cutremurele din zona Vrancea nu pot fi comparate cu alte cutremure
cunoscute. Ele se deosebesc radical de marea majoritate a altor cutremure distrugătoare din
alte ţări, care sunt în general cutremure puţin adânci (intracrustale) afectând arii mai reduse şi
având perioade predominante mai scurte.
Cutremurele vrâncene au cea mai mare pondere în numărul total de cutremure ce se
fac simţite pe teritoriul ţării noastre, având şi cele mai mari intensităţi. Dintre acestea trebuie
menţionate cutremurele din anii 1471, 1620, 1738, 1802 (cunoscut şi sub numele de
“cutremurul cel mare”), 1838, 1868, 1908, 1940, 1977, 1986, 1990. S-a constatat de asemenea
şi apariţia unor cutremure perechi, în special cu magnitudini din clasa 6, cum au fost cele din
jurul anilor 1868, 1894, 1940 , 1945 şi 1990.
Direcţia de propagare a energiei seismice din zona Vrancea este în special NE-SV şi
mai slab pe NV-SE.
Pe lângă cutremurele vrâncene, un rol important în seismicitatea teritoriului României
îl au şi cutremurele intracrustale din alte surse cunoscute, cum sunt cele făgărăşene, care au
apărut cu magnitudini de ordinul M=6,5, aproximativ o dată pe secol, sau cutremure de
importanţă locală, dar cu intensităţi ridicate în vecinătatea epicentrului, cum sunt cele din
Banat, Crişana, zona Târnavelor, Bucovina şi Dobrogea. In general, cutremurele de suprafaţă
din ţara noastră nu au depăşit gradul VII de intensitate.
Cutremurul din 4 martie 1977 a fost un eveniment seismic major şi multiplu, de
adâncime intermediară, produs în lungul unei fracturi cu adâncime medie de circa 95km,
constând dintr-un preşoc (M=5,0 în apropierea localităţii Năruja - Vrancea) şi 3 şocuri
principale separate; două şocuri cu M=6,5 şi şocul final cu M=7,2 (în apropiere de localitatea
Pătârlagele).
Deşi magnitudinea a fost mai redusă decât cea a cutremurului din 10 noiembrie 1940
(M=7,4) şi deci energia eliberată mai redusă, cutremurul din 4 martie 1977 a produs efecte
mai severe la suprafaţa pământului, datorită în principal adâncimii mai reduse a hipocentrului,
care se situează spre partea cu valori mai mici a intervalului de adâncimi obişnuite ale
seismelor vrâncene (dar rămânând totuşi la o adâncime subcrustală), ceeace explică efectele
distrugătoare ale cutremurului pe arii întinse, afectate de intensităţi ridicate.
Focusarea energiei seismice spre SV explică efectele severe ale cutremurului din 4
martie 1977 pe această direcţie la Cislău, Vălenii de Munte, Zimnicea şi în special la
Bucureşti.
Caracteristic perioadei ulterioare şocului principal din 4 martie 1977 a fost reactivarea
unor falii tectonice şi realizarea fenomenului de migraţie a activităţii seimice.
Cutremurele de pământ din august 1986 şi mai 1990, cu magnitudine în jur de
6,0…6,5, cu focar tot în regiunea Vrancea, au produs degradări şi avarii în unele localităţi (ex.
Câmpina, Focşani) mai importante decât cel din 1977.
1.4-Caracterizarea condiţiilor geotehnice pentru Bucureşti, cu implicaţii asupra
excitaţiilor seismice şi asupra răspunsului seismic al clădirilor.
Energia eliberată în timpul unui cutremur de pământ se propagă prin două tipuri
fundamentale de unde şi anume: unde logitudinale sau de compresiune (P), paralele cu
direcţia de propagare a undei şi undele transversale sau de forfecare (S), perpendiculare pe
direcţia de propagare a undei. Acestora li se adaugă şi alte tipuri de unde, dintre care prezintă
interes în special undele lungi de suprafaţă.
Mişcările seismice ale terenului, care ajung prin undele seismice în zona de fundare a
construcţiilor, pot fi caracterizate prin valorile unor parametri (deplasare, viteză, acceleraţie),
ale căror componente pe direcţie verticală şi orizontală pot fi înregistrate cu ajutorul aparaturii
moderne (ex. accelerografe).
Undele seismice antrenează în mişcare terenul şi fundaţiile, iar acestea la rândul lor,
transmit construcţiilor vibraţiile produse. Datorită oscilaţiilor apar forţele de inerţie, care
reprezintă încărcările seismice asupra structurii. In majoritatea cazurilor, efectele cele mai
importante asupra construcţiilor sunt datorate componentelor orizontale ale mişcării terenului
şi, în consecinţă, componentelor orizontale ale forţelor de inerţie seismice. Din acest motiv,
atenţia normelor este concentrată în mod prioritar asupra acestor componente, care se mai
numesc şi forţe laterale. Modul în care se comportă o construcţie supusă unor astfel de mişcări
complexe reprezintă răspunsul dinamic (sau seismic) al acesteia, care este funcţie de o
multitudine de factori, care aparţin modului de realizare a construcţiei, dar şi caracteristicilor
terenului de fundare care acţionează ca un filtru al undelor seismice, amplificând sau
reducând acceleraţiile şi deplasările, la anumite frecvenţe.
Rolul de filtru dinamic este jucat de pachetele de strate superficiale geologice, relativ
moi (de regulă sensibil mai moi decât un strat dur, de adâncime denumit “rocă de bază” ).
Aceste pachete joacă un rol important în determinarea compoziţiei spectrale şi amplitudinii
acceleraţiilor seismice. Datorită valorilor reduse ale vitezelor de propagare ale undelor
seismice în pachetele superficiale în comparaţie cu vitezele de propagare în roca de bază,
drumul undelor incidente devine aproape vertical în apropierea suprafeţei libere a terenului
(figura 1.8).
Zonă activă – reazem deformabil
Pachet superficial cu rol de filtru dinamic
Rocă de bază
Propagare unde seismice
Figura 1.8
Rolul terenului în
mişcarea seismică
a construcţiilor
România este caracterizată printr-un relief complex şi complet, munţi, dealuri,
podişuri, câmpii, iar stratificaţiile geologice diferenţiate, corespunzătoare acestora, se
întâlnesc în totalitate pe direcţia dominantă de transmitere a energiei seismelor vrâncene,
favorizând amplificarea mişcărilor seismice ale construcţiilor, dar în special pentru sistemele
structurale, ale căror caracteristici dinamice proprii, frecvenţe proprii (în special dacă aceasta
este frecvenţa fundamentală- respectiv perioadele proprii de vibraţie), se află în banda de
frecvenţe predominante ale mişcării seismice a terenului.
Câmpia Dunării este reprezentată de straturi aluvionare, moi, depuse pe o perioadă
lungă de timp.
Oraşul Bucureşti, amplasat în această câmpie, reprezintă un caz special în România,
datorită densităţii construcţiilor existente cu regim mediu şi înalt, a amplificării puternice a
mişcărilor seismice datorate tipurilor de teren. Stratificaţia prezentată în continuare este
corespunzătoare unei zone centrale a oraşului şi este dată în mod exemplificativ.
la suprafaţă umpluturi cu fragmente de cărămizi şi moloz până la adâncimea de
1,30-1,80m;
sub unpluturi se dezvoltă pachetul de luturi orizont B şi C până la adâncimi de
2,80-3,00m, raportat la suprafaţa terenului.
luturile orizont B ocupă partea superioară a pachetului şi sunt alcătuite din argile
prăfoase cafenii, plastic vârtoase, consolidate şi se găsesc până la adâncimi de
2,00-2,30m;
luturile orizont C sunt reprezentate prin argile prăfoase galbene, plastic vârtoase,
cu concreţii calcaroase şi ocupă baza pachetului de luturi până la adâncimi de
2,80-3,00m , raportate la suprafaţa terenului;
în continuare se dezvoltă pachetul macrogranular de nisipuri şi pietrişuri care nu
a fost epuizat până la adâncimea de 12,0m.
apa din pânza freatică este cantonată în pachetul macrogranular de nisipuri şi
pietrişuri fiind interceptată în foraje la adâncimi de 6,30-6,60m (cota absolută
74,09m); în funcţie de anotimp şi de abundenţa precipitaţiilor, sunt de aşteptat
ridicări ale nivelului hidrostatic cu +1,00m (nivel maxim 75,10m).
Rolul de reazem deformabil al terenului este jucat de zona activă situată în
vecinătatea imediată a construcţiei. Are loc o interacţiune teren- construcţie, care poate
conduce la o comportare liniară sau neliniară, atât a construcţiei, sau numai a unor zone din
aceasta, cât şi a terenului de fundare. Comportarea neliniară a terenului poate constitui un
element de limitare a solicitărilor seismice ale construcţiei.
1.5.Situaţia actuală a fondului construit din România şi din Bucureşti, sub efectul
vulnerabilităţii şi riscului seismic.
Seismul puternic din 10 noiembrie 1940 a dus la colapsul blocului Carlton, iar cel din
4 martie 1977 a provocat prăbuşirea multor clădiri însoţită de pierderi de vieţi omeneşti (1570
victime, peste 11.300 accidentaţi), din care 90% în Bucureşti şi avarii importante sau
degradări la zeci de mii de imobile, clădiri din reţeaua şcolară, sanitară şi comercială,
monumente istorice, edificii administrative, construcţii industriale, agrozootehnice (cu
pierderea unui număr mare de animale şi păsări).
Tinând cont de clasificarea tipologică de la punctul 1.2., clădirile prăbuşite în
Bucureşti, în special în zona centrală a oraşului, au fost in cea mai mare parte din grupa 3,
clădiri cu stâlpi şi grinzi din beton armat (detaliate în lucrare în capitolele 2, 3, 4 şi 5) cu
regim de înălţime S+P+7E…10E . Dintre clădirile proiectate conform normativului P13-63 s-
a prăbuşit un tronson cu secţiune tip OD în cartierul Militari (clădire cu pereţi din beton
armat -capitolul 12 figura 12.5), regim de înălţime S+P+10E, care face parte din grupa
tipologică 5, centrul de calcul al Ministerului transporturilor, amplasat pe strada Gării de nord,
care se încadra în grupa tipologică 4, clădire în cadre din beton armat (capitolul 15). De
asemenea, s-a înclinat o zonă dintr-un tronson a unei clădiri cu parter slab, S+P+9E de pe
şoseaua Stefan cel Mare intersecţie cu strada Lizeanu, care face parte din grupa tipologică 12
(capitolul 14), care ulterior a fost demolată.
Datorită conjucturii politice, după cutremurul de pământ din 1977, pentru construcţiile
avariate au fost realizate în special reparaţii, nu consolidări, astfel încât unele clădiri au ajuns
în cel mai fericit caz la capacitatea de rigiditate şi de rezistenţă anterioară seismului.
Intervenţiile realizate au constat în cămăşuieli locale de stâlpi, de grinzi, reparaţii ale pereţilor
de zidărie prin refacerea locală sau totală a acestora, injectări cu răşini epoxidice, lapte de
ciment, cămăşuieli cu plasă de STNB şi tencuială, injectări cu răşini epoxidice în plăcile de
beton armat ale planşeelor fisurate sau în pereţii de beton armat.
Activitatea de expertizare organizată de MLPAT, care a început să se desfăşoare după
anul 1990, a fost orientată, în special, către clădirile cu regim mediu şi înalt de înălţime.
Acestea au perioade proprii de vibraţie cuprinse aproximativ între 0,5…..1,8sec., domeniu
care corespunde celui de frecvenţe dominante ale cutremurelor vrâncene, iar amplificarea
dinamică este maximă.
Fiecare cutremur a produs o degradare de rigiditate şi de rezistenţă a elementelor
structurale şi a sistemului structural în ansamblu.
Se poate deci considera că pentru clădirile din grupele tipologice 1 şi 3, calculate
numai la încărcări gravitaţionale şi cu o conformare structurală deficitară, care au trecut prin
două cutremure de pământ puternice, având degradări şi avarii, s-a produs succesiv o
degradare de rigiditate şi de rezistenţă a elementelor structurale şi a sistemului structural, care
conduc în acest moment la majorarea vulnerabilităţilor seismice structurale şi a riscului
seismic.
Pentru celelate clădiri, aparţinând celorlalte grupe tipologice, calculate pentru un nivel
de forţă seismică conform normativ P13-63 şi P13-70, (capitolele 10 şi 11), elementele
structurale cu conformare deficitară, fără măsuri suficiente de confinare, au capacitate de
ductilitate insuficientă şi vor avea tendinţa de rupere fragilă care reprezintă o vulnerabilitate
structurală.
CLADIRI DIN FONDUL EXISTENT CU SUPRASTRUCTURA DIN
STALPI SI GRINZI DE BETON ARMAT
2.1. Forma in plan şi pe verticală; vecinătăţi; rosturi de dilataţie şi
tasare; regim de inălţime.
Forma terenului de amplasament a impus realizarea de construcţii cu forme
neregulate în plan: forma trapezoidală, forma literei Y, forme frânte (figurile 2.3….2.13.)
Condiţiile de sistematizare din perioada respectivă referitoare la gradul de ocupare
al terenului de către clădiri (A construită / A teren) şi vecinătăţile au condus la următoarele
caracteristici:
clădiri cu una (figurile 2.8, 2.9), două (figurile 2.3, 2.4, 2.6, 2.7, 2.10, 2.11) , sau trei
laturi de tip calcan;
clădiri cu expunere dublă (la două străzi) (figurile 2 3, 2.6, 2.11, 2.12), triplă (fig.2.9) si
retragerea calcanelor pe înălţime (figura 2.2);
rosturile de tasare între clădiri sunt numai de 2 cm;
clădirile sunt prevăzute cu una sau mai multe curţi interioare de forme dreptunghiulare,
triunghiulare, care au rolul de aerisire şi ventilaţie pentru camerele din interiorul
planului; acestea se desfaşoară de la parter la mansardă; prin una din aceste curţi iese şi
coşul de la centrala termică şi eventual de la crematoriu;
numărul de niveluri este între S+P+3E până la S+P+11E; înălţimea de nivel curent este
în jur de 3,00m; parterul are o înălţime egală cu cea a nivelului curent, sau o înălţime
mai mare, în jur de 4,50m –5,00m; ultimul nivel, care de obicei este o mansardă, are o
înălţime de nivel redusă la 2,60- 2,80m;
clădirile vecine pot fi de aceeaşi înălţime sau cu înălţimi diferite; numărul de niveluri şi
înălţimea de nivel pentru clădirile vecine pot pot fi egale sau diferite, astfel încât
planşeele acestora se pot afla la înălţimi diferite; (figura 2.1);
toate clădirile prezintă neregularităţi pe verticală datorate:
- bowindow-urilor care apar în general la colţuri şi pe faţadele principale (figurile
2.3…2.13); bowindow-ul reprezintă o zonă construită de la etajul 1 in sus, în afara
planului fatţdei de la parter;
-retragerilor succesive la etajele superioare (ultimele 3-4 etaje) şi mansarda; aceste
retrageri pot să fie diferite pe faţadele principale şi posterioare;
-retragerea parterului faţă de subsol cu realizarea unor mici terase şi eventual a unor
curţi de lumină;
pereţi de
calcan
etaje
bowindow
subsol
parter
retrageri la
etajele superioare
Figura 2.2
Clădiri cu bowindow şi retrageri pe
verticală.
h n2
Figura 2.1
Clădiri vecine cu înălţimi de nivel diferite.
h n1
S+P+9E
h
b
o
n
a
d
e
s
c
a
r
a
p
ri
n
c
i
p
a
l
a
c
f
e
f
g
Fig 3
S+P+7E
S+P+3E
S+P+7E
S+P+5E
S+P+5E S+P+1E
b
Z
o
n
a
d
e
sc
ar
a
pr
in
ci
p
al
a
S+P+7E
Fig. 5
e
f
a
b
Z
o
n
a
d
e
s
c
a
r
a
p
ri
n
c
i
p
a
l
a
S+P+7E
S+P+5E
b
Z
o
n
a
d
e
s
c
a
r
a
p
ri
n
c
i
p
a
l
a
Fig. 4 f
e
h
h
a
f
f
g
c c
c
g
c c
b
Z
o
n
a
d
e
s
c
a
r
a
p
ri
n
c
i
p
a
l
a
b
Z
o
n
a
d
e
s
c
a
r
a
p
ri
n
c
i
p
b
Z
o
n
a
d
e
s
c
a
r
a
p
ri
n
c
i
p
a
S+P+8E
S+P+9E
S+P+5E
S+P+4E
S+D+P+7E
Fig .9 Fig10 Fig.11
f
h
S+P+7E
a b
c
e
f
S+P+7E
Fig 1 Fig. 2
S+P+9E
S+P+2E
Corp B
h
a a
e
c
S+P+7E
d
b
Z
o
n
a
d
e
s
c
a
r
a
p
ri
n
c
i
p
a
l
a
Corp A
f
S+P+7E
Fi6
666
Fig
Fig
Fig
7
f
a
c
f
h h
a
e
g c
c
f
f
f
b
Z
o
n
a
d
e
s
c
a
r
a
p
ri
n
c
i
p
a
l
a
b
Z
o
n
a
d
e
s
c
a
r
a
p
ri
n
c
i
p
a
l
a
b
Z
o
n
a
d
e
s
c
a
r
a
p
ri
n
c
i
p
a
l
a
S+P+3E S+P+7E
S+P+7E S+P+7E
S+P+5E S+P+2E
S+P+4E Fig.8
f
a
g
Legenda:
a-curte de lumina
b.-scara principala
c-scara secundara
d-cladire vecina
e-rost de 2 cm-
f-bowindow
g-gang la parter
h-limita proprietate
,
centrala termica
P
S
boxe, locuinte
Fig.14
magazine
boxe centrala termica
locuinte
P
S
Fig.15
1
1
1-1 1-1
a E1
P
D
S1 S2
3
adapost
ALA
adapost
ALA
P
D locuinte
centrala termica
P
S
boxe
Fig.16
a
a-a
garaje
garaje centrala termica , boxe
1 1
1 - 1
3 2
2
3-3
4
4
4-4
2-2
Cladire 1 Cladire 2
Fig. 17
E1
P
S1
S2
2.2. Funcţiuni pe nivele, alcătuire unităţi funcţionale.
Clădirile de acest tip au în general destinaţia (initială) de locuinţe; un număr redus
dintre acestea au suportat o schimbare de destinaţie, fie de la locuinţe la clădire de birouri,
fie invers. In general, la etaje, compartimentarea spatţilor funcţionale se păstrează . La
etajele superioare, care se retrag, spaţiile funcţionale se pot micşora şi deci se schimbă şi
compartimentările.
Parterul poate avea aceeaşi destinaţie cu etajele; în această situaţie înălţimea de
nivel şi compartimentările sunt aceleaşi; excepţie fac numai zonele de acces (scara) în
clădire.
O altă posibilitate este ca parterul să aibă o altă destinaţie decât etajele, în general
pentru spaţii comerciale; în acest caz înălţimea de nivel este mai mare decât cea a etajelor,
iar compartimentarea diferă în totalitate. Magazinele pot ocupa toată suprafaţa subsolului,
sau numai parţial (fig.13).
Subsolul poate să aibă aceeaşi suprafaţă cu cea a parterului sau mai mare; în
ultimul caz sunt incluse şi suprafeţele curţilor de lumină şi eventual suprafeţe suplimentare
în cadrul terenului de proprietate.
Pentru subsoluri se pot nominaliza următoarele tipuri de funcţiuni:
locuinţe (figurile 2.15, 2.16, 2.17); în acest caz subsolul are denumirea de demisol;
înălţimea de nivel este in jur de 2,80m; demisolul este ridicat din pământ , astfel încât
să se poată prevedea ferestre cu o înălţime în jur de 90cm-1,00m;
boxe pentru depozitare; aceste spaţii au în general aceeaşi înălţime, fie că sunt folosite
de locatari, fie de mgazinele de la parter; subsolul poate avea in acelaşi timp spaţii
destinate locuinţelor şi spaţii destinate boxelor, care au aceeaşi înălţime de nivel;
spălătorii şi uscătorii;
centrala termică (figurile2.15, 2.16, 2.17, 2.18)2.15,); spaţiile pentru centralele termice
de tip vechi sunt mari , atât în plan orizontal cât şi pe verticală (H subsol = 4,50 -
5,00m), datorită gabaritelor importante pentru cazane , boiler, hidrofor; lângă centrala
termică se află un spaţiu suplimentar pentru rezervorul de combustibil lichid (păcură);
aceste rezervoare au fost în general dezafectate, când combustibilul lichid a fost
înlocuit cu gaze, dar spaţiul (mic, incomod si fără lumină) nu are altă destinaţie; de la
centrala termică pleacă canalul de fum pană la coşul de fum, amplasat de obicei lângă
un perete exterior de la o curte de lumină; în cazul existenţei a două subsoluri , centrala
termica se află in subsolul 2;
spaţiile pentru ascensoare; acestea pot fi numai pentru cabinele de ascensor, sau
camere de maşini;
garaje (figura 2.18);
adăpost de apărare locală antiaeriană (ALA) (figura 2.18.); acestea sunt spaţii închise,
fără ferestre şi sunt amplasate fie la subsol 1 , fie la subsol 2; în general, la clădirile
vechi , există un singur acces în adăpost; există însă şi situaţii în care adăposturile a
doua blocuri îmvecinate comunică între ele, şi în acest caz adăposturile au două accese
(intrări).
2.3. Scări: numărul caselor de scară şi amplasarea acestora in planul
clădirii: implicaţii din punct de vedere structural
Blocurile vechi, construite intre anii 1933-1947, sunt prevăzute cu cel puţin două
scaăi (scara principală şi secundară), în funcţie de dimensiunile în plan, numărul de corpuri
de clădire şi ieşirile la una sau doua străzi.
In blocurile cu regim mic de înălţime , S+P+(3-4)E, circulaţia pe verticală se
realizează şi cu un lift care este poziţionat fie între rampele scării principale, fie în
imediata apropiere a acesteia.
In blocurile cu regim mediu şi mare de înălţime, fiecare casă de scară este dublată
(pentru circulaţie) de câte un lift.
Casele de scară prezintă următoarele caracteristici:
scara principală are în general o poziţie centrală în planul clădirii; scara secundară este
amplasată fie lângă scara principală (figurile 2.4, 2.9, 2.11), fie lângă faţadă (figura
2.13);
forma caselor de scară este:
-dreptunghiulară: scara este rezolvată cu o rampă şi podest de nivel (figura 2.19),
cu două rampe şi două podeste (de nivel şi intermediar) (figura2.22) sau cu trei rampe şi
trei podeste (figura2.21);
-forma curbă pe zona rampei; în acest caz treptele rampei sunt balansate (figura
2.20);
-scara principală se desfăşoară pe înălţimea parterului şi a etajelor;
-scara secundară se desfăşoară pe întreaga înălţime a clădirii, de la subsol la
mansardă;
In figurile 2.20, 2.21 sunt reprezentate două situaţii în care cele două scări,
principală şi secundară sunt cuplate; amplasamentul lor în acest caz, este în mijlocul
clădirii (figura 2.12, ), sau lângă un calcan (figura 2.4).
Lăţimea rampelor este de 1,3-2,1m la scări principale şi 0,8-1,1m la scări
secundare; înălţimea treptelor de.la 16cm la 18,5 cm; încastrarea în zid, pentru treptele
încastrate este de 1/6 din lungomea treptei.
Din punct de vedere structural, cuplajul celor două scări conduce la o întrerupere
importantă a planşeului şi deci la perturbarea transmiterii eforturilor în plan orizontal către
elementele structurale.
Structura de rezistenţă a acestor scări este realizată în general cu plăci pentru rampe
şi podeste, sprijinite pe grinzi de podest (dispuse în special la podestele de nivel) şi grinzi
de vang marginale, curbe spaţial, care mărginesc rampele;
grinda de vang exterioară este poziţionată în grosimea peretelui care delimitează casa
scării şi sprijină pe stâlpi;
grinda de vang interioară sprijină numai pe grinzile de podest de nivel.; pe această
grindă sprijină parapetul, care este în general realizat din zidărie de cărămidă de 7 cm.
podest de nivel
lift principal
grindă de podest
lift secundar grindă
stâlp
Figura 2.19
Scară cu o rampă şi
podest de nivel
podest de nivel
scară
principală
podest intermediar
lift
scară
secundară
grindă de vang
marginală în
grosimea
peretelui
grindă de
podest
Figura 2.20
Scară principală şi secundară,
alăturate, cu trepte balansate,
sprijinite pe grinzi de vang
marginale, amplasate in grosimea
pereţilor
grinzi de vang
marginale în
pereţii casei scării
podest de nivel
Scară principală
podeste intermediare
podest intermediar
Figura 2. 21
Scări amplasate alături; scara
principală are trei rampe şi două
podeste intermediare; scara secundară
are două rampe şi un podest de nivel;
pentru ambele scări podestul de nivel
este chiar planşeul
2.4. Acoperişuri
Acoperişurile acestor tipuri de clădiri sunt în general de două tipuri:
acoperişuri cu pantă mare peste ultimul etaj, (figura 2.23) care este mai mic
ca suprafaţă decât etajele curente; scurgerea apelor se realizează către exterior, într-un
jgheab care este poziţionat în spatele unui atic înalt perimetral şi apoi în burlane;
acestea au secţiune dreptunghiulară sau rotundă şi sunt poziţionate lângă peretele
exterior, fie în exterior, fie în interior (într-o ghenă proprie); acoperişul este prevăzut cu
luminatoare de tip lucarne sau tabachere, pentru luminarea şi ventilarea podului;
-invelitoarea este în general din tablă zincată pe astereală;
-structura de rezistenţă a acestui acoperiş este de tip şarpantă din lemn, pe scaune
sau cu ferme; rezemată pe pereţii de zidărie de la ultimul nivel;
acoperiş de tip terasă în zonele rămase libere prin retragerile de la ultimele
niveluri (figura 2.23); termoizolaţia acestor zone este deficitară;
2.5. Materiale folosite pentru pereţii nestructurali
Cărămidă; grosimi de zidărie.
acoperiş de tip
terasă
acoperiş cu pantă mare
atic
etaje care se retrag în plan
şi pe verticală
Figura 2.23
Retrageri la nivelele superioare ale
clădirii; tipuri de acoperişuri la ultimul
nivel şi pe zonele cu retrageri
jgheab
podest de nivel
Figura 2.22
Scară cu două rampe, podest de
nivel , podest intermediar
grinda de
podest
podest intermediar
-cărămidă uzuală (de presă sau de mână) cu dimensiuni efective de 68x130x270mm; stratul
de mortar orizontal este de 1-1,5cm grosime, iar cel vertical de 1cm; (figura 2.24);
-cărămidă dublu presată pentru zidăria aparentă de faţadă cu dimensiuni de
40x140x270mm;
-cărămidă dublu presată italiană pentru căptuşirea exterioară a pereţilor de zidărie;
30x80x280;
- grosimea zidurilor de cărămidă; ½ cărămidă (14cm); 1 cărămidă (28cm); 1şi 1/2 cărămidă
(28 cm); 2 cărămizi (56cm);
-greutatea unui m3 de zidărie din cărămidă obişnuită este de 1650-1800 kg/m
3; din
cărămidă cu goluri 1100-1300 kg /m3;
-zidărie din pereţi dubli, uşori, de tip “american”; pereţii sunt alcătuiţi din 2 pereţi de
cărămidă aşezată pe muchie, cu spaţiu de aer la mijloc şi legaţi cu cărămizi aşezate pe lat la
6 rânduri; se întrebuinţează la bowindouri şi ca umplutură între cadrele de beton armat, la
interior şi la exterior; peretele are 28 cm grosime şi este mai bun izolant termic; (figura
2.26).
Mortarele folosite au fost cu liant de var (cu rezistenţa de 15 kg/cm2
la 28 zile) şi
liant de ciment (cu rezistenţa de 275 kg/cm2
la 28 zile).
2.6. Finisaje: pardoseli, tencuieli, placaje, obloane, plafoane
suspendate
Tencuielile folosite la aceste tipuri de clădiri se pot clasifica astfel:
-tencuieli interioare pe pereţi cu mortar de var gras bine drişcuite;
-tencuieli interioare sau exterioare cu mortar de ciment pe pereţi, socluri, etc:;
-tencuieli pe pereţi cu mortar de var gras şi ciment;
-tencuieli interioare pe tavane cu ciment sau cu mortar de var gras, aplicate pe bolţi de
cărămidă sau placa de beton;
-tencuieli interioare la tavane, pe plasa de rabitz aplicată sub grinzile de lemn, cu mortar de
var gras;
-tencuieli interioare la tavane, pe plasă de rabitz aplicată sub grinzile de beton armat de sub
tavane , cu mortar de var gras şi adaos de ciment; placa are mustăţi de sârmă galvanizată de
1,5-2mm grosime; de aceste sârme se prinde o plasă din bare cu diametrul 6-8mmm, cu
ochiuri de 25cm, de care se prinde plasa de rabitz galvanizată;
-tencuială la pereţi pe plasă de rabitz galvanizată cu o grosime de 1,2-2mm şi ochiuri de
2cm;
-tencuieli în similipiatră (piatră artificială) cu mortar de ciment, la: socluri, faţade, brâuri,
etc.
-tencuieli în terasit, granulit, dolomit etc.
-tencuieli în ipsos, sclivisiri, glet obişnuit la pereţi şi tavane;
Figura 2.26
Zidărie americană
Figura 2. 24
Cărămidă
dublu presată
Figura 2. 25
Pardoselile folosite prezintă următoarele soluţii:
-pardoseală de mozaic (turnat sau în dale) de 12-15mm grosime, pe un strat suport de
mortar de aproximativ 5 cm grosime;
-duşumele de brad de 3-4cm grosime bătute pe grinzişoare de tufan de 8x10cm, sau 6x8cm
la distanţe de 50-55cm;
-pardoseală din parchet de stejar, nuc, frasin, cu lamb şi uluc, bătută pe duşumea oarbă de
2,5cm grosime, care este montată pe cusaci de lemn de 4x6cm; între aceştia există
umplutură fonoizolantă din spărturi de cărămidă sau moloz;
-pardoseli din beton sclivist la subsoluri.
-sub placa de planşeu există de multe ori plafon suspendat , din rabitz cu tencuială, care
maschează conductele şi sifonul de la baie.
Obloanele metalice situate deasupra ferestrelor de la faţadele principale sunt
montate în cutii cu dimensiunile;
-până la o înălţime de oblon de 3,00m -35x35cm;-
-de la 3,00-4,50m înălţime de oblon de 40x40cm;
-pentru obloane acţionate mecanic, prin manivelă de mână sau electric, cutia se măreşte în
ambele sensuri.
2.7. Aspecte privind izolarea higrotermică şi acustică; materiale
termo si fonoizolatoare.
Din punct de vedere al izolării fonice, măsurile care au fost considerate se refereau la:
-folosirea cărămizii pline presate la pereţii care despart mediul locuit de zonele cu surse
sonore;
-folosirea de materiale fonoizolatoare pentru izolarea planşeelor (figura 2.27), a pereţilor şi
a conductelor care sunt prinse de pereţi.
Materiale termo şi fonoizolatoare folosite în perioada respectivă
izorel : panouri izolante fono şi termo, din fibră de lemn , de dimensiuni 1,55-3.0m,
grosime de 5,8,10,12 şi 20mm ; =0,029 ; = 250 kg/m3
;
asko : panouri din plută expandată şi impregnată, termo şi fonoizolatoare, folosite la
pereţi şi pardoseli ; grosimi de 2,3,4,5 si 6 cm ;
stabilit : placă izolatoare, neinflamabilă, folosită la pereţi ; grosimi de 2, 5, şi 7cm ;
vată de sticlă : materiale izolatoare termo si fono ; =0,03 ; = 100 kg/m3 ;
celotex :material american, termo şi fonoizolator ; dimensiuni ale panourilor de
3,60x1,20m şi grosime de 11 si 22mm ; ; = 260 kg/m3
; =0,041.
rost umplut cu
asfalt
-tablă de plumb
-zid de protecţie
-strat de carton
izolator
-parchet
-duşumea oarbă
-nisip
-plută 2-3cm
planşeu
cusac de lemn
Figura.2.29
Cajă de ascensor fonoizolată pe înălţime şi
la postamentul motorului în subsol
H subsol
-perete beton armat
-material izolant
perete subţire exterior
material izolant
uşă
gol
ascensor
material izolator
-casa motorului la subsol;
-postament pentru motor
Sectiuni tip pentru cladiri cu pereti structurali din beton armat In perioada 1963….1980 au fost realizate un număr important de clădiri multietajate, în
special blocuri de locuit, în toate cartierele capitalei şi în celelalte oraşe.
In Bucureşti, clădirile de locuit multietajate au fost realizate în special conform unor
proiecte tip, cu sau fără spaţii comerciale la parter, adaptate la teren pentru diferitele zone ale
oraşului. Amplasamentul acestora este în lungul unor artere importante şi în cartiere construite
aproximativ integral cu aceste soluţii. Câteva din aceste tipuri de clădiri sunt caracterizate după
cum urmează.
1.48 3.64 2.95 3.57 3.87 3.82 3.57 3.25 3.64 1.46
5.4
0
5
.40
1
5
25
55
20 D D C.
zi
B
B
c
B
D D C.
zi B
c 1
1
Figura 13 Clădire S+P+10E cu structură de tip fagure, realizată cu cofraje glisante.
Secţiune 1-1 prin parapetul şi buiandrugul peretelui exterior
5 13 12
Bc
D
3 1
0 1
7 10 1.2
5 10
3
7
Secţiune 1-1
1- strat de protecţie
2- termoizolaţie;
3- strat de rezistenţă
3
MY, S
MY, S AP
Clădire de locuit (figura 12.65) , S+P+10E; formă dreptunghiulară în plan;pe lăţimea
frontoanelor sunt logii; 4 apartamente pe nivel cu trei camere; structură de rezistenţă de tip
“fagure”, cu un singur perete de beton armat longitudinal, două cadre de faţadă, 11 pereţi
transversali cuplaţi şi două cadre pe frontoane; 10 travei cu dimensiuni de între 2,95m…3,82m,
două deschideri de 5,40m; o scară în două rampe şi lift poziţionat în faţa acesteia
Clădire de locuit cu secţiunea “R”, S+P+10E (figurile 14); forma în plan a construcţiei ca litera
Z; faţadele au două zone de loggii; 8 apartamente pe nivel, 4 apartamente cu câte două camere şi
4 cu câte trei camere; structură de rezistenţă de tip fagure, cu doi pereţi de beton armat
longitudinali cuplaţi, două cadre longitudinale de faţadă, 26 pereţi transversali, din care 10 pereţi
independenţi şi 16 pereţi cuplaţi; 13 travei cu dimensiuni cuprinse între 2,10m…3,20m, 3
deschideri de 6,61m, 3,10m, 6,76m; două scari într-o rampă, două lifturi şi o curte de lumină
amplasate central; cele două intrări sunt fie pe fiecare faţadă (intrări antisimetrice), fie în
deschiderea centrală, lateral, pe frontoane (intrări simetrice).
3.00 3.20 2.10 3.20 2.10 3.00 3.00 3.00 3.20 2.10 3.20 2.10 3.00
3.00 2.10 3.20 2.10 3.00 3.00 3.00 3.20 2.10 3.20 2.10 3.20 3.00
Figura 14
Cladire cu sistem figure, sectiunea R, realizata in tehnologie cu cofraje glisante
Figura 15 Cofraj glisant pentru clădirea de locuit cu secţiunea R; a- podină superioară; b-
jug metalic reglabi şi verină hidraulică; c- perete de beton armat
a b
c
Figura 16 Alcătuirea cofrajului glisant: 1-perete exterior; 2-panouri
de cofraj; 3- jug metalic reglabil; 4- verină hidraulică; 5-
tijă de susţinere; 6- teacă pentru protecţia tijei; 7-
platformă de lucru superioară; 8- platformă de lucru
inferioară; 9- suspensii metalice, 10- consolă metalică;
11- instalaţie de nivel;12- cadru şi suport pentru
susţinerea instalaţiilor şi pentru depozitarea armăturilor
1 1
P
E1
E2
E3
E10
Secţiune 1-1
a
b
2
2
.75 2.7
5
2.7
5
1.4
0
1.3
5
2
Secţiune 2-2
Figura 17. Armare pereţi structurali din beton armat realizaţi
prin glisare:
A – perete interior longitudinal; B – perete exterior
de faţadă;
a-carcasă de armătură pentru bordarea golurilor din
pereţi de la nivelul planşeului; b-tijă de susţinere şi
teacă de protecţie
Detaliile sunt corespunzătoăare clădirii prezentată
în figura 12.70.
l0
l0/4
28
5 13 12
1 1
2 2
15
3 1
0 7
5-5 6-6
7-7 8-8
3
1
3
1
4
1
4
1
P
lo 15…20
3 1
0 7
1-1 2-2
3-3 4-4
15…20
5 5
6 6 7 7
8 8
A B
B
Figura 18 Soluţii de planşee pentru structuri realizate prin glisare:
A- planşeu din beton armat monolit; plan cofraj şi armare
B- planşeu din panouri din beton armat prefabricat; detalii de monolitizări
Clădire cu secţiunea tip “OD” cu structură de rezistenţă “fagure” (figura 23.) ; formă în plan
relativ dreptunghiulară, cu zone de intrânduri pentru două logii pe faţada secundară şi două
balcoane pe faţada principală; regim de înălţime S+P+10E; 10 travei cu dimensiuni de între
3,21…4,74m şi două deschideri de 4,32m, (5,67m), 5,52m.; patru apartamente pe nivel, două cu
câte trei camere, două cu câte două camere; înălţime de nivel 2,75m; scară în două rampe însoţită
de un lift de 4 persoane poziţionat alături. Din punct de vedere structural, pe direcţie
longitudinală, clădirea are un singur perete de beton armat longitudinal şi două cadre de faţadă,
iar pe direcţie transversală, 12 linii de pereţi plini şi cuplaţi.
Figura 19 Clădire multietajată cu structura de tip fagure pe direcţie transversală şi un singur perete
structural longitudinal
perete structural longitudinal bulb pereţi structurali transversali
hg
3.60 4.20 3.30 4.50 3.30 4.20
3.60
5.70
5.70
D c.zi
Bc
3.14 4.74 3.54 4.50 3.54 4.74 3.14
Figura 20 Secţiune tip OD, bloc de locuinţe; structură de tip fagure, cu un singur perete longitudinal
4.54 4.64 2.24 4.50 2.24 4.64 4.54
14 cm
hg h
g
hg
Fig 21.-sistem celular.
grinda de
fatada material
termoizolant
perete de fronton
din beton armat
1
Fig.23
Tronson de colt
Fig.22
Sistem celular
3,70 4,85 3,75 4,60 4,55 4,85
3,70
1,6
0 5
,87 3
,65 3
,65
5,8
7 1
,60
G faţadă
G faţadă
Gt
Gt
Gt
Gt
Gt
Gt
Gt
Gt
Gl Gl
G faţadă G faţadă
1,3
0
1
0,5
8
15
15
3,35 3,75 3,35 4,45 3,35 3,75 3,35
1 2 3 4 5 6 7 8
1
1
Bc
Bc
B
B
C zi
C zi D D
D
Figura 25 Clădire de locuit, S+P+9E, cu rigidităţi şi capacităţi de rezistenţă nesimetrice faţă de axul longitudinal
Figura 24
Clădire de locuit S+P+14E cu structură de rezistenţă cu pereţi structurali din beton armat,
sistem “dual”
Clădire de locuit cu secţiune tip “M1f4” (figura 26), cu sau fără magazine la parter; S+P+10E;
formă în plan a literei H cu aripi alungite, cu existenţa a două curţi de lumină în zona centrală;
structură de rezistenţă de tip “celular” (vezi punctul 13.3) ; 8 travei cu dimensiunile cuprinse între
2,70…3,50m şi trei deschideri de 5,40, 2,00m, 5,40m; o scară şi un lift amplasate central; intrări
pe faţade.
16 9 15
1,30 25
1-1
14
Profil P1,dr Profil P1,st Profil P2,st
Arie P2
r1
1
r1
0
r9 r8 r7 r6
r5 r4 r1
Profil P1,dr Profil P2,dr Profil P1,st
Arie P1
r2 r3
Figura 26 Clădire de locuit cu S+P+10E –secţiunea M1f4;
-compartimentare apartament; plan structură; Arie P1 şi arie P2 -arii
aferente de planşeu pentru stabilirea încărcărilor gravitaţionale
D C zi
B
Figura.27 Profil de pereţi structurali P1st. supus acţiunii
seismice pentru cele două sensuri ale direcţiei
considerate.
Qas,(r1, r6, r7, r10)-forţe tăietoare pentru
rigle, asociate plastificării acestora şi care
induc efecte axiale indirecte egale şi de semn
contrar în peretele structural
Qas, r10
Qas, r7
Qas, r6
Qas, r1
Profil P1,st
Direcţie şi sensuri de acţiune
seismică
Profil P2
Qas, r11
Qas, r9
Qas, r8
Qas, r5 Qas, r4
Qas, r10
Figura 28 Profil de pereţi structurali P2. supus acţiunii seismice pentru cele două sensuri ale direcţiei
considerate.
Qas,(r4, r5, r8, r9, r10, r11)-forţe tăietoare pentru rigle, asociate plastificării acestora şi care
induc efecte axiale indirecte egale şi de semn contrar în peretele structural
Direcţie şi sensuri de acţiune
seismică
Figura 29
Hotel Dorobanţi (inainte de consolidare) – clădire cu S+P+20E cu structură de
rezistenţă de tip „dual – nucleu central“
5,05 3,85 7,50 3,85 5,05
7,5
0 7
,50 7
,50
7,5
0
1 1
2 2
Figura.30.
Secţiune transversală prin stâlpii şi
pereţii structurali de beton armat
radier general
infrastructura
suprastructura
Secţiune 1-1 Secţiune 2-2
Figura.31
Secţiune transversală prin grinzile de faţadă, grinzi
interioare şi pereţii structurali de beton armat
Structuri de rezistenţă cu pereţi din beton armat realizate cu cofraje
plane metalice
Cofrajele metalice plane au reprezentat un procedeu tehnologic utilizat foarte mult în realizarea
acestor tipuri de structuri. Acestea sunt alcătuite din panouri cofrante de dimensiuni mari, cu
înălţimea egală cu înălţimea liberă a nivelului clădirii (2,60m pentru clădiri de locuit), care conţin
ţevi prin care circulă agent încălzitor pentru tratamentul termic, necesar turnării în perioadele
reci. Cofrajele au un sistem de grinzi metalice pentru susţinere, sistem de calare, pasarelă la
partea superioară pentru realizarea operaţiilor de turnare şi vibrare.
Etapele de execuţie a pereţilor presupun urmăroarea ordine: montarea cofrajelor pe o faţă
a peretelui, montarea armăturilor pe înălţimea unui nivel, montarea cofrajelor pe cealaltă faţă a
peretelui şi legarea de primele, calarea cofrajelor, turnarea betonului şi vibrarea acestuia cu
pervibratoare.
Din punct de vedere a lungimilor, cofrajele plane metalice au fost împărţite în două
categorii.
-Cofraje plane modulate, realizate din panouri elementare, care prin asamblarea lor au
permis realizarea unei secţiuni tip de clădire, cu turnare concomitentă a pereţilor de beton armat
pentru cele două direcţii, inclusiv pentru bulbii din faţadă. Această tehnologie a permis realizarea
corectă a tuturor detaliilor de armare a pereţilor. In etape ulterioare turnării acestora s-au realizat
planşeele în soluţie de plăci din beton armat monolit sau panouri şi semipanouri prefabricate.
-Cofraje plane universale care au lungimi fixe între 5,0…6,0m. Deoarece nu exista o
concordanţă între dimensiunile cofrajelor şi cele ale pereţilor au apărut unele implicaţii în
alcătuirea şi modul de execuţie a acestora (figura 12.75):
-Pereţii de pe cele două direcţii au fost turnaţi în etape diferite, iar bulbii numai după
decofrarea panourilor mari, cu cofraje de inventar; în figura 12.75 sunt exemplificate etapele
necesare realizării structurii (pereţi, planşee şi scări) care arată succesiunea lucrărilor
subordonate posibilităţilor de turnare a pereţilor;
-Execuţia carcaselor verticale de armătură la intersecţii şi ramificaţii de pereţi, a presupus
elaborarea de detalii speciale care să permită realizarea conlucrării pereţilor de pe cele două
direcţii; această rezolvare a condus la o legătură mai slabă la intersecţii
Structuri de rezistenţă cu pereţi din beton armat realizate cu cofraje
spaţiale metalice (figura 12.76) Tipurile de clădiri realizate cu această tehnologie au fost clădiri de locuit şi hoteluri cu
structură de tip fagure, prevăzute cu un singur perete longitudinal (ex. Secţiunea OD), sau cu doi
pereţi longitudinali care delimitează un culoar central al clădirii, caracteristic blocurilor de
garsoniere şi hotelurilor cu aceeaşi funcţiune pe toată înălţimea.
Cu această tehnologie se realizează în aceeaşi etapă toţi pereţii de beton armat interiori,
longitudinali şi transversali, pereţii de fronton şi planşeele din plăci de beton armat monolit. Se
pot realiza şi grinzi de faţadă, dar cu înălţime redusă, aproximativ 25cm. Bulbii pereţilor din
faţadă sunt realizaţi ulterior.
Cofrajul spaţial este o cutie metalică, unică sau din module, prevăzută cu două sau trei
feţe verticale pentru cofrarea pereţilor şi o faţă cofrantă superioară pentru realizarea planşeului.
La partea inferioară, cofrajul este prevăzut cu un sistem de grinzi metalice, şine şi roţi pentru
manevrare, în vederea introducerii şi extragerii din planul clădirii. Pentru aceste operaţii, la
nivelul la care se lucrează, sunt prevăzute podini exterioare, pe ambele faţade, bine ancorate de
clădire, prevăzute cu şine pe care se montează şi se mişcă cofrajul spaţial dinspre exterior către
interiorul clădirii şi invers. Cofrajul este prevăzut cu instalaţie pentru circulaţia agentului
încălzitor în vederea turnării betonului în perioade reci.
Tehnologia de execuţie cu cofraje spaţiale acondus la un grad ridicat de monolitism al
structurii şi la un ritm rapid de execuţie.
Ca dezavantaje se pot menţiona necesitatea utilizării a două macarale care să manipuleze
cofrajele spaţiale grele, uniformitatea partiurilor datorită posibilităţilor reduse de modificare a
cofrajului. Aceste dezavantaje au condus la o folosire limitată a acestui tip de tehnologie.
Dintre clădirile prezentate, există trosoane cu secţiunea OD realizate cu cofraje spaţiale
metalice.
Structuri de rezistenţă cu pereţi din beton armat realizate cu cofraje
glisante (figura 15, 16, 17, 18)
Clădirile a căror structură s-a realizat cu cofraje glisante sunt de tip fagure, cu suprafeţe
închise de pereţi din beton armat.
Cofrajul glisant (figura 16) este spaţial şi este realizat aproximativ ca nişte cutii pe suprafaţa
delimitată de pereţii de beton armat (figura 15). Prin tehnologia de glisare se realizează,
concomitent, toţi pereţii de beton pe înălţimea suprastructurii, astfel încât, în final, rezultă
nişte tuburi, fără planşee. Infrastructura se realizează cu cofraje de inventar. Planşeele se
realizează ulterior pereţilor, fie cu plăci din beton armat monolit , fie din panouri mari.
In alcătuirea cofrajului intră următoarele subansamble:
-podina superioară din lemn, realizată pe suprafaţa delimitată de pereţi şi sprijinită pe un sistem
de grinzi cu zăbrele metalice, perimetrale; de pe această podină se realizează armarea pereţilor,
introducerea de termoizolaţii în pereţii exteriori, intoducerea cutiilor de lemn pentru realizarea
golurilor de uşi şi ferestre, turnarea continuă, concomitentă în toţi pereţii şi vibrarea betonului;
-podina inferioară din lemn, realizată pe suprafaţa dintre pereţi, dar cu dimensiuni puţin reduse
pentru a se mişca cu uşurinţă şi suspendată de podina superioară cu tiranţi; de pe această podină
se execută operaţii de remediere a betonului şi eventual placaje;
-feţele cofrante ale cofrajului realizate din panouri verticale de 1,0….1,25m înălţime, poziţionate
cu o înclinare către interior de 1cm; pe înălţimea panoului betonul se află în trei stadii; beton
proaspăt la partea superioară, pe 20…30cm, beton la care se realizează priza cimentului în zona
de mijloc pe 40…60cm, beton în curs de întărire la partea inferioară pe 30…50cm;
-juguri metalice reglabile care leagă podinile superioare ale cofrajelor adiacente unui perete;
-prese hidraulice (verine) poziţionate pe jugurile metalice, prin care trece tija de susţinere a
cofrajului; sistemul de bile al verinelor acţionat de presiunea uleiului introdus, permite ridicarea
cofrajului prin agăţarea acestora de tije, concomitent la toate cofrajele, pe toată suprafaţa
nivelului; în situaţiile în care presiunea uleiului a fost diferită în verine, clădirea s-a abătut de la
verticalitate.
Implicaţiile acestei tehnologii asupra rezolvărilor constructive structurale sunt
următoarele:
-toţi pereţii sunt realizaţi din beton armat; pereţii interiori au grosime de 15cm; peretele de faţadă
este realizat în soluţie tristrat (figura 17 secţiune 1-1), cu strat interior de rezistenţă din beton
armat de 12cm grosime, strat termoizolator interior din polistiren sau fâşii de beton celular
autoclavizat, strat exterior de protecţie din beton armat de 5 cm grosime;
-pentru realizarea ulterioară a planşeelor, sunt prevăzute în pereţi goluri străpunse (figura 18),
care depăşesc grosimea peretelui cu 7cm la partea superioară şi 3 cm la partea inferioară şi care
nu trebuie să depăşească 30…35% din secţiunea orizontală a fiecărui perete; aceste goluri sunt
bordate superior şi inferior de carcase de armătură , legate între ele pe verticală;
-pentru ridicarea cofrajului au fost poziţionate în pereţi tije de susţinere pierdute sau introduse în
teci de PVC, pentru a putea fi recuperate după turnarea pereţilor; aceste tije sunt filetate la capete
şi au fost introduse pe măsură ce se ridica cofrajul glisant; pentru clădirile executate cu această
tehnologie, în foarte multe cazuri sunt fisuri în dreptul acestor tije;
-armarea pereţilor este realizată fie în varianta de armare con tinuă, fie discontinuă (figura 17).
- Planşeele sunt realizate ulterior pereţilor (figura 18).
Planşeele cu plăci din beton armat monolit (figura 18-A) , cu grosme de 10cm, au armarea de
la partea inferioară realizată cu bare drepte între feţele pereţilor, iar armarea de pe reazeme sub
formă de carcase care trec prin golurile din pereţi şi sunt prevăzute cu toată cantitatea de armătură
pentru momentele negative.
Planşeele prefabricate (figura 18-B) sunt din panouri mari din beton armat, cu dimensiuni mai
mici cu 30…40cm faţă de dimensiunile celulei. Perimetral, între panouri şi pereţi se realizează
monolitizări din beton armat monolit cu lăţime de 15…20cm. Monolitizările adiacente unui
perete sunt solidarizate prin armătură transversală de tip etrieri cu braţe duble (figura 18
secţiunile 7-7, 8-8).
Pentru structura aflată în perioada de execuţie a pereţilor de beton armat, acţiunea cea mai
defavorabilă este aceea datorată vântului. Lipsa planşeelor , care asigură conlucrarea spaţială a
pereţilor, schimbă condiţiile de rezemare şi modul de încărcare. Pentru pereţii interiori se fac
verificări suplimentare la încărcarea dată de cofraj şi greutatea proprie. Pentru pereţii exteriori se
consideră şi acţiunea vântului ca sarcini distribuite pe suprafaţa pereţilor care conduc la apariţia
momentelor încovoietoare perpendiculare pe faţa acestora
Cladiri cu parter slab realizata conform normative P13-63
11.4
0
Figura 32
Clădire cu parter slab. Plan structură parter
P1, P2, P3-profile de pereţi structurali din beton armat
S27 S28 S29 S30 S31 S32 S33 S34 S35 S36 S37 70x35 50x55 50x55 40x55 40x55 50x55 50x55 65x60 70x55 80x50 60x45
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 60x45 50x55 50x55 55x55 50x55 50x55 50x75 50x55 40x175 45x175
2.4
3 3
.64
P1 P2 P3
S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 45x130 45x115 45x115 45x115 45x115 50x115 115x50 45x155
S22 40x6
5
S23
40x6
5
S24 45x7
5
S25 45x7
5
S11 50x5
5
S38
30x4
0
S39
30x6
0
S40
40x4
0
S41
60x3
0
3.40 3.30 3.70 3.70 3.30 3.42 3.37 3.65
4.35
2.25 2.90 2.25
S27 S28 S29 S30 S31 S32 S33 S34 S35 S36 S37 70x42 50x45 50x45 40x40 40x40 50x45 50x45 55x45 70x45 80x40 60x40
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 60x55 45x50 45x50 50x50 45x50 45x50 45x50 45x50 40x175 30x175
Figura 33 .Clădire cu parter slab. Plan structură etaje 1,2
P1 P2 P3
S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 30x130 30x130 30x135 30x135 30x135 35x115 105x40 30x155
S22 S23 S11 30x75
3.40 3.30 3.70 3.70 3.30 3.42 3.37 3.65 4.35
2.25 2.90 2.25
2.4
3 3
.64
S38 30x40
S39
30x4
0
S40 40x40
S41
40x3
0
Z
MY, P1
QY, P1
NP1
QY
P1
h
MY, P1
QY, P1
NP1
P1
QY
hP
Figura 34 Eforturi secţionale globale în profilul de pereţi structurali P1supus acţiunii seismice alternante.
a, c –secţiune profil de pereţi structurali.
NP1-efort axial; MY, P1, QY, P1- momente de plastificare , respectiv forţe tăietoare corespunzătoare
plastificării peretelui la baza etajului 1;
b, d- secţiuni prin stâlpii de la parter, de sub profilul de pereţi structurali şi tipuri de eforturile
secţionale (N, M,Q) corespunzătoare celor două sensuri de acţiune seismică
b
S25
S12
S24
S13 S14
d
G
d
S13 S14
S25
S13
S24
NP1
c G
MY, P1
QY, P1
a G
NP1 MY, P1
QY, P1
Clădirea, al cărei regim de înălţime este S+P+10E, are spaţii comerciale la parter şi
locuinţe la etaje. Înălţimea parterului este de 4,50m, iar cea a etajelor de 2,75m. Subsolul,
complet introdus în pământ, are spaţii tehnice şi spaţii pentru depozite aferente magazinelor de la
parter.
Sistemul structural al acestei clădiri prezintă asemănări şi diferenţieri faţă de clădirile cu
parter slab realizate în perioada 1959-1961 şi anume.
Planşeele din beton armat monolit sunt alcătuite din plăci de 9…11cm grosime, faţă
de 16cm la clădirile anterioare, dar sunt rezemate la fiecare travee pe grinzi sau pereţi
de beton armat.
La parter, (figura 32), sistemul structural de tip cadre, longitudinale şi transversale,
este realizat din şiruri ortogonale de stâlpi, cu secţiuni dreptunghiulare şi grinzi, care
au fie numai rol de grindă de cadru, fie de a susţine pereţii structurali de beton armat
care se dezvoltă de la etajul 1 la etajul 10.
La etajele 1 şi 2 (figura 33) sistemul structural este de tip dual. Subsistemul cadre
structurale este realizat cu stâlpi şi grinzi , iar subsistemul pereţi structurali din
profilele P1, P2, P3 şi pereţii paraleli cu scara, de grosime 15 cm. Stâlpii pe care
sprijină profilele, câte cinci la P1 şi P2 şi patru pentru P3, îşi menţin secţiunea de
beton pe înălţimea celor două etaje.Gradul de cuplare al acestor profile datorat riglelor
este redus.
La etajele 3…10, pereţii au aceeaşi grosime de 15cm, dar secţiunile stâlpilor se reduc
foarte mult.
Infrastructura este realizată prin continuarea stâlpilor parterului care sunt înglobaţi fie
în pereţi de beton armat conform profilelor P1, P2, P3, fie în pereţii perimetrali slab
armaţi.
Fundaţiile sunt continue, de tip rigid, cu cuzinet de beton armat şi bloc de beton simplu, dar fără
să realizeze tălpi ortogonale cu conlucrare spaţială şi fără realizarea unui subsistem
Figura 35 Mecanism de disipare de energie prin deformaţii postelastice, pentru
stâlpii de la parter pe care reazemă profilul P1
S12 S13 S14
MY, S
MY, S
Articulatii plastice (AP)
AP
hP
Clădirile cu parter slab realizate în perioada 1959-1961 au următoarele caracteristici
comune: (fig. 36, 37, 38, 39,40)
Din punct de vedere funcţional toate clădirile prezintă un parter cu înălţime cuprinsă între
4,25…5,80m, cu destinaţie de spaţii comerciale sau spaţii de producţie
Compartimentările iniţiale sunt realizate cu pereţi de cărămidă plină presată cu
grosime de 12,5 cm, 7,5cm, dar datorită modificării actuale a spaţiilor, acestea se
schimbă din ce în ce mai mult în compartimentări uşoare de tip pereţi de gips carton.
Peretele faţadei principale este din sticlă, cu parapet de zidărie redus, aproximativ de
50cm.
Etajele sunt destinate locuinţelor, cu aceleaşi compartimentări pe verticală. Pereţii
interiori sunt din beton armat, din zidărie din cărămidă plină presată sau din
cărămidă cu goluri. Pereţii de faţadă sunt din cărămidă cu goluri, poziţionaţi la faţa
stâlpilor, astfel încât aceştia constituie punţi termice. Pardoselile cu grosime de 7 cm,
sunt realizate din şapă de mortar de ciment şi mortar de mozaic sau pardoseli cu
parchet pe plăci de fibrobeton şi strat de nisip sau pudretă de cauciuc. Ferestrele cu
înălţimea de 1,50m, ajung practic la 17 cm faţă de nivelul inferior al plăcii.
Subsolul are înălţimea comparabilă cu aceea a nivelului curent, cu destinaţie de
subsol tehnic în general, pentru că este complet introdus în pământ, datorită necesităţii
accesului în magazinele de la parter, relativ la nivelul trotoarului Ventilaţia
subsolului se realizează indirect, prin aerisiri prevăzute în placa de peste subsol şi
parapetul de la parter, la faţadele principale, sau prin mici curţi de lumină la faţadele
secundare.
T E9 E8 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 M P S
E9 E8 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 P S
Corp 1, 3, 5
Corp 2, 4, 6
Figura 36 Secţiune transversală prin cele două tipuri de corpuri, bară şi punct
Strada Gării de nord
magazine
Post de transformare
Curte engleză
Figura 37 Compartimentare etaj
Figura 38 Structura etaje
1….9
Figura 39
Structura parter
Figura 40 Dispoziţia elementelor structurale la subsol
tunel subsol tehnic
Din punct de vedere sistem structural caracteristicile comune ale acestor clădiri sunt :
Planşeele la toate nivelele, sunt de tip placă dală groasă din beton armat monolit de 16
cm grosime, rezemate pe stâlpi, pe grinzi interioare sau exterioare, pe pereţi de beton
armat sau cu latură liberă în faţadă. Armarea acestora este realizată cu reţele de
armătură din oţel OB38.
La parter, sistemul structural este alcătuit din şiruri ortogonale de stâlpi din beton armat , cu
secţiuni patrate (în general pentru liniile interioare) şi dreptunghiulare, pentru liniile de
faţade. Legătura la partea superioară se realizează fie numai prin placă, fie prin grinzi de
planşeu, reduse ca înălţime, sau grinzi din care pornesc pereţii de beton armat de la etaje,
poziţionate pe frontoane şi pe zone limitate ale şirurilor interioare longitudinale sau
transversale de stâlpi, cu grosimi de 30 cm, superioare grosimilor de pereţi de la etaje.
La etaje, sistemul structural este de tip dual, realizat din subsistemele pereţi şi cadre din beton
armat.
Subsistemul cadre este alcătuit din stâlpi, care prezintă retrageri pe înălţimea clădirii, având
feţe continue la faţade, la scări şi la coridoarele centrale, dintr-un număr redus de grinzi
interioare, transversale sau longitudinale. Pe liniile faţadelor, la fiecare nivel, înălţimea
grinzilor extrem de redusă, 25…33cm. şi lăţimea de 30cm. nu permit realizarea unui cadru în
accepţiunea normelor actuale.
Subsistemul pereţi structurali este alcătuit din profile de pereţi structurali din beton armat,
de forma literei “L” sau “U”, realizate din pereţi cu grosime variabilă pe înălţimea clădirii,
între 15cm …12cm. Pereţii sunt sprijiniţi la capete pe stâlpii de la parter , care au rol de bulbi
începând cu etajul 1 şi pe grinzile dintre aceştia. Profilele de pereţi sunt cuplate prin grinzi, de
obicei slabe, sau numai prin placa de 16cm.
La subsol sistemul structural continuă cu stâlpii de la parter, de obicei cu aceleaşi dimensiuni.
Perimetral este prevăzut perete de beton armat de 30-40cm grosime. Pe liniile interioare de pereţi
conformarea structurală este fie cea a parterului, eventual cu câte un stâlp suplimentar, fie cea a
etajelor cu prevederea de pereţi de beton armat.
Scările într-o rampă , cu grosime de placă de 16 cm. reazemă la nivelul parterului pe grinzi
de vang marginale, realizate în grosimea peretelui de zidărie. La etaje şi la subsol, rezemarea
rampelor se realizează direct pe plăcile de beton armat de 16 cm grosime sau pe grinzi
Fundaţiile sunt de tip rigid, cu cuzinet de beton armat şi bloc de beton simplu, izolate sub stîlpi
şi continue sub pereţii de beton armat.
Din încercările nedistructive, prin metoda de sclerometrie, s-au identificat betoane de clasă
Bc15..Bc20.
3
10
1
7
10
1.2
5
10
UV
RE
RP
Ei
UP = P
Ui
Ui-1 i = Ui – Ui-1 (14.6)
Figura 41 Distribuţia rigidităţilor relative de nivel pe înălţimea clădirii cu parter slab şi
deformata de sistem structural. Ui –deplasare absolută la nivelul i; i -
deplasare relativă la nivelul i
UV, C
n
UV, E
RE
RP,E –rigiditatea parterului pentru clădirea existentă.
Ei
UP = P
Ui
Ui-1 i = Ui – Ui-1
Figura 42. Distribuţia de rigidităţi şi deformate de sistem structural în variantă iniţială
şi consolidată pentru clădirea cu parter slab
deformata clădirii existente
deformata clădirii consolidate
RP,C –rigiditatea parterului pentru
clădirea consolidată
12…14
+2,75
+4,15
30
10..12
G
trepte din beton
simplu
perete de
beton
hp=12
hp=12
hp=10 hp=10
1
1
Figura 12. 28 Plan cofraj pentru scara în două
rampe din beton armat monolit
17,5
1,3
0
1,7
0
1,25 20 1,25
4,35 14..15
20..25
+2,80
+4,20
1
1
podest de nivel
podest
intermediar
Figura 12. 27 Scară în două rampe
nedecalate şi lift pentru 4
persoane
Figura 12.29 Secţiune 1-1. Armare de
principiu pentru rampă şi
podestele adiacente din beton
armat monolit
2,1
0
30
10..12
17,5
plăci metalice
pentru
realizarea
continuităţii
podestului cu
rampa
Figura 12.42 Cofraj pentru
podestul
prefabricat P2
hp=12
hp=10 hp=10
A B P1
P2
Figura 12.40 Plan montaj prefabricate pentru scară:
podestele P1, P2 şi rampele R1, R2
1
1,2
5
1,7
5
2,1
0
4,35 14..15
20..25
Figura 12.38 Scară în două rampe
decalate şi lift pentru 4
persoane
1,25 20 1,25
2 2
1
1-1
2-2
Figura 12.39 Secţiune prin rampa prefabricată.
Armare de principiu
R2
R1
12..14 10
Detaliul A
- 12-14 şi
sudură
12…14
Detaliul B
Figura 12.41 Detalii de rezemare şi
de monolitizare rampă
podest
plăcuţe metalice
1,80
1,5
0
1,80 1,80
1,8
0
2,5
0
+4.34 +5.55
+3.30
2,10 1,50 1,80
1,8
0
2,2
0
+3.25
+4.29 +2.20
1,8
0
+4,29
+5.50
+2,10 +1,50 +1,80
2,5
0
1,8
0
1,5
0
+3,2
5
+4,2
9
2,5
0
1,8
0
1,8
0
0
+3,2
5
+4
,29
1
1
3
3
2 2
Secţiune 2-2
Sec
ţiu
ne
1-1
Sec
ţiu
ne
3-3
Figura 12.30 Scară în trei rampe şi lift
Figura 12.31 Plan cofraj scară în trei rampe din beton armat
monolit şi secţiuni caracteristice
hp =12..14
Clădiri multietajate de locuit, administrative, hoteluri, cu structura din beton armat, proiectate gravitaţional (perioada interbelica)
CONFORMARE SISTEM STRUCTURAL. NEREGULARITĂŢI
STRUCTURALE. ASPECTE PRIVIND PROIECTAREA ŞI DIMENSIONAREA ELEMENTELOR STRUCTURALE, CORESPUNZĂTOARE PERIOADEI DE
EXECUŢIE.
3.1. Rezolvări structurale pe înălţimea clădirii : P÷(n-1)E ; ultimul etaj (etaj n) Suprastructura este realizată cu stâlpi, grinzi şi planşee din beton armat pe
înălţimea clădirii, de la parter la penultimul etaj. La ultimul nivel structura de rezistenţă este realizată cu pereţi din zidărie şi planşeu din lemn.
3.2. Planşee pentru suprastructură şi infrastructură. Grosimea plăcilor din beton armat a fost dimensionată cu relaţia hp = l minim
/40 ; au rezultat astfel grosimi diferite de plăci pe suprafaţa planşeului, între 6-10cm (figura 3.1).
La planşeul de peste subsol, în general, există un număr suplimentar de grinzi din beton armat faţă de cele de la etaje. La unele construcţii, care prezintă adăpost ALA la subsol 2, au fost identificate şi soluţii de planşeu cu bolţi de cărămidă , sau planşeu cu grinzi metalice şi bolţişoare de cărămidă. (figura 3.3)
Pentru ultimul nivel, uneori chiar două niveluri, planşeul este din grinzi de lemn sprijinite pe pereţii de zidărie, cu duşumea oarbă şi umplutură de cărămidă spartă sau moloz pentru izolarea fonică (figura 3.2).
hp
2
şipcă grindă de lemn
-duşumea oarbă; -umplutură din cloţuri de cărămidă sau moloz -scândură
hgrindă
-placă beton armat:
-plafon suspendat
hp
1
Hl2 Hl1
Figura 3.1 Planşeu cu plăci şi grinzi din beton armat.
Figura 3.2 Planşeu de lemn
-pardoseală -umplutură din cloţuri de cărămidă -cărămidă
grindă metalică din profile I
Figura 3.3 Planşeu cu grinzi metalice şi bolţişoare de cărămidă
3.3. Stâlpi din beton armat: forme şi poziţii ale acestora in plan. Grinzi din beton armat: poziţii în plan; rezemări pe stâlpi (rezemări de
ordinul I) şi pe alte grinzi (rezemări de ordinul II, III) Stâlpii prezintă două (figura 3.4.), patru (figura 3.5), şase, opt (figura 3.6), sau
mai multe direcţii de distribuţie; aceste direcţii sunt corespunzătoare orientărilor zonelor de clădire care au rezultat din ocuparea cât mai completă a terenului de proprietate;
Dimensiunile stâlpilor prezintă următoarele trepte: subsol, demisol şi parter,
variabili pe etaje până la mansardă; la unele clădiri stâlpii au dimensiuni constante pe etaje; în foarte multe cazuri stâlpii nu mai există pe înălţimea mansardei, aceasta fiind realizată numai din zidărie.
Secţiunile de stâlpi sunt pătrate, dreptunghiulare, circulare, trapezoidale, în formă de L.
Datorită retragerilor de la ultimele 3-4 etaje, un număr important de stâlpi se opresc succesiv la nivelul etajelor inferioare; apar însă stâlpi suplimentari care sprijină pe grinzile de la nivelul inferior, cu rezemări de ordinul II.
Grinzile principale, de beton armat, ale planşeelor, au fie rezemări directe pe stâlpi, la ambele extremităţi, formând ansamblul “grindă-stâlp”, fie numai la o extremitate, iar la cealaltă extremitate, grinda sprijină pe o altă grindă, cu rezemări de ordinul II, III; rezemarea grinzilor pe stâlpi este fie paralelă cu laturile acestora, fie sub un unghi oarecare (figura 3.7).
Poziţiile si direcţiile grinzilor principale şi secundare urmăresc în general poziţiile pereţilor de zidărie, despărţitori şi de faţadă.
Înălţimile grinzilor de pe pereţii exteriori sunt limitate de prezenţa rulourilor de la ferestre.
Structura de rezistenţă a bowindow-urilor este realizată astfel (figura 3.7): *grinzile perpendiculare pe faţadă sunt scoase în consolă în afara planului faţadei; *grinda paralelă cu faţada reazemă pe grinzile în consolă;
*stâlpii bowindow-ului sunt rezemaţi pe grinzile în consolă; *grinzile dintre stâlpii din planul faţadei sunt întrerupte pe lungimea bowindow-urilor.
Poziţiile de stâlpi şi grinzi nu permit decât în puţine situaţii formarea de cadre; acestea se formează în general pe liniile de calcane şi doar pe unele zone de
Figura 3.6 Clădire cu 8 direcţii de rigiditate
S+P+8E S+P+7E
Figura 3.4 Clădire cu două direcţii de rigiditate
S+D+P+7E
Figura.3.5 Clădire cu 4 direcţii de rigiditate
faţade; rezultă deci o lipsă de conformare antiseismică la nivel de sistem structural şi la nivel de elemente structurale;
In unele cazuri, existenţa sălilor de conferinţe şi spectacole la nivelurile inferioare (în special la parter), au condus la realizarea de grinzi Vierendel, care susţin 6-8 etaje (figura 3.8).
In perioada respectivă nu exista conceptul de cadru spaţial antiseismic; 3.4. Caracteristicile metodologiei de proiectare corespunzătoare perioadei dinainte de 1940; metode de calcul şi măsuri constructive pentru realizarea elementelor structurale
Practica proiectării este reprezentată de prescripţiile în vigoare la elaborarea proiectului iniţial şi de modul în care erau aplicate acestea în birourile de proiectare. Practica execuţiei este reprezentată de nivelul general existent al tehnologiilor de execuţie din construcţii şi de dotarea şi calificarea antreprizei de execuţie. Referitor la practica proiectării structurilor acestei grupe tipologice, în perioada proiectării iniţiale sunt evidenţiate următoarele aspecte :
lipsa grinzii în planul faţadei
Figura 3.7 Dispoziţia stâlpilor şi a grinzilor de beton armat în plan: tipuri de rezemări ale grinzilor pe stâlpi sau pe alte grinzi; structură bowindow
grinzi transversale în consolă stâlpi faţadă
stâlpi bowindow
Figura 3.8 Grindă Vierendel în cadrul etajului 1 peste parterul realizat ca o sală
în ţara noastră nu existau prescripţii oficiale pentru proiectarea construcţiilor din domeniul particular; pentru proiectarea structurilor din beton armat în sfera inginerilor calculatori (betonişti) proiectanţi, erau cunoscute mai mult sau mai puţin prescripţiile de proiectare din Germania (fostul DIN -1045 din anul 1932, care fusese tradus în limba română şi editat sub formă de broşură ), şi prescripţiile franceze la care marca de referinţă a betonului era aceea stabilită la 90 zile; din nefericire din lipsa reglementărilor oficiale în rândul proiectanţilor se introdusese conceptul “coeficienţilor personali de siguranţă” , astfel încât proiectantul angajat de antreprenor încălca în mod conştient prevederile prescripţiilor respective;
în perioada realizării clădirilor din grupa tipologică a “blocurilor vechi cu structuri
din beton armat” metodele de “calcul static” (calculul eforturilor ) aplicate erau “metode rudimentare manuale”; se precizează că erau numai câţiva ani de la publicarea faimosului raport în anul 1932 a inginerului american H. Cross, a metodei iterative de calculul cadrelor; metoda Cross nu era însă cunoscută în ţara noastră; pentru structurile de tip cadru atât în general cât şi pentru această grupă tipologică, eforturile secţionale în grinzi se calculau considerându-le ca grinzi continue , cu aproximaţii în cazul deschiderilor inegale, etc.; determinarea eforturilor secţionale în stâlpi, se limita numai la determinarea eforturilor de compresiune pe baza “unei arii aferente stâlpului considerat” înmulţită cu “ încărcarea medie a planşeului”; pentru stâlpi erau complet neglijate eforturile secţionale de încovoiere şi forţă tăietoare;
un alt aspect deosebit de important a constat în neglijarea considerării acţiunii seismice asupra construcţiilor cu toate că pentru întreaga populaţie a ţării erau cunoscute evenimentele seismice; din nefericire era în vigoare conceptul “construcţiile proiectate gravitaţional rezistă şi vor rezista la seisme”; această concepţie a continuat sub forme atenuate încă 23 ani după puternicul seism din 10 nov. 1940, deci până la apariţia normativului P13 din anul 1963; din nefericire, ecourile acestei concepţii nu s-au stins nici în prezent în rândurile proprietarilor de blocuri şi în general a publicului; prescripţiile de proiectare antiseismică elaborate în anul 1941 şi publicate în 1943, de fostul Minister al Lucrărilor Publice, care prevedea necesitatea, pentru calculul structurilor, a unei forţe seismice orizontale corespunzătoare unui coeficient seismic de C=5% , cazuseră în desuetudine imediat după intrarea lor în vigoare ;
în afară de aspectele de calcul arătate mai sus, sunt de menţionat multe
deficienţe de proiectare specifice lipsei de cunoştinţe ştiinţifice în materie , în acea vreme şi faptului că proiectantului i se impuneau de către antreprenor, arhitect, şi beneficiar adoptarea de soluţii de conformare structurală necorespunzătoare pentru o bună comportare, atât la acţiuni gravitaţionale cât şi la acţiuni seismice; multe din aceste deficienţe constau în introducerea de neregularităţi structurale atât în plan cât şi pe înălţime ;
conceptele de proiectare pentru construcţiile multietajate nu erau diferite faţă de
cele aplicate la proiectarea construcţiilor joase; nu existau concepte de proiectare antiseismice;
Calculul eforturilor secţionale în elementele structurale se făcea numai
pentru încărcări gravitaţionale; momente încovoietoare pentru grinzi (M
gravitaţional), forţe tăietoare pentru grinzi (Q gravitaţional) şi eforturi axiale gravitaţionale stâlpi (N gravitaţional aferent stalpi).
Eforturile secţionale pentru grinzi erau stabilite în ipoteza de grindă continuă
cu încărcări gravitaţionale. Pentru armarea grinzilor s-au considerat numai momentele pozitive din câmp şi momentele negative de pe reazeme (figura 3.10 ). Din această cauză armarea la partea inferioară a reazemelor (Aa,1,inf, Aa,2
st.inf., Aa,2
dr..inf., Aa,3,inf. ) este insuficientă pentru preluarea momentelor pozitive date de acţiunea
seismică. Rezultă că rezerva de rezistenţă a grinzii, la plastificarea acesteia, se datorează
numai diferenţei între rezistenţa de calcul (Ra) şi rezistenţa la curgere (Ra, mediu). Armarea grinzilor rezultă astfel constantă pe înălţimea construcţiei, (figura 3.9),
ceeace conduce la o valoare unică pentru forţa tăietoare asociată plastificării riglelor (Q asociat), calculată conform normativ P100-92 (figura 3.11 şi relaţiile 3.2…3.5). .
1 1
1 2
Aa,3, sup
Aa,2 dr..
inf. Aa,2 st.
inf. Aa,1,inf.
S3 S2
2
S1
Aa,3,inf.
Aa,2 st
sup. Aa,2 dr.
sup.
Aa,1, sup
Figura 3.9 Tip de armare grinzi pentru eforturi secţionale calculate numai la încărcări gravitaţionale
2-2
1-1 2 1
Lg,2 Lg,1
Mgravitaţional
q tf/m
Figura 3. 10 Momente încovoietoare pe grinzi din încărcări gravitaţionale
Mgravitaţional
My, 2, st., sup.
MY, 2, dr., inf..
My, 3, sup.
My, 1, inf.
Figura 3.11 Momente încovoietoare de plastificare pe reazeme în grinzi
My, 1, sup.
Mgravitaţional
My, 2, dr.., sup.
My, 3, inf. My, 2, st., inf..
Lg1 Lg2 Lg1 Lg2
Mecanismul de disipare de energie prin deformaţii postelastice care se realizează efectiv, funcţie de sensul acţiunii seismice, este cu formarea de articulaţii plastice la capetele grinzilor, succesiv la partea superioară şi inferioară a acestora (figura 3.11).
Conform metodologiei actuale, momentele încovoietoare de plastificare, (My), în articulaţiile plastice, se calculează, considerând rezistenţele medii ale armăturii şi cantitatea de armătură, de la partea superioară sau inferioară a reazemului grinzii, care ajunge la curgere, conform relaţiei 3.1.
My,i = Aa,i . Ra, med . 0,85. hg (3.1.) Forţele tăietoare ale grinzilor, (Qasociat ), asociate mecanismului de disipare de energie, cu formare de articulaţii plastice la capetele acestora , se calculează pentru fiecare deschidere (Lg1, Lg2 ) , în funcţie de momentele de plastificare de la capete şi suplimentul datorat încărcării gravitaţionale calculat ca pentru o grindă simplu rezemată . Pentru grinzile cu deschiderile Lg1 şi Lg2 , şi sensul de acţiune stânga – dreapta al acţiunii seismice, forţele tăietoare corespunzătoare sunt calculate conform relaţiilor 3.2 şi 3.3:
Qasociat, g1 = ( My, 1, inf. + My, 2, st., sup. ) / Lg, 1 + q. Lg, 1 / 2 (3.2)
Qasociat, g2 = (My, 2, dr., inf.. + My, 3, sup. ) / Lg, 2 + q. Lg, 2 / 2 (3.3)
Pentru sensul de acţiune seismică dreapta –stânga, forţele tăietoare ale grinzilor se clculează cu relaţiile 3.4 şi 3.5:
Qasociat, g1 = (My, 1, sup. + My, 2, st., inf..) / Lg, 1 + q. Lg, 1 / 2 (3.4)
Qasociat, g2 = (My, 2, dr.., sup.+ My, 3, inf. . ) / Lg, 2 + q. Lg, 2 / 2 (3.5) Pentru dimensionarea secţiunii de beton a stâlpilor se foloseau coeficienţi de siguranţă variabili:
-stâlpi interiori centrali: admisibil = 40 kg/cm2
- stâlpi marginali: admisibil = 30 kg/cm2
-stâlpi de colţ: admisibil = 20 kg/cm 2
Marca de beton era în general B150. Pentru stabilirea secţiunii de armătură a stâlpilor:
-procentele minime totale de armare longitudinală pentru stâlpi: 0,5 –0,6%;
-diametrele barelor longitudinale curent folosite 12- 14; oţelul folosit în
perioada respectivă era un oţel moale , cu admisibil =1200 kg/cm2 ;
-armarea transversală a stâlpilor numai cu etrieri perimetrali rari de 6/ 15;
- diametrul barelor verticale.
Frecventa subdimensionare gravitaţională a stâlpilor are drept consecinţe: -vulnerabilitate la seisme;
-în toate procesele de prăbuşire ale blocurilor înalte în 1940 şi 1977 au fost implicati stâlpii;
-lipsa de rezervă pentru N (efort axial indirect datorat plastificării grinzilor) şi M (momente încovoietoare datorate acţiunii seismice);
- lipsa de confinare a secţiunii de beton, datorită armării transversale deficitare.
Luând în considerare modul de armare al grinzilor şi stâlpilor prezentat mai sus, există următoarele tendinţe de comportare postelastică a acestora:
-la etajele superioare articulaţiile plastice pot apare şi în stâlpi; -la etajele intermediare articulaţiile plastice apar în grinzi; -la parter articulaţiile plastice au tendinţa să se formeze la baza stâlpilor şi la extremităţile grinzilor de peste parter; din cauza capacităţilor de rezistenţă ale grinzilor , constante pe înălţime, există tendinţa ca procesul de plastificare să se concentreze la partea inferioară a clădirii.
Pereţii de zidărie plină, cu grosimi de 7cm, 14cm şi 28cm, aflaţi între grinzile planşeelor au constituit prima linie de rezistenţă la acţiunea seismică. Din cauza uniformităţii arhitecturale, zidăria are aceeaşi capacitate de rigiditate şi rezistenţă pe înălţime, respectiv aceeaşi forţă tăietoare Q. Aceasta conduce la un efect suplimentar de localizare a deformaţiilor postelastice. Uneori zidăria poate avea o capacitate de rezistenţă mai mare decât cea a cadrelor şi în această situaţie, în lipsa unei conformări corecte şi fiind prima linie de rezistenţă, poate afecta substanţial comportarea construcţiei. Referitor la practica execuţiei se menţionează următoarele aspecte;
compoziţia betoanelor (granulometrie, dozajele de ciment , factorul apă-ciment) era deficitară , necontrolată şi avea drept rezultate betoane de slabă rezistenţă;
prepararea betoanelor nu era în toate cazurile mecanizată şi de multe ori se făcea cu betoniere de slabă capacitate şi fără control;
punerea în operă se făcea prin turnare directă în cofrajele pentru stâlpi, grinzi şi plăci realizate în întregime, inclusiv cu întreaga armătură montată şi fără mijloace de vibrare mecanizată.
3.5. Fundaţii pentru stâlpi şi pereţi; presiuni admisibile ale terenului de
fundare.
Fundaţiile au fost dimensionate numai la încărcările gravitaţionale date de greutatea aferentă de construcţie şi sarcinile accidentale (vânt, zăpadă) considerând următoarele:. - suprafaţa tălpilor de fundaţii trebuia să transmită o presiune uniformă pe toată suprafaţa clădirii, - presiunea efectivă să fie mai mică decât presiunea admisibilă a terenului de fundare; - adâncimea de fundare (1,20-1,50m) să ţină cont de fenomenul de îngheţ al terenului; se considera o adâncime de îngheţ de 80 cm; pentru construcţii mai joase, (P+1E) adâncimea de fundare era 1,00-1,20m; -se lua în considerare nivelul apei subterane, poziţia clădirilor învecinate, poziţia canalizărilor şi a conductelor de apă; - baza fundaţiei se lărgea pentru realizarea presiunii corespunzătoare pe teren; -pentru ziduri de împrejmuire până la 2,50m înălţime, adâncimea de fundare era de 0,80-1,00m; peste 2,50m înălţime, adâncimea de fundare se majora la 1,00-1,30m. Presiunile admisibile ale terenurilor de fundare considerate la dimensionarea fundaţiilor au fost:
-argilă sau marnă umedă............................................1,00-2.00 Kgf/ cm2; -argilă nisipoasă sau marnă uscată (fără apă).............3,00-4,00 Kgf/ cm2; -nisip fin (fără apă)......................................................2,00-3,00 Kgf/ cm2; -nisip grăunţos (fără apă)............................................3,00-4,00 Kgf/ cm2; -pietriş compact în strat de 3-5m................................5,00-7,00 Kgf/ cm2;
Pentru oraşul Bucureşti pe terenul argilos compact, au fost considerate presiunile; -la adâncime de 1,00-3,50m ................................…...2,50-3,00 Kgf/ cm2; -la adâncime mai mare, pe argilă cu nisip fin uscat......,50- 2,50 Kgf/ cm2; -la adâncime pe pietriş cu nisip (cca. 40% pietriş), fără apă...........3,00-3,50 Kgf/ cm2. Soluţiile de fundaţii considerate, clasificate în funcţie de adâncimea la care se află terenul de fundare şi de modul de transmitere a presiunilor la acesta, au fost:
- a. fundaţii directe: *fundaţii izolate sub stâlpi (figura 3.12), tălpi de fundaţie şi radiere (calculate la o distribuţie uniformă a presiunilor între stâlpi); *fundaţii continue din beton simplu pentru pereţii de zidărie (figura 3.13 ); - b. fundaţii indirecte;
beton de egalizare
grindă de fundaţie
fundaţii izolate din beton armat
Figura 3.12 Fundaţii izolate sub stâlpi şi grindă de fundaţie sub peretele de cărămidă
grindă de fundaţie
1 1
1-1
pereţi din zidărie la subsol
stâlpi din beton armat care pornesc din grinzile de beton armat
grindă din beton armat
fundaţii continue din beton simplu
Figura 3.13 Fundaţii continue din beton simplu sub pereţii de zidărie ai subsolului
*fundaţii pe puţuri; terenul de fundare se află la 8-12m adâncime şi poate suporta 3- 5Kgf/ cm2; puţurile verticale din beton, au dimensiuni de la 0.80x1.00m la 1,00x2,50m şi sunt poziţionate în zonele mai încărcate ale clădirii; transmiterea încărcărilor la puţuri se face prin grinzi de beton armat pe care sprijină stâlpii de beton armat şi pereţii din zidărie;
*fundaţii pe piloţi bătuţi; terenul de fundare se află la 8-15m adâncime, conţine apă, si nu există imobile în vecinătate; piloţi de lemn (în apă) cu diametru de 0,25-0,30m, bătuţi cu soneta mecanică; piloţi de beton armat fretaţi; *piloţi foraţi; când imobilele vecine ar putea suferi din cauza baterii piloţilor; piloţi realizaţi cu tubaj metalic ce se trage afară şi în care se toarnă beton armat.
O alta soluţie de realizare a infrastructurii a constat în realizarea tuturor pereţilor de la subsol numai din zidărie (îngroşată faţă de parter), cu grinzi deasupra lor. pe care sprijină suprastructura din stâlpi şi grinzi din beton armat. In acest caz fundaţiile sunt continue, cu bloc de beton simplu (figura 3.13).
3.6. Măsurile considerate în anul 1941, spre “a ţine seama de efectul
cutremurelor; învăţămintele trase de pe urma cutremurului , din 10 noiembrie 1940”.
Nivelul de cunoaştere ştiinţifică al perioadei respective nu a permis o
interpretare corectă a comportării construcţiilor la acţiunea seismului din 10 noiembrie 1940. Majoritatea degradărilor şi avariilor au fost considerate că s-au datorat “viciilor” de construcţie.
Totuşi, după aceea au fost impuse unele măsuri constructive pentru a ridica nivelul de asigurare al construcţiilor la acţiuni seismice. Câteva dintre acestea sunt enumerate mai jos. realizarea zidurilor de caramidă pe muchie (pe cant) numai cu mortar de ciment şi
pe cât posibil folosirea cărămizii celulare cu nut şi feder, legată cu armătură; realizarea de “grinzi de centură” la nivelul plăcii de planşeu , inclusiv pe pereţii de
la casa scării; prevederea de centuri de beton armat de 20-25cm grosime, cu o arie de armătură
de 1% din secţiunea de beton, pe toată lăţimea zidurilor interioare şi exterioare la clădirile cu mai mult de 4 etaje (16 m deasupra solului),
realizarea unui schelet de beton armat sau metalic, calculat pentru încărcări orizontale prescrise, pentru clădirile mai înalte de 4 etaje; pe cât posibil se va realiza un schelet simplu, în care stâlpii să fie continui pe toată înălţimea clădirii;
armarea secţiunilor stâlpilor s-a considerat cu procent minim 1% şi cu etrieri deşi la baza şi capătul de sus al stâlpului; alegerea agregatului pentru beton şi prepararea acestuia va fi îngrijită; verificarea axării pe verticală, a umplerii cofrajelor, iar la clădiri înalte vibrarea betonului cu mijloace mecanice;
realizarea de calcane la podurile înalte de o cărămidă grosime şi cu mortar care să conţină ciment;
ancorarea de zidărie a acoperişurilor ; ornamentele din faţadă să fie legate de zidărie; prevederea numai de buiandrugi din beton armat deasupra golurilor de uşi şi
ferestre, cu o lungime suficientă de rezemare pe zidărie; limitarea folosirii zidăriei americane;
zidăria din cadrele de beton armat realizată cu mortar de var gras- ciment, cu 150-200 kg de ciment la m3 şi eventual şi cu legături din bare orizontale din stâlp, cu diametru de 15-20mm la fiecare metru înălţime ;
ziduri la casa scării de minim 28 cm grosime; la clădirile cu schelet, scările au fost prevăzute ca scări monolite ridicate odată cu
stâlpii; se admit trepte încastrate în ziduri numai la clădiri cu cel mult 3 etaje; prevederea de centuri intermediare de beton armat şi stâlpi de beton la clădiri
înalte sau cu caracter special (săli de teatru, cinematograf, biserici, săli de conferinţă);
interzicerea betonării pe timp friguros, cu pericol de îngheţ.
4,50
1,5
0
1,2
5
20
1,30 1,30 1,50
15
+2,75
20 20
Gp
Gp
Figura 12. 34 Plan cofraj scară cu o rampă şi podest de nivel. Structură de
rezistenţă cu plăci şi grinzi de podest (Gp) )
hp = 10..13
hp = 13..15
4,50
1,5
0
1,2
5
20
1,50 1,50 1,50 15
+2,80
Figura 12. 32 Scară cu o rampă , podest de nivel şi lift
4,80
1,5
0
1,2
5
20
1,50 1,20 1,50
15
+2,75
Figura 12. 33 Plan cofraj scară cu o rampă şi podest de nivel. Structură de
rezistenţă cu plăci frânte din beton armat monolit
hp = 15..18
hp = 13..15
10….13
13….15
10….13
Gp Gp
Figura 12. 35 a, b, c -Variante de poziţionare a grinzilor de podest Gp faţă de
plăcile adiacente; d- intersecţia plăcilor de rampă şi podest la
scările cu plăci frânte.
a b
Gp
15…18 13….15
c
d
Figura 12. 43 Plan montaj prefabricate scară cu o rampă şi podeste de nivel.
Structură de rezistenţă cu prefabricate de podeste (P1 şi P3) cu plăci şi
grinzi de podest (Gp) şi cu placă (P2)
a
13….15
Gp
b
10…13
10….13
15…18
c
13….15
15…18
4,50
1,5
0
1,2
5
20
1,20 0,90 1,50
15
+2,75
30
Gp
Gp
hp = 10..13
hp = 13..15
30
P1 P2 P3
R
13….15
10….13
Gp 30
Figura 12.45 Detalii de rezemare a prefabricatelor de
rampe pe prefabricatele de podeste
realizate din plăci cu grinzi de podest
Figura 12.44 Detalii de rezemare a prefabricatelor de rampe pe
prefabricatele de podeste realizate numai din plăci
d
Figura 12. 36 Două scări cu câte o rampă pe nivel,
podeste de nivel şi trei lifturi pentru
clădire de locuit cu S+P+14E
4,50
1,5
0
1,5
0
15
1,50 1,50 1,50 15
+2,80
1,5
0
4,50
1,5
0
1,5
0
15
1,30 1,30 1,50 15
+2,75
1,5
0
1,5
0
15
15
1,50
15
20 20 15
1,5
0
1,50 15
15
15
15
hp=14
hp=14
hp=11..13
15
Figura 12. 37 Plan cofraj pentru două rampe care se desfăşoară
pe un nivel, cu sensuri diferite de urcare şi
podestele de nivel. Structură cu plăci şi grinzi de
podest din beton armat.
G1 – riglă de cuplare pereţi de beton;
Gp – grindă de podest;
Ps – perete structural de beton armat
15
G1 Ps
G1
Gp
Gp
hp=11..13
CTN CT
-perete de beton armat
d.
e.
-a
-b
c.
0,00
10
30…40
50
25…30
CF
umplutură
compactată
Figura 13.47 Perete de subsol şi fundaţie pentru perete
structural exterior de fronton
a. placă beton simplu;
b.pietriş pentru ruperea capilarităţii
c. hidroizolaţie rigidă
d. zid de cărămidă plină presată;
e. hidroizolaţie bituminoasă
25 15
beton celular
autoclavizat
Hs
-beton de
egalizare
0,00
20
a
b
c
cuzinet din
beton armat
bloc de
beton
simplu
Hs = 2.75m
15
10…13cm
Figura 13.48 Perete de subsol şi fundaţie din
beton armat pentru perete structural
interior
-a,b,c – conform figura 13.47.
-perete de beton
armat
0,0
0
25…30
25
Hs
perete de faţadă din
beton celular autoclavizat
a
b
d
e
c
8…10
40
5…10
Figura 13.49 Perete de subsol şi grindă de fundaţie din
beton armat sub peretele exterior de
faţadă
-a,b,c,d,e –conform figura 13.47
10
30…40
50
Cladiri din fondul existent realizate din panouri mari prefabricate din
beton armat
Au fost realizate cladiri de locuit din panouri mari avand S+P+4E si
S+P+8E.
S-au executat deasemenea camine si hoteluri turistice cu 4-5 niveluri. Lungimile
tronsoanelor sunt 50-55m
Structura cladirilor din panouri mari este formata dintr-un ansamblu pereti
si plansee alcatuite din panouri prefabricate imbinate intre ele, care realizeaza un
sistem structural spatial rezistent si stabil la actiunea incarcarilor pe orice
directie.
Dispunerea peretilor este de regula in sistem fagure(fig.4.2); in conditii de
seismicitate mai reduse s-au adoptat si rezolvari in sistem celular (fig. 4.3) care
implica si solutii specifice de plansee cu deschidere mare, in general cu
descarcare unidirectionala.
Principii respectate la dispunerea peretilor structurali:
-dispunerea cat mai uniforma si simetrica a peretilor cu diferite rigiditati, astfel
incat sa se reduca cat mai mult efectul de torsiune generala;
-realizarea unor rigiditati comparabile pe cele doua directii principale de
rigiditate;
-realizarea continuitatii peretilor pe inaltimea constructiei si pe cat posibil si in
plan orizontal;
-adoptarea unor sisteme corespunzatoare de imbinari intre panourile
prefabricate;
Planseele au fost alcatuite astfel incat sa constituie diafragme orizontale
(rigide) in planul lor.
Infrastructura cladirilor din panouri mari a fost realizata de regula cu
subsol general, cu rigiditate important ape cele doua directii principale. Peretii
subsolului au fost realizati din beton armat monolit sau din panouri mari
prefabricate.
Alcatuirea panourilor de pereti interiori:
-inaltimea panourilor este egala cu inaltimea nivelurilor cladirii, iar
lungimea nominala este egala cu interaxul celulei structurale;
-betonul utilizat a fost de marca B250, B300; pentru armare s-a utilizat
otel OB37, PC52, PC60, STNB;
-golurile de usi sunt prevazute in general in panoul prefabricat;
-grosimea panourilor de pereti interiori este de minim 14cm pentru P+4E
si 16cm pentru P+8E;
-fetele laterale ale panourilor sunt prevazute cu un sistem de profilaturi
(alveole, praguri) de diferite forme si dimensiuni;
-armarea panourilor de pereti interiori a fost realizata fie cu o plasa in
planul median al acestora , fie cu carcase si plase catre fetele
exterioare;(fig.4,.6);
-deasupra golurilor de usi a fost realizat o armare tipica de buiandrug; in
perioada manipularii panoului, la partea inferioara a golurilor de usa au fost
prevazute piese metalice de legatura, care se indeparteaza dupa montaj;
-pe fetele laterale ies mustati sau bucle din otel beton pentru realizarea
imbinarilor;
-panourile sunt prevazute cu dispozitive de ridicare si manipulare;
Alcatuirea panourilor de pereti exteriori (fig.4.7, 4.8)
-panouri pline sau cu goluri de fereastra-usa;
-panoul are trei straturi: strat interior de rezistenta din beton greu sau usor (beton
de granulit) cu grosime de 10-14cm; stratul exterior de protectie din beton armat
de 5-7cm;
-strat termoizolator interior (beton cellular autoclavizat, polistire expandat);
-bariera de vapori din folie de polietilena pozitionata intre stratul de rezistenta si
termoizolatie;
-legatura intre cele doua straturi de beton se face prin nervure sau agrafe
metalice;
-panourile sunt prevazute cu dispozitive de ridicare si manipulare;
Alcatuirea panourilor de plansee
-in mod current au fost utilizate panouri cu structura plina din beton armat;
-grosimea panourilor de planseu intre 11-14cm; in cazul depasirii gabaritelor de
transport sau capacitatea utilajelor de ridicare, panoul se fragmenteaza in
semipanouri, intre care se vor realize imbinari la montaj;
-panourile reazema in general pe patru laturi, sau pe tri laturi (logii, podeste);
-armarea panourilor de planseu a fost realizata in general din plase sudate STNB
la partea inferioara; in zonele de pe contur este prevazuta la partea superioara o
retea de armature din bare isolate sau din carcase sudate din ote PC52 sau PC69;
-fetele laterale, de contur, ale panourilor sunt prevazute cu dinti sau alveole si
mustati sau bucle pentru realizarea continuitatii acestora;
-panourile sunt prevazute cu dispozitive de ridicare si piese pentru instalatiile
electrice;
Alcatuirea imbinarilor
-imbinarile trebuie sa asigure restabilirea continuitatii structurii pentru a asigura
o comportare similara unei structuri din beton armat monolit; dimensionarea
imbinarilor trebuia sa asigure comportarea in domeniul elastic, deformatiile si
fisurile ramanand in limitel;e admisibile de comportare normala a cladirii;
trebuie sa aiba ductilitate ridicata;
-transmiterea cat mai uniforma a eforturilor normale si tangentiale;
-impiedicarea patrunderii apei de precipitatii (imbinari exterioare);
-transmiterea eforturilor de compresiune se transmit de la panou la panou prin
intermediul betonului de monolitizare;
-eforturile de intindere se transmit prin armature (imbinare prin sudura, prin
suprapunere sau prin bucle);
-eforturile de lunecare se transmit de la panou la imbinare prin intermediul
alveolelor si pragurilor; in imbinarile orizontale transmiterea se poate face prin
frecare si pene din beton armat;
Imbinari verticale intre panouri
-intre panouri se realizeaza stalpisori din beton armat monolit;
-intr-o imbinare pot apare pana la 4 panouri;
-sub aspectul controlului imbinarile pot fi deschise (pe una sau ambele laturi),
sau imbinari inchise (care se dezvolta strict in spatial creat in intersectie);
-legaturile orizontale se realizeaza cu mustati sau bucle;
-barele verticale necesare din calcul au fost introduse in mod curent complet in
imbinare;
Imbinari orizontale intre panouri
-realizate sub forma unor centuri dispuse la nivelul fiecarui planseu, in lungul
peretilor;
-imbinare cu rezemare pe pat de mortar (fig.4.15a) ;
-imbinare cu subbetonare (fig. 4.15b) ; rezemarea se face direct pe betonul din
centura turnat dupa montarea panourilor de pereti de la nivelul superior;
-legatura dintre panourile de planseu se realizeaza cu ajutorul mustatilor sudate
(direct sau cu eclise) sau al buclelor de legatura;
-transmiterea eforturilor de lunecare intre panourile de pereti suprapuse se face
prin pene de beton armat dispuse in campul si la marginile panourilor si prin
profilaturile panourilor (alveole, praguri);
Etanseitatea peretilor exteriori din panouri mari prefabricate
-patrunderea apei se poate realize prin campul panourilor exterioare (cand stratul
de protectie din beton este fisurat); prin rosturile verticale si orizontale de la
imbinarile panourilor;
-rosturile dintre panourile exterioare pot fi:
* inchise, cu ecran etans;
*rosturi deschise
*cu functionare mecanica;
CLASIFICAREA CONSTRUCTIILOR
CLADIRI CONSTRUCTII CONSTRUCTII SPECIALE INGINERESTI
CLADIRI
CLADIRI DE LOCUIT Hoteluri, cabane, moteluri, camine ptr. tineri sau batrani
CLADIRI SOCIAL CULTURALE Invatamant Administrative: birouri, studiouri de radio si televiziune, tribunale Sanatate: spitale, laboratoare Sport: sali polivalente Culturale: muzee, biblioteci, arhive, expozitii, spectacole biserici, temple, manastiri
CIRCULATIA MARFURILOR
• Magazine
TRANSPORT Cladiri pentru calatori: autogari, gari, aerogari depouri
• POSTA SI TELECOMUNICATII
ENERGETICE • Centrale electrice • Statii de
transformare
AGROZOOTEHNICE Adaposturi pt. animale, abatoare Depozite pt. produse agricole, mori Crame de vinificare
INDUSTRIALE • Hale , depozite • Ind. metalurgica • Ind. textila
Fig…..Clasificarea generala a constructiilor. Clasificarea cladirilor
CONSTRUCTII SPECIALE INGINERESTI
• Constructii speciale industriale: silozuri, buncare, rezervoare, castele de apa, platforme
• Constructii speciale agrozootehnice: sere, piscicole, rasadnite • Constructii speciale social-culturale: teatre in aer liber, stadioane,
platouri de filmare • Constructii pentru transporturi rutiere, feroviare si aeriene:
drumuri, linii de cale ferata, metrouri, linii de tramvai, piste, funiculare, monoraiuri
• Constructii care asigura continuitatea transportului: viaducte, poduri, tuneluri, ziduri de sprijin,- denumite si lucrari de arta
• Constructii speciale pentru telecomunicatii: turnuri de televiziune, antene
• Constructii pentru transportul fluidelor sau al energiei: conducte, canale, linii electrice
• Constructii pentru semnalizare: faruri, semnalizari rutiere • Constructii de agreement: ansambluri de distractii pentru copii,
electrocabine, telescaune, partii • Constructii hidrotehnice: baraje si lucrari conexe pentru retinerea
aluviunilor, disiparea energiei • Constructii pentru regularizarea cursurilor de apa: taluze,
apararea malurilor • Constructii pentru captarea si tratarea apei • Constructii de canalizare si pentru epurarea apei; • Constructii pentru imbunatatiri funciare: irigatii, desecari,
combaterea eroziunii solului • Constructii pentru transportul pe apa: canale navigabile, ecluze,
porturi Scopul clasificarii constructiilor este de a da posibilitatea aplicarii standardelor, normativelor, instructiunilor tehnice in vederea conceptiei acestora.
Conceptul de performanta Intrucat o cladire trebuie sa se conformeze pretentiilor utilizatorului,
prima obligatie a proiectantului este sa identifice exigentele (cerintele ) acestuia si si sa caute acea solutie care sa raspunda cel mai bine, luand in considerare si conditiile tehnice si economice.
Pentru aceasta este nevoie ca exigentele utilizatorilor sa fie exprimate atat in termini calitativi cat si cantitativi, cu referire la performantele pe care o cladire va trebui sa le ofere in conditii de exploatare.
Definitie: Conceptul de performanta este un instrument destinat sa
rationalizeze activitatile de proiectare si executie a cladirilor, sa stimuleze promovarea progresului tehnic si a solutiilor innoitoare orientandu-le spre asigurarea conditiilor si criteriilor de satisfacere cat mai completa a cerintelor utilizatorilor.
Etapa I- Identificarea exigentelor utilizatorilor Aceasta operatie trebuie sa aiba un inalt grad de generalitate
deoarece se adreseaza pentru un anumit tip functional de cladire, indiferent de numarul de niveluri, amplasament, geometrie in plan, volumetrie, structura de rezistenta, materiale utilizate, etc.
Etapa II- Convertirea exigentelor utilizatorilor in exigente tehnice,
asociate diferitelor diviziuni fizice si functionale ale cladirii. Exigentele de performanta (denumire initiala), sunt denumite in
reglementarile romanesti conditii tehnice de performanta si sunt definite ca cerinte calitative asociate diferitelor diviziuni ale unei cladiri pentru a asigura satisfacerea totala sau partiala a unei cerinte a utilizatorilor.
Utilizatori Exigente
Cladire Performante
Etapa III- Stabilirea criteriilor de apreciere a gradului de satisfacere a fiecarei exigente de performanta.
Aceste criterii sunt numite criterii (parametrii) de performanta si sunt exprimate cantitativ (caracteristica masurabila) pentru a cuantifica gradul de satisfacere a fiecarei exigente de performanta.
Etapa IV- Asocierea fiecarui criteriu de performanta a unei valori
limita (maxima sau minima) sau un interval de valori, considerate obligatoriu de atins.
Aceasta poarta numele de nivel de performanta si este definita ca
valoarea de referinta in raport cu care se evalueaza indeplinirea acestuia. Nivelul de performanta asociat unui criteriu de performanta este
precizat si impus prin reglementarile tehnice de specialitate. Valorile corespunzatoare solutiilor de proiectare se numesc
performante de proiect. Valorile reale, obtinute dupa executia si finalizarea procesului de
executie poarta numele de performante efective si nu trebuie sa fie inferioare performantelor de proiect.
Exigentele utilizatorului (cerintele)
Exigente de performanta (conditii tehnice de performanta)
Criterii de performanta (parametrii de performanta)
Niveluri de performanta
Performante de proiect
Performante efective
Schema formala de abordare a conceptiei si proiectarii unei cladiri in termini de performanta
1.-Rezistenta mecanica si stabilitate O constructie trebuie conceputa si realizata astfel incat actiunile
susceptibile a se exercita in timpul realizarii si utilizarii ei sa nu antreneze nici unul din evenimentele urmatoare:
-prabusirea ansamblului sau a unei parti a acestuia; -deformatii de o amploare inadmisibile;
Exigente esentiale
1.-Rezistenta mecanica si stabilitate 2.-securitate in caz de incendiu 3.-igiena, sanatate si mediu inconjurator 4.-siguranta in utilizare 5.-protectie impotriva zgomotelor 6.-economie de energie si izolare termica 7.-etanseitate 8.-ambianta atmosferica 9.-vizuale 10-tactile 11.-durabilitatea 12.-economie
-deteriorari ale unor elemente nestructurale, instalatii si echipamente, ca urmare a unor deformatii importante ale elementelor structurale;
-deteriorari rezultand din solicitari accidentale, de o amploare disproportionat de mare in raport cu intensitatea evenimentului solicitant.
2.-Securitate in caz de incendiu O constructie trebuie conceputa si realizata astfel incat in caz de
incendiu sa se realizeze: -stabilitatea elementelor structurale sa se mentina pe o perioada data; -aparitia si propagarea focului si fumului in interior sa fie limitata; -extinderea focului la constructiile vecine sa fie limitata; -ocupantii sa poata parasi cladirea neafectati, intr-un timp minim, sau
sa poata fi asistati la aceasta; -echipele de salvare sa poata actiona eficient si rapid, fara a fi expuse
unor pericole majore.
exigenta Criteriu de performanta -izbucnirea incendiilor -siguranta ocupantilor cladirii: timp de alarmare necesar sesizarii incendiului; timpul de supravietuire a oamenilor; - siguranta cladirii
-timp minim de evacuare; -timp minim de interventie
3.-Igiena, sanatate si mediu inconjurator
O constructie trebuie conceputa si realizata astfel incat sa nu
constituie un pericol pentru igiena si sanatatea ocupantilor sau a vecinatatilor din cauza:
-unor degajari de gaze toxice; -prezentei in aer a unor particole sau gaze periculoase; -emisiei de radiatii periculoase; -poluarii sau contaminarii apei sau solului; -defectelor de evacuare a apelor, fumului, dejectiilor solide si lichide; -prezentei umiditatii in diferitele parti ale constructiei sau pe
suprafetele interioare ale acestora.
exigenta Criteriu de performanta -poluarea mediului ambient al cladirii; emanatii de gaze si fum din combustie si emisia de substante nocive degajate de unele materiale
-nivelul limita al emanatiilor de gaze si fum din combustie sau de substante toxice si insalubre (praf, mucegai, ciuperci) degajate din unele materiale ale elementelor de constructie
-asigurarea conditiilor de igiena cu ajutorul instalatiilor
-distributia apei potabile, scurgerea apelor menajere, evacuarea gunoaielor
4.-Siguranta in utilizare
O constructie trebuie conceputa si realizata astfel incat utilizatorii ei sa nu fie expusi unor riscuri majore de accidente de tipul alunecarilor, caderilor, lovirilor, electrocutarilor, ranirilor in urma exploziilor, etc.
5.-Protectie impotriva zgomotelor
O constructie trebuie conceputa si realizata astfel incat zgomotul
perceput de ocupanti sau de persoane sa faca posibile somnul, odihna sau lucrul.
exigenta Criteriu de performanta -izolarea acustica la zgomotele din exteriorul cladirii se realizeaza prin atenuarea acestora de catre anvelopa cladirii;
-nivelul maxim al zgomotului aerian rezultat in cladire din exteriorul ei, dar si indicele de izolare la zgomotul aerian al fatadei cladirii
-izolarea acustica intre incaperile adiacente din cladire la zgomot aerian si de impact
-nivelul maxim al acestor zgomote, dar si indicele de izolare la zgomot aerian a elementelor de compartimentare si la zgomot de impact al planseelor
-zgomotele generate de instalatii din interiorul sau exteriorul cladirii
-nivelul maxim al acestor zgomote
6.-Economie de energie si izolare termica
O constructie impreuna cu instalatiile si echipamentele sale trebuie concepute si realizate astfel incat consumul de energie necesar utilizarii sa
ramana moderat in raport cu conditiile climatice locale, fara ca prin aceasta sa fie afectat confortul termic al ocupantilor.
exigenta Criteriu de performanta -performantele higrotermice in perioada sezonului rece privesc pierderile globale de caldura prin anvelopa cladirii si prin schimbul de aer intre interior si exterior, aportul energiei solare in sezonul rece si emisia de caldura din interior
-nivelul limita de putere termica a corpurilor de incalzire;-stabilitatea temperaturii aerului exterior (limiatrea amplitudinii oscilatiei zilnice); -uniformitatea temperaturii aerului interior in diferite zone; -ΔΘ= ΘI -Θsi -diferenta de temperatura intre cea a aerului interior si temperatura superficiala pe fata interioara a peretelui;
--Θsi, max pentru a nu provoca disconfort prin radiatie
-performantele termice in perioada de vara: inertia termica, aportul solar, racirea aerului interior din incaperi
-valoarea puterii de racire a instalatiilor; -stabilitatea temperaturilor din incaperi, evitarea curentilor de aer;
-performante referitoare la umiditatea aerului din interiorul cladirii, umiditatea la suprafata si in interiorul elementelor de inchidere
-nivelul minim al temperaturii pe fata interioara a anvelopei; -nivelul limita maxim al condensarii vaporilor in interior pe o perioada data; evitarea acumularii progresive a apei din condens; - nivelul limita a inaltimii de ridicare, prin capilaritate a apei din infiltratie in peretii subsolului
ΔΘsi
Int. Ext..
7.-Etanseitate Aceasta exigenta se refera la etanseitatea cladirii si a elementelor de
constructie la aer, gaze, apa de ploaie, la apa subterana, la zapada, la praf si nisip antrenate de aer. exigenta Criteriu de performanta -etanseitatea la aer a inchiderilor exterioare ale cladirii (pereti si acoperis) conduce la o ventilare adecvata si controlata a incaperilor ce asigura ambianta atmosferica si puritatea aerului
performanta de etanseitate este determinata de nivelul limita pentru debitele de aer, viteza curentilor de aer, etc;
-etanseitatea la gaze se refera la canalele de ventilatie si la cosurile de fum;
-etanseitatea la apa de ploaie a inchiderilor exterioare (pereti, acoperis, terasa) se refera la ploi insotite de vant puternic si capacitatea de evacuare continua a apelor pluviale, inclusiv etanseitatea retelelor de scurgere aferente;
criteriile de performanta se refera la nivelele limita ale presiunii de etansare (valoarea limita maxima a presiunii statice a aerului);
-etanseitatea la apa subterana se refera la realizarea impermeabilizarii subsolului
criteriile de performanta se refera la nivelul limita a permeabilitatii apei cu presiune hidrostatica (nivelul maxim de ridicare) inclusiv prin capilaritate ce poate apare si in peretii subsolului;
-etanseitatea la zapada a acoperisului inseamna eliminarea penetrarii acesteia prin acoperis.
8.-Ambianta atmosferica
Exigenta se refera la performantele privitoare la ventilarea si emisia de mirosuri dezagreabile in incaperi.
Criteriul de performanta este determinat de nivelul minim de aer viciat ce trebuie evacuate si de debitul de aer curat ce trebuie introdus in incaperi prin ventilare naturala sau/ si ventilare mecanica.
9.-Vizuale exigenta Criteriu de performanta -iluminatul natural –suprafetele vitrate din anvelopa (ferestre, usi, pereti din/cu sticla)
-la raportul dintre suprafata de goluri de lumina si suprafata pardoselii in incapere;
- iluminatul artificial –surse luminoase si gradul lor de stabilitate
-prin nivelul de iluminare si uniformitate a acestuia
-aspectul suprafetelor vizibile: planeitate, rectiliniaritatea muchiilor, defecte de suprafata, omogeneitatea culorii finisajului.
- nivelul abaterilor de la planeitate, numarul si importanta defectelor de suprafata, raportul intre lumina reflectata si lumina incidenta
-vederea din cladire spre exterior vizeaza transparenta si deformarea optica a imaginii prin suprafetele vitrate
- raportul dintre lumina transmisa prin suprafata vitrata si lumina transmisa prin aceeasi suprafata fara vitraj si calitatea geamului de a nu deforma obiectele vizibile prin transparenta sub un anumit unghi de incidenta.
10-Tactile exigenta Criteriu de performanta -confortul termic la contactul omului cu suprafetele din incapere
–caldura umana transmisa la suprafetele pardoselilor, a peretilor (exprimata prin caldura cedata pe suprafata de contact intr-un timp normat); - temperatura maxima a suprafetelor de contact pentru a evita disconfortul utilizatorilor
-confortul electric de contact in cazul descarcarii de electricitate statica (ex. Suprafata pardoselii care
-nivelul potentialului de electricitate statica creat de circulatia omului pe o pardoseala uscata
acumuleaza electricitate statica prin frecare) -confortul mecanic de contact cu suprafetele rugoase, cu discontinuitati dezagreabile si cu elasticitate la atingere
-nivelul defectelor de suprafata care pot fi suparatoare la atingere cu corpul uman
11.-Durabilitatea
exigenta Criteriu de performanta -durata de viata a cladirii si a elementelor de constructie componente
-nivelul minim al perioadei de timp (ani) in care caracteristicile sunt mentinute la valoarea prescrisa, sub efectul actiunilor agentilor exteriori si interiori
-rezistenta la agentii care influenteaza performantele cladirii si a partilor componente pe durata de exploatare a constructiilor: variatii de temperatura si umiditate, inghet-dezghet, radiatii solare
-numarul de cicluri de expunere
-rezistenta la agentii chimici naturali din mediul inconjurator sau artificial datorat activitatii din cladire:
1. rezistenta la coroziune electrochimica a elementelor metalice din cladire;
2. rezistenta la atacul agentilor biologici (bacterii, ciuperci, radacini, insecte, rozatoare) asupra elementelor de constructie
1.-evitarea contactului direct a metalelor de natura diferita la care se produce o diferenta de potential al cuplului galvanic; 2.-gradul de acoperire a suprafetei expuse la agenti biologici, aspectul elementelor expuse in sectiune (orificii, galerii)
-rezistenta la incarcari dinamice repetate ale partilor mobile (usi, ferestre)
-cicluri de inchidere-deschidere a usilor si efectul asupra tavanului si peretilor din jur
-rezistenta la uzura pardoselii si scarilor produsa de circulatia oamenilor
-limita de uzura prin abraziune sau solicitari mecanice de forfecare a pardoselii
12.-Economie
A) Indicatori dimensionali: -suprafete ale cladirii (aria construita, aria desfasurata, aria utila); -suprafete totale aferente obiectivului (suprafata incintei, suprafata
construita totala, suprafata ocupata a terenului); -volume (de nivel, volumul total, volumul util total) B) Indicatorii derivati: -gradul de ocupare al terenului= suprafata ocupata a terenului/
suprafata incintei; -indicele suprafetei de circulatie = aria de circulatie/ aria utila
desfasurata; -indicele volumului total = volumul total/ volumul util desfasurat; C) Costurile: - costul de exploatare (anual pentru producerea caldurii in vederea
asigurarii confortului termic iarna si consumul de energie pentru racire pe timp de vara);
-cost de intretinere, reparatii curente si capitale, taxe, impozite, dobanzi etc.;
-consumurile de resurse se raporteaza la consumul initial de investitie:
*de materiale principale, de manopera de executie, de energie inglobata in materiale, elemente de constructie si procese de executie;
*consumul de energie in exploatare pentru asigurarea confortului higrotermic in cladiri; se va stabili un nivel minim economic al rezistentei medii la transfer termic;
D) Gradul de industrializare reprezinta ponderea valorii aferenta materialelor si elementelor de constructie livrate de industrie (prefabricate), a valorii cheltuielilor pentru utilaje folosite la executarea lucrarilor si montarea elementelor de constructie din valoarea totala a lucrarilor de constructie-montaj.
Se specifica ca, in conditiile de intretinere normala, toate exigentele
esentiale trebuie satisfacute pe durata de viata rezonabila economic a cladirilor.
Este vorba de o perioada de timp in care performantele constructiei sunt mentinute la un nivel compatibil cu satisfacerea exigentelor esentiale si care este stabilita prin analize multicriteriale ce au in vedere, printre altele:
-costurile survenite in cazul in care constructia ajunge inutilizabila; -riscurile si consecintele unei prabusiri a constructiei si costul
asigurarii contra acestor riscuri; -renovarile partiale estimate; -costurile de intretinere; -costurile dezafectarii; -costurile ecologice ale existentei sau dezafectarii. Aprecierea calitatii conceptiei cladirii
p1 = nivel de performanta realizat / nivel de performanta normat p1 = 1.0 exigenta este respectata p1 < 1.0 exigenta nu este asigurata p1 > 1.0 exigenta este depasita in sens favorabil N=Σ αI .pi N- nota de apreciere a variantei de proiectare αI = coeficient care reprezinta gradatia importantei performantelor si exprima ponderea fiecarei exigente de performanta.
Concepte principale utilizate pentru conformarea si alcatuirea constructiilor 1.Constructia poate fi considerata ca un sistem, alcatuit din subsisteme, componente si elemente: -subsistem anvelopa alcatuit din toate elementele care delimiteaza volumul construit de mediul exterior: pereti exteriori de fatade, acoperis; -subsistemul peretilor nestructurali de compartimentare, finisaje; -structura de rezistenta
2. Definirea sistemului structural şi a subsistemelor componente ale construcţiei
a
SF
cT
S
F
b
0.00
Td
0.00
T
S
B
F
e
TTTTTT T T
S
FB
S
BF
Fig.1 Componentele sistemului structural Suprastructura (S); Substructura (B); Structura de fundare (F); Terenul de
fundare (T); Ιnfrastructura (Ι) 2.1.Sistemul structural reprezinta ansamblul elementelor care asigura rezistenta si stabilitatea unei constructii sub actiunea incarcarilor statice si dinamice, inclusive cele seismice. Elementele structurale pot fi grupate in patru subsisteme: suprastructura (S), substructura (B), fundatiile (F), terenul de fundare (T)
2.2.Suprastructura reprezinta ansamblul elementelor de rezistenta situate deasupra infrastructurii 2.3. Infrastructura este alcatuita din substructura si structura de fundare. La constructiile care nu au substructura, infrastructura este alcatuita din structura de fundare. 2.4.Substructura este zona pozitionata intre suprastructura si structura de fundare. In raport cu suprastructura, aceasta prezinta diferente de alcatuire si conformare, care conduc la capacitate de rigiditate si rezistenta majorate. 2.5.Structura de fundare reprezinta ansamblul elementelor structurale care transmit incarcarile la terenul de fundare. 2.6.Terenul de fundare constituie suportul constructiei si reprezinta volumul de roca sau de pamant care resimte influenta constructiei respective sau in care pot avea loc fenomene care sa influenteze constructia.
3. Cerinte de performanta si conditii de indeplinire pentru constructii amplasate in zone seismice cf. P100-1/2006
3.1. Cerinte privind proiectarea suprastructurii Cerinte fundamentale Conditii pentru controlul indeplinirii cerintelor Cerinta de siguranta
a vietii: Structura va fi proiectata pentru a prelua actiunile seismice de proiectare, cu o marja suficienta fata de nivelul de deformare la care intervine prabusirea locala sau generala; cutremur cu intervalul mediu de recurenta de referinta IMR=100ani
-Se are in vedere proiectarea structurii in vederea unui raspuns seismic cu incursiuni cu degradari specifice, in domeniul postelastic de deformare in zonele disipative (zone critice) (fig.2) ; -calcul la stari limita ultime, ULS-asociate cu ruperea elementelor structurale si alte forme de cedare structurala care pot pune in pericol siguranta vietii oamenilor; -Deplasarile laterale sub actiunea seismica asociata starilor limita ultime trebuie sa asigure o marja de siguranta suficienta fata de cea corespunzatoare prabusirii; dr
ULS= cqdre ≤dr,aULS ( 1)
dr
ULS = deplasarea relativa de nivel sub actiunea seismica asociata ULS q-factor de comportare fct. de tipul de structura dre =calculate pentru sectiuni fisurate (degradarile de
rigiditate sunt conform normelor specifice tipurilor de structuri si material) 1≤c=3- 2.5 (T/Tc) ≤ 2 dr,a
ULS =0.025h (h=inaltime de nivel); valoare admisibila
Cerinta de limitare a degradarilor Structura va fi proiectata pentru a prelua actiuni seismice cu o probabilitate mai mare de aparitie decat actiunea seismica de proiectare, fara degradari sau scoateri din uz; cutremur cu intervalul mediu de recurenta de referinta IMR=30ani
- calcul la stari limita de serviciu, SLS, care au in vedere dezvoltarea degradarilor pana la un nivel, dincolo de care cerintele specifice de exploatare nu mai sunt indeplinite; Deplasarile relative de nivel sub actiuni seismice asociate acestei stari limita, sunt mai mici decat cele care asigura protectia elementelor nestructurale, echipamentelor, obiectelor de valoare, etc. dr
SLS= νqdre ≤dr,aSLS (2)
dr
SLS = deplasarea relativa de nivel sub actiunea seismica asociata SLS ν =factor de reducere: 0.4-pentru cladirile din clasa de importanta I si II; 0.5- pentru cladirile din clasa de importanta III si IV; dre =calculate pentru sectiuni fisurate (degradarile de rigiditate 0.5EI) dr,a
SLS = valoare admisibila; 0.005h; 0.008h
drULS
drULS
Fig.2- Deplasari relative de nivel
Fig. 3 Sisteme structurale cu mecanisme de plastificare în suprastructură
• Stari limita ultime (conform CR0-2006- bazele proiectarii structurilor in constructii)
Gruparea de efecte structurale ale actiunilor
In cazul actiunii seismice, relatia de verificare la stari limita ultime:
∑=
n
j 1Gk,j + γI AEk + ∑
=
m
i 1ψ2,i Qk,i (3)
unde: Gk,i este efectul pe structura al actiunii permanente i, luata cu valoarea sa caracteristica. AEk este valoarea caracteristica a actiunii seismice ce corespunde intervalului mediu de recurenta,
IMR adoptat de cod (IMR= 100 ani in P100-2006); ψ2,i - coeficient pentru determinarea valorii cvasipermanente a actiunii variabile Qi, avand
valorile recomandate in Tabelul ....; γI - coeficient de importanta a constructiei/structurii avand valorile din Tabelul .... in functie de
clasa de importanta a constructiei, Qk,i - efectul pe structura al actiunii variabile i, luata cu valoarea sa caracteristica; Tabelul ....Coeficient pentru determinarea valorii cvasipermanente a actiunii variabile ca
fractiune din valoarea caracteristica a actiunii
Tipul actiunii ψ2,i Actiuni din vant si Actiuni din variatii de temperatura 0 Actiuni din zapada si Actiuni datorate exploatarii 0,4 Incarcari in depozite 0,8
T
S F
Zone disipative
T
S B Ι F
Perete Stâlp Grindă
Tabelul .... Coeficient de importanta a constructiei
Clasa de importanta a constructiei/structurii
Tipul functiunii constructiei/structurii γI
1 Cladiri si structuri esentiale pentru societate 1,4 2 Cladiri si structuri ce pot provoca in caz de avariere un
pericol major pentru viata oamenilor 1,2
3 Toate celelalte constructii si structuri cu exceptia celor din clasele 1, 2 si 4
1,0
4 Cladiri si structuri temporare 0,8
• Stari limita de serviciu Gruparea de efecte structurale ale actiunilor
∑=
n
j 1Gk,j + 0,6 γI AEk + ∑
=
m
i 1ψ2,i Qk,i (4)
sa fie mai mici decat valorile limita ale criteriilor de serviciu considerate.
• 4. Cerinte privind proiectarea infrastructurii (conform NP112-
2004 - normativ pentru proiectarea structurilor de fundare directe ;
• Infrastructura se va proiecta astfel incat sa fie solicitata in domeniul elastic de comportare
4.1. Cerinte privind proiectarea substructurii
• Substructura este alcatuita din elemente structurale verticale (pereti, stalpi) si elemente orizontale sau inclinate (placi, grinzi);
• Proiectarea substructurii trebuie sa tina cont de conlucrarea cu fundatiile si suprastructura;
• La proiectarea substructurilor se vor lua in considerare incarcarile proprii, incarcarile transmise de suprastructura si de teren; eforturile din actiuni seismice transmise substructurii se vor asocia mecanismului de plastificare al suprastructurii;
• La proiectarea elementelor structurale ale substructurii vor fi indeplinite conditiile de verificare la starile limita ultime (SLU) si ale exploatarii normale (SLS);
Fig. 4. Solicitările transmise infrastructurii de suprastructură.
4.2. Cerinte privind proiectarea structurii de fundare
• Fundatiile trebuie proiectate astfel incat sa transmita la teren incarcarile constructiei, inclusive cele din actiuni seismice, asigurand indeplinirea conditiilor privind verificarea terenului de fundare la stari limita;
• Fundatiile ca elemente structurale se vor proiecta astfel incat sa fie indeplinite conditiile de verificare la starile limita ultime si ale exploatarii normale
5. Cerinte generale de performanta seismica specifice CNS (componente nestructurale)-conform P100-1-2006- cap. 10. 5.1. Subsistemul componentelor nestructurale:
• Elemente atasate anvelopei: finisaje, elemente de protectie termica sau decoratii din caramida, beton , piatra, materiale ceramice, sticla sau similare care au ca suport elementele de inchidere, structurale sau nestructurale copertine, balustrade, atice, profile ornamentale, statui, firme, reclame, antene;
• Elemente structurii proprii ale anvelopei: panouri de perete plin sau vitrat, montanti, rigle, buiandrugi, etc;
• Tamplariile inglobate, inclusiv sticla; • Elementele de compartimentare interioara, tavane suspendate; • Instalatii • Echipamente electromecanice: ascensoare, scari rulante; • Mobilier si alte dotari (ex. panouri de control si comanda ale
dispeceratelor din servicii de urgenta, din unitati de pompieri, politie, centrale telefonice, rafturi din magazine, etc.).
Cerintele utilizatorilor privitoare la comportarea la cutremur a CNS
Cerinte pe care trebuie sa le satisfaca CNS
• Evitarea pierderilor de vieti omenesti sau a ranirii persoanelor din exteriorul sau din interiorul constructiilor prin desprinderea si caderea CNS;
• Evitarea intreruperii activitatilor si serviciilor esentiale in timpul si dupa cutremur prin avarierea / iesirea din functiune a CNS;
• Limitarea pagubelor materiale ca amploare si gravitate;
• Evitarea/ limitarea avarierii
-pt. constructiile din clasa de importanta I, trebuie sa asigure functionarea continua in timpul cutremurului si imediat dupa acesta; - pt. constructiile din clasa de importanta II-IV, trebuie sa fie asigurata stabilitatea tuturor componentelor, iar eventualele remedieri sa se realizeze intr-un timp scurt -CNS trebuie sa fie proiectate si executate astfel incat sa ramana
unor elemente structurale ca urmare a interactiunii acestora cu elementele nestructurale;
• Asigurarea cailor de evacuare a persoanelor din constructie si a cailor de acces pentru echipele de interventie.
stabile si sa-si pastreze integritatea fizica sub actiunea fortelor si deplasarilor datorate celor doua efecte ale actiunii seismice;
• Efectul direct al fortelor de inertie corespunzatoare produsului dintre masa CNS si acceleratia pe care aceasta o capata in timpul cutremurului;
• Efectul indirect rezultat din deformatiile impuse CNS prin deplasarile laterale relative ale punctelor de prindere/ de contact cu structura principala
5.2. Calculul seismic al componentelor nestructurale
5.2.1. Metoda fortelor static echivalente - forta statica FCNS –forta seismica orizontala static echivalenta
care modeleaza actiunea directa a cutremurului asupra unui CNS aflata la cota “Z”in raport cu baza constructiei
FCNS (Z) = mqKa
CNS
CNS
ZCNSgCNS ... βγ (5)
γCNS –coeficient de importanta al CNS γCNS ≥ 1,5 -pentru elemente de constructie esentiale pentru
continuarea in siguranta a functionarii constructiilor din clasa de importanta I, sau pentru evacuarea in siguranta a acestora, inclusiv prinderile acestora; CNS pentru caile de evacuare ale constructiilor din clasa de importanta II;
γCNS ≡ γI - γI coeficientul de importanta al constructiei ag – acceleratia seismica de calcul a terenului; βCNS – coeficient de amplificare dinamica al CNS care se stabileste
functie de rigiditatea componentei si a prinderilor repective: • Componente rigide (cu perioada proprie de oscilatie
TCNS≤0.06s); βCNS=1.0; • Componente flexibile (cu perioada proprie de oscilatie
TCNS>0.06s); βCNS=2.5;
Hzk z *21+= - coeficient care reprezinta amplificarea acceleratiei
seismice a terenului pe inaltimea constructiei, in care: • Z – cota punctului de prindere de structura a CNS; • H- inaltimea medie a acoperisului in raport cu baza
constructiei; qCNS – factor de comportare al CNS , depinde de capacitatea de
deformare si de absorbtie de energie a acestora si a prinderilor de structura
mCNS – masa maxima a CNS in exploatare -Valoarea fortei seismice se limiteaza astfel:
maFma CNSgCNSCNSCNSgCNS..4...75.0 γγ ≤≤ (6)
-forta seismica se considera uniform distribuita, perpendicular pe planul CNS- in cazul elementelor plane –pereti interiori, fatade cortina si similare.
5.2.2. Determinarea deplasarilor laterale pentru calculul CNS -deplasarea relativa d r,CNS pentru CNS prinse la doua cote de nivel
diferite, pe aceeasi structura (tronson A);
( )hdddd
Aet
aAsyAsxACNSr YX
,, .−≤−= (7)
dsxA – deplasarea constructiei A, la nivelul “x”; dsyA – deplasarea constructiei A, la nivelul “y”; X – cota punctului superior de prindere de la nivelul “x”, masurata de
la baza structurii; Y - cota punctului inferior de prindere de la nivelul “y”, masurata de la
baza structurii; daA – deplasarea relativa de nivel admisibila pentru tronsonul A h et,A – inaltime de nivel;
Deplasarile ds pentru structura se calculeaza cu relatia: ds = ν. q. de ν =0.7 pentru elementele anvelopei si elementele atasate anvelopei
amplasate pe fatadele catre spatii publice (strada) sau catre spatii in care este posdibila prezenta unui numar mare de persoane (curti interioare ale scolilor, etc.);
ν =0.35 pentru celelalte categorii de CNS.
x
y
X
Y
dSxA
dSyA
CNS
Fig. 5-
5.3. Proiectarea seismica a componentelor nestructurale
5.3.1.Reguli de proiectare specifice pentru elementele de
compartimentare Peretii despartitori din zidarie de caramida sau blocuri vor fi dimensionati la forta seismica perpendiculara pe planul peretelui, in care se include masa peretelui si masa in exploatare a mobilierului sau altor echipamente sau instalatii suspendate
5.3.2.Reguli de proiectare specifice pentru elementele
componente ale anvelopei • Peretii exteriori nestructurali, care nu constituie panouri de
umplutura la cadre, executati din zidarie de caramida sau blocuri vor fi proiectati la actiune seismica perpendiculara pe perete si vor fi prevazuti cu stalpisori ancorati in structura principala si cu centuri (b);
• Peretii exteriori nestructurali din zidarie care constituie panouri de umplutura in cadrele de beton armat (a) sau din otel vor fi proiectati cf. Cap 8 din cod si CR6-2006;
• Marimea deformatiei perpendiculare pe plan a peretilor exteriori nestructurali, produse de fortele seismice de calcul, nu va depasi deformatia admisibila a panoului stabilita in functie de geometria, materialul si schema statica a sistemului de prindere de structura principala si de tipul finisajului;
Conditii de rezemare pe contur
Fig. 6
5.3.3.Reguli de proiectare specifice pentru fatadele vitrate • Scheletul metalic al fatadelor cortina, ramele vitrinelor si ferestrelor si
prinderile acestora de structura principala vor fi proiectate pentru a prelua deplasarile relative de nivel calculate, fara deformatii permanente si fara deteriorarea sticlei si a pieselor de etansare;
• Sticla partilor vitrate ale fatadelor cortina, vitrine de mari dimensiuni, trebuie sa satisfaca cerinta de limitare a deplasarii relative de nivel;
( ) mmsticla dd CNSrIra 15..25,1 , ≥≥ γ (8) ( )sticlad ra
- deplasarea relativa de nivel care produce spargerea/ caderea sticlei din peretele cortina; valoarea depinde de tipul sticlei si trebuie comunicata de producator; γ I
- coeficientul de importanta al constructiei; d CNSr , - deplasarea relativa de nivel pentru calculul CNS stabilita conform (7);
b
a
Pereti de zidarie
Fig.7.- Pereti nestructurali din zidarie: a-perete care constituie panou de umplutura; b-perete de zidarie care nu constituie panou de umplutura
Fig.8-Pozitionarea peretilor de tip fatada cortina
Fig.9-Detaliu de prindere pereti cortina
Fig.10-Detaliu de prindere pereti cortina
Fig.11-Detaliu de prindere pereti cortina
Fig.12-Detaliu de prindere pereti cortina
Fig.13-Detaliu de prindere pereti cortina
5.3.4.Reguli de proiectare specifice pentru asigurarea cailor de evacuare din constructie
• Pentru amplasamente cu ag ≥ 0.20g : usile unitatilor functionale ale constructiilor din clasele de importanta I si II (sali de clasa, cabinete, sali de operatii si similare) si usi exterioare, de evacuare pentru constructiile din clasele I si III se vor proiecta pentru deplasari relative de nivel ≥ 1.25 d r, CNS ;
• Copertinele situate deasupra usilor de evacuare din cladire vor fi verificate pentru o forta seismica verticala:
-mai mare cu 50% decat cea data de (5) pentru constructiile din clasele de importanta I si II; -cu 25% mai mare pentru constructiile din clasa de importanta III;
5.3.5. Reguli de proiectare specifice pentru prinderi si legaturi
• Fortele de calcul ale CNS trebuie sa fie transmise in totalitate structurii ;
• Prinderile CNS vor fi proiectate astfel incat sa poata prelua deplasarile relative ale structurii;
• Prinderile CNS vor avea suficienta ductilitate pentru a asigura capacitatea de rotire necesara pentru preluarea deplasarilor relative ale etajelor;
• Fortele de proiectare din actiunea seismica pentru ancore vor fi majorate cu 30% fata de incarcarile de calcul pentru CNS;
Programe de arhitectură
LOCUIREA CONTEMPORANĂ
Problema locuirii a implicat, din toate timpurile, abordări din mai multe direcţii:
1. Ca relaţie dintre mediul exterior şi unitatea de locuit - un reper existenţial de maximă importanţă în calitatea locuirii.
Relaţia locuinţei cu vecinătăţile şi cu centrul oraşului constituie criterii esenţiale în alegerea locului de viaţă. Calitatea amplasamentului determină calitatea locuirii ori compensează compromisuri. De exemplu, pentru a locui în centru, te mulţumeşti cu un apartament mic într-un bloc, dar eşti nefericit dacă ai aceleaşi condiţii interioare de locuire la marginea oraşului.
Această relaţie a locuirii cu întreaga localitate, dar şi cu mediul construit imediat înconjurător a fost succint tratată în cursul "Urbanismul tradiţional, modernist şi contemporan". S-a putut constata cum din totdeauna tradiţiile şi concepţiile cu privire la locuire au determinat structura oraşelor, care apoi a exercitat o presiune inversă, dinspre oraş către unitatea de locuit. Această tradiţie de locuire urbană, reflectată în structura localităţii determină tipologii de locuire, având deci implicaţii asupra alcătuirii interioare a locuinţei. 2. Ca alcătuire interioară.
Apariţia şi dezvoltarea oraşului industrial şi consecinţele lui - criza locuinţe şi locuirea insalubră - au justificat în perioada modernistă preocuparea pentru o rezolvare a locuinţei de masă, "raţională" ca funţionalitate şi gabarite. Atunci, locuinţa tip, proiectată "ştiinţific", a fost considerată principalul garant al calităţii vieţii.
Principiul locuirii minimale, corect echipată edilitar într-un spaţiu ergonomic pentru omul tip, a fost dezvoltat în perioada 1920-60 în ţările occidentale ca soluţie pentru aglomerările urbane. Răspândirea acestei gândiri egalitariste a determinat o critică acerbă, de aceea a fost stopată în anii '60 şi s-a pornit la remedierea situaţiei. În România socialistă însă, această gândire a degenerat tragic după anii '60, transformând întreaga ţară într-o zonă de "locuinţe sociale". 3. Ca adecvare a tipului de locuire la o multitudine de factori.
Aceşti factori sunt nu numai de natură rigid funcţionalistă şi generalizatoare, ci cuprind şi considerente umaniste sensibile. Filozofia arhitecturii de azi ţine seama de de diversitatea culturilor, de istoria oraşului şi tradiţia de locuire, de valorificarea caracterului locului, apoi de diversitatea utilizatorilor, de particularităţile familiilor, de dimensiunea psiholgică a individualităţilor. Tema permanentă a arhitecţilor contemporani o constituie diversitatea şi adecvarea locuirii, pe criterii urbanistice, geografice, economice, dar şi psihologice, etnografice, istorice, sociologice, urmărind respectarea individualului, a particularului – până la urmă în interes general.
Tipuri de locuire
Principalele tipuri de locuire împart locuinţele în:
Locuirea privilegiată Locuirea de masă
şi Locuirea individuală Locuirea colectivă
Sigur că între aceste două grupe există o legătură, însă nu una de exclusivitate, ci una doar de precădere. Astăzi, locuinţa de masă poate fi, ca în modernism, colectivă, dar şi frecvent individuală, ca în întreaga istorie până la modernism. Locuirea privilegiată însă, exclude, în principiu, aglomerarea citadină şi accesul comun. Există însă şi cazuri particulare, legate mai ales de monumente de patrimoniu, clădiri istorice refuncţionalizate ori situri speciale.
Mişcarea Modernă în asociere cu capitalismul au inventat politicile de locuire în oraşele mari. Astfel au produs o revoluţie care a adus locuirea colectivă în prim planul locuirii de masă. Astăzi însă, cel puţin în Europa, blocurile de apartamente grupate în mari ansambluri de locuit, cu dotările publice tratate ca anexe ale locuirii, au dispărut aproape complet. Tipurile de locuire colectivă dezvoltate azi se diferenţiază în funcţie de cultura locului, amplasament în relaţie cu centrul oraşului şi program strategic social-financiar.
O grupare tipologică riguroasă a locuirii ar trebui să înceapă cu o grupare a criteriilor de clasificare – o acţiune de anvergură sistematică pe care nu mi-o propun în momentul de faţă. Totuşi, o înşiruire cu caracter informativ, pe criterii sociale, morfologice, geografice, etnice, politice ş.a. ar putea fi: ▪ locuinţe individuale / locuinţe colective; ▪ locuinţe luxoase / middle class / sociale (criteriu social) ; ▪ locuinţe noi / refuncţionalizate; ▪ colective de mare / mică / medie înălţime (criteriu morfologic) ; ▪ rurale / în oraşe mici / în capitale / în metropole; ▪ în areale protejate: naturale, centre istorice, zone turistice etc. ; ▪ în centrul dens construit / în zone rezidenţiale; ▪ integrate / independente izometrizate; ▪ stabile / mobile (rulote, iahturi, corturi) ; ▪ permanente / temporare; ▪ case de vacanţă pentru tot anul / doar pe timpul verii; ▪ din lemn / din zid; din zidărie portantă / cadre / mixte / alte structuri; ▪ pe relief / pe teren plan; ▪ locuinţe în zone cu climă extremă; ▪ în comunităţi etnice; ▪ locuinţe pentru un utilizator cu handicap locomotor; ▪ locuinţe ecologice; locuinţe solare etc.
În plus, la fiecare din aceste tipuri pot fi operate diverse subdiviziuni. Ne vom referi în continuare cu precădere la locuinţele nou proiectate, în situri fără un puternic caracter special.
I. Locuinţa individuală Forma favorită de locuire a familiilor în Europa o constituie locuinţa
individuală. Ea presupune acces separat în clădire şi scară individuală de acces spre celelalte nivele, toate în interiorul locuinţei. Locuinţa individuală exclude spaţii interioare comune cu alte locuinţe.
Locuinţa individuală nu mai constituie, ca în deceniile moderniste, un privilegiu inaccesibil maselor, ci acoperă toată aria social financiară de beneficiari, de la locuinţa de lux unicat, trecând prin ansambluri rezidenţiale de toate standardele, până la cele cu caracter de protecţie socială.
Locuinţele individuale se desfăşoară în general pe parter, P+1 sau P+2, cu sau fără subsol, cu sau fără mansardă.
Locuinţele individuale desfăşurate pe două nivele supraterane (P+1 sau S+P+1) se numesc locuinţe de tip duplex. Cele P+2 (sau S+P+2) se numesc triplex-uri.
I.1. Locuinţa individuală izolată pe lot I.1.a. Locuinţa izolată privilegiată
Plan etaj
Arhitect Hans Scharoun, vila Schminke la Loebau, 1933.
Plan parter
Este cazul vilelor unifamiliale, construite după proiect unic, la comanda beneficiarului, care este proprietar, finanţator şi utilizator. Comanditarului se adresează arhitectului, care îi proiectează o casă unicat, astfel încât aceasta să îi reprezinte identitatea şi să răspundă structurii şi particularităţilor familiei. Astfel de proiecte permit cea mai mare libertate de creaţie şi de aici rezultă cele mai interesante realizări, chiar avangardiste, în condiţiile unui beneficiar inteligent.
Locuinţele sunt, evident, în general mari, şi au planuri libere. O caracteristică a lor o constituie amenajarea peisageră articulată a întregii proprietăţi. Rezultate bune sunt mai ales atunci când acelaşi arhitect controlează şi designul interior al casei.
Acum, în Europa, familiile bogate se orientează cu preferinţă către construcţiile existente, cu caracter istoric şi/sau ambiental, pe care le adaptează interior şi astfel le valorifică superior. De aceea, poate cele mai frecvente cazuri de locuinţe nou proiectate pentru familii bogate se află în America.
I.1.b. Locuinţa obişnuită izolată, pentru clasa medie Locuinţa izolată pe lot, construită după proiect unic, nu este neapărat
luxoasă, ci este răspândită şi în rândul clasei de mijloc. Pe un lot mai mic sau mai mare, ea poate avea dimensiuni şi organizare în acord cu posibilităţile şi necesităţile comanditarului, dar şi cu structura urbană, tradiţia de locuire a zonei etc.
▼O locuinţă duplex de dimensiuni medii după proiect unic, izolată pe lot. Interesant este faptul că parterul se constituie într-un apartament la dispoziţia coliilor. Etajul este mansardat.
parter etaj
I.2. Locuinţa individuală în ansambluri de locuit Ansamblul de locuit este proiectat de către arhitect la comanda unui
investitor, fără ca viitorii locatari să fie cunoscuţi. Odată proiectate, viitoarele locuinţe sunt puse apoi în vânzare de către investitor. Proiectarea ansamblului presupune amenajarea unei suprafeţe de teren, lotizate sau nu, cu unităţi de locuit, circulaţii, reţele edilitare şi amenajare peisageră. Sunt repetate câteva tipuri de unităţi de locuit şi amplasate în acord cu criterii de orientare, relief, circulaţii şi vecinătate.
Cazul cel mai frecvent este acela al unui număr limitat de case tip, dar şi acestea supuse la rândul lor unor mici modificări, individualizări. Aceste diferenţieri au dublu motiv: ■ Primul motiv este unul de la exterior la interior şi urmăreşte să evite o imagine generală monotonă şi impersonală a unui şir de piese repetate. Ideea principală, astăzi în lume, este de a evita repetarea cazonă, aliniată, a unui singur tip de casă şi de a realiza astfel ansambluri de locuit variate, interesante, cu un înalt grad de confort psihic, cu o atmosferă comunitară proprie. Cu cel puţin două-trei secţiuni de locuit, amplasate, adecvat, se poate obţine o varietate mare, în ciuda unor volumetrii sau organizări planimetrice asemănătoare. De altfel, şi loturile pot fi de forme şi mărimi diferite, pentru posibilităţi financiare diferite. Ca de obicei, lucrurile depind de strategiile administraţiilor, de regulamentele locale, de calitatea investitorului şi de calitatea, concepţiile şi libertăţile arhitectului. ■ Al doilea motiv porneşte dinspre interiorul locuinţei, către exterior şi e acela de a adapta locuinţa, pe cât posibil, la particularităţile fiecărei familii rezidente. În unele situaţii, de la o anumită fază a proiectării, locuinţele sunt deja puse în vânzare, aşa încât arhitectul poate colabora în fazele de detaliu cu utilizatorii individuali. Astfel, unităţile de locuit pot fi personalizate, printr-o posibilă adaptare la specificul familiei, prin finisaje, culori şi chiar prin variaţii de organizare interioară nestructurală.
Ansamblurile rezidenţiale pot fi şi ele concepute pentru diferite standarde financiare, de la categoria lux până la locuinţe sociale, dar pot de asemenea să fie întrucâtva mixte, excluzând extremele.
În ceea ce priveşte construcţia de locuinţe noi, ansamblurile rezidenţiale cu unităţi de locuit individuale par să fie în acest moment soluţia de locuire cea mai avantajoasă în oraşele medii. Dată fiind proximitatea în cadrul uni ansamblu definit, această formă de locuire determină relaţii comunitare apropiate între rezidenţi, fără să le oblige însă. Ea combină economia specifică locuirii colective, păstrând însă confortul şi calitatea locuirii individuale tradiţionale.
Toate aceste puţine variante prezentate sunt infinit multiplicate, datorită creativităţii arhitecţilor, combinate cu înţelepciunea politicienilor şi flexibilitatea investitorilor. Tema locuirii de condiţie mijlocie în oraşe beneficiază permanent de concursuri şi alte forme de cercetare.
Ansamblul din Băneasa a fost proiectat pe un teren general (nelotizat, fără grădini individuale), în interiorul căruia arhitectul a organizat ansamblul pe baza unei străzi interioare. Sunt utilizate câteva tipuri de secţiuni, în general cuplate, dar şi înşiruite. Una dintre calităţile ansamblului o constituie faptul că unităţile de locuit sunt diversificate, amplasate şi compuse astfel încât să evite monotonia. Umorul şi culorile îi conferă un caracter ludic. Sunt reiterate, în formule noi, elemente din locuirea tradiţională: băncuţa de la poartă, foişorul, podul mascat de un atic etc. S-a mizat şi pe vegetaţia care se va dezvolta, controlat.
Case cuplate la ansamblul de la Weissenhof-Stuttgart. 1994
Construcţie anul 2000, arhitect Alexandru Beldiman.
I.2.a. Locuinţa individuală izolată în cadrul ansamblului
Între locuinţa individuală izolată din cadrul unui ansamblu rezidenţial şi cea
pe lot propriu, amplasată în diverse vecinătăţi existente, menţionată la categoria I.1.b., există o singură diferenţă esenţială: prima este proiectată odată cu ansamblul, ca investiţie imobiliară speculativă, pentru utilizator necunoscut; cea de-a doua presupune întocmirea proiectului unicat în acord cu necesităţile particulare ale unui utilizator anume, în urma unei teme şi a unui contract de proiectare. Ansamblu de locuit alcătuit
într-o manieră liberă, numai din locuinţe individuale P+1 şi P+2. Ansamblul cuprinde unităţi de locuit izolate, cuplate decalat şi înşiruite decalat.
I.2.b. Locuinţa cuplată
Locuinţe cuplate există nu doar în ansambluri proiectate ca investiţie, ci şi în mod liber, în zone rezidenţiale diverse, în care doi vecini convin să-şi cupleze casele şi să apeleze împreună la un arhitect. Mai frecvent sunt ele întâlnite însă în cadrul ansamblurilor proiectate pentru proprietarul unei suprafeţe mari de teren lotizate.
De regulă, partiul unei vile unifamiliale este reprodus în oglindă de către vila adiacentă, de care este lipită. Pot însă exista şi case cuplate cu partiuri diferite. De obicei, între zidurile adiacente ale caselor, tratate ca ziduri interioare de rezistenţă, se află un rost de cca. 5 cm. Pe această latură, care nu beneficiază de ferestre, se amplasează funcţiunile care pot exista şi fără iluminat şi ventilat natural direct. Este cazul scărilor, a băilor, a unor depozitări, dar şi a locului de luat masa. Tot pe acest perete se cuplează, de preferinţă, principalele instalaţii ale celor două case, de la grupuri sanitare băi şi bucătării.
Două case cuplate
I.2.c. Locuinţa înşiruită În acest tip de construcţie, locuinţa individuală este integrată într-un şir de
unităţi de locuit solidarizate, deci fără spaţii libere între ele. Ca şi locuinţele cuplate, şirul de loturi cu case înşiruite pot fi integrate într-o zonă construită existentă a oraşului sau pot fi integrate într-un ansamblu rezidenţial nou de locuinţe speculative, care poate cuprinde şi alte unităţi de locuit.
Istoria faţadelor lipite de-a lungul străzii datează cel puţin din evului mediu. Oraşului medieval îi este caracteristică lotizarea în parcele adânci, perpendiculare pe stradă, care determina alinierea faţadelor şi construcţiile desfăşurate pe adâncimea lotului.
În formula secolului XX – obsedat, până după al doilea război, de raţionalitate şi economicitate - această soluţie a rezolvat de multe ori criza de locuinţe, într-un mod economic. Faţă de locuirea tradiţională, proiectarea funcţionalistă a locuinţei înşiruite a adus condiţii de igienă şi confort sporite. Locuinţele înşiruite constituie şi astăzi o soluţie acceptabilă, mai acolo unde terenul este scump. Formulele sunt însă mai elegante, complexe şi variate.
Din punct de vedere structural, şirul poate fi alcătuit din unităţi de locuit cu pereţi laterali proprii, despărţiţi cu rost de locuinţa vecină sau pot fi monobloc.
Parter varianta 1 parter varianta 2 etaj varianta 1 etaj varianta 2
I.2.d. Locuinţa înşiruită cu grădină interioară (covor) Formula locuinţei covor a dat rezolvări de succes, acolo unde a fost iscusit
proiectată. Avantajul ei îl constituie o mare densitate de locuire, percepută însă bine, atât dinspre trecătorul de pe stradă, cât şi din punctul de vedere al rezidenţilor.
Procentul admis de ocupare a terenului este mare. Locuinţele au forme de L sau de U şi sunt aşezate unele faţă de altele astfel încât să formeze grădini interioare cuplate. Regimul de înălţime este mic, de aceea acest sistem permite o bună iluminare a locuinţelor. Casele sunt introvertite şi oferă intimitate.
De sus în jos: locuinţe înşiruite la Amsterdam şi la Graz şi locuinţe covor în Spania Plan parter Plan mansarda
II. Locuinţa colectivă Locuirea colectivă se defineşte prin accesul în clădire comun mai multor
locuinţe, scară de acces şi alte spaţii şi echipamente comune – lift, ghenă de gunoi, spălătorie, uscătorie, terasa circulabilă, garaj, boxe de depozitare, biroul asociaţiei etc. - şi supraetajarea unităţilor de locuit. Locuinţele se numesc în acest caz apartamente.
Uzual, obişnuim să denumim această soluţie locuirea la bloc. În Europa, ea şi-a pierdut supremaţia înregistrată în secolul XX. Chiar după dispariţia marilor ansambluri, ea continuă să existe însă, ca formulă adecvată marilor oraşe şi, în general, în centrelor urbane. Ea persistă fie în centrele dens construite ale oraşelor mari, fie în zone în care acest tip urmează o tradiţie de locuire (cum ar fi Barcelona, oraşele port din nordul Germaniei sau un oraşe cu tradiţie social-democrată, cum e Lyon).
Intensiv mai este încă practicată în ţările orientale cu populaţie mare, în general în lumea a III-a, fie în zone sărace, fie în zone cu o dezvoltare economică explozivă (Taiwan, Hong Kong, Malaezia...).
Şi locuirea la bloc presupune standarde diferenţiate. Criteriile sunt cu precădere regimul de înălţime, amplasamentul faţă de centru şi calitatea vecinătăţilor, densitatea de blocurilor, amenajarea peisageră înconjurătoare, calitatea materialelor de construcţie, iar la interior dimensiunea apartamentelor, calitatea finisajelor, generozitatea şi calitatea echipamentelor (lifturi, garaje etc.)
Locuinţele colective pot şi ele să aibă regim de înălţime mic (P+2,3), mediu (P+ 4) sau înalt (<P+5).
Blocul de locuinţe există astăzi, în Europa, cu precădere în următoarele situaţii:
▲Cartier de blocuri noi la Barcelona ►Siloz la Oslo devenit cămin de studenţi
II.1. Blocuri izolate cu caracter unicat
II.1.a. Blocuri plombă
Plombe apar în general în zonele centrale, pe loturi libere între alte clădiri înalte existente. Planimetria, înălţimea, orientarea şi alte decizii urmează criteriul adaptării la vecinătăţi. Multiplele constrângeri conduc adesea la soluţii ingenioase. II.1.b. Clădiri vechi, refuncţionalizate ca unităţi rezidenţiale
În ultimele decenii, refuncţionalizările sunt o temă favorită pentru arhitecţi, iar la public se bucură de mare succes.
II.2. Blocuri în ansambluri rezidenţiale II.2.a. Blocuri în ansambluri de blocuri
Actualele ansambluri de blocuri au dimensiuni controlate, după ce, în urma efectelor negative sociale şi urbanistice, cariera marilor ansambluri s-a încheiat. În blocuri pot exista atât apartamente desfăşurate pe un singur nivel, cât şi duplexuri sau, mai rar, triplexuri.
Nefiind deloc actuale, dar fiindu-ne prea binecunoscute, nu voi prezenta planuri de arhitectură la aceste tipuri de locuire.
Voi enumera doar următoarele tipuri de secţiuni:
The Walled City, China
● Blocurile de tip punct sau turn
În mod uzual, în Europa, turnurile cu destinaţie rezidenţială nu sunt prea agreate, dată fiind tristele experienţe ale urbanismului modernist.
Există însă şi realizări actuale interesante, e drept însă că mai mult în alcătuiri funcţionale mixte – locuinţe şi birouri (avocatură, consultanţă, mici ateliere de proiectare, sedii sociale de firme mici etc.) În general, locatarii apartamentelor nu sunt familiile medii, cu copii, având aici principala reşedinţă. ● Blocurile de tip lamă
În funcţie de forma secţiunii, apartamentele – de la două trei, la oricât de multe apartamente la scară – au acces de pe un coridor sau de pe o casă a scării comune. ● Blocurile de tip bară
Foarte utilizate au fost la noi în anii '60, de exemplu în marile ansambluri ca Titan, Drumul Taberei şi altele. Calitatea locuirii s-a degradat accelerat, începând cu primele acţiuni de densificare.
● Blocurile de tip insula
Sunt foarte economice, pentru că permit o densitate mare de locuire. În configuraţiile din ţările socialiste, compromisurile uneori acceptabile au atins cote de disconfort inumane. Incintele sunt spaţii publice ale nimănui, invadate de parcări improvizate. ● Compoziţii liniare şi blocuri de tip înlănţuiri
Aliniate de-a lungul bulevardelor cu trafic intens, ele sunt obositoare şi monotone pentru trecători. Locuitorii apartamentelor beneficiază fie de zgomotul şi poluarea bulevardelor, fie de peisajul dezolant din spatele liniei de blocuri. ● Locuinţele colective cu cursivă
Apartamentele accesibile de pe o scară exterioară protejată şi cursive sunt o alternativă interesantă la etajele centralizate, cu apartamentele distribuite în jurul circulaţiei verticale (scară şi lift).
Cursivele sunt fie exterioare, fie coridoare interioare. Apartamentele, la rândul lor, se pot desfăşura - fie pe un singur nivel şi atunci există cursive la fiecare nivel, - fie pe două (duplexuri), în care caz există cursive doar din două în două etaje, - fie există apartamente decalate la jumătăţi de nivel, accesibile de pe o cursivă
aflată între ele, - fie în alte compoziţii alternative, datorate inventivităţii arhitecţilor.
Planul unei locuinţe colective cu apartamente pe un singur nivel, deci accesibile de pe cursivele aflate la fiecare nivel.
Schema cu scara
excentrică şi acces alternativ, de pe coridor şi de pe cursivă.
Plan etaj duplex
▲Secţiune prin locuinţe duplex decalate la jumătate de nivel faţă de cursivă ► Planuri ale unei clădiri cu locuinţe duplex, cu accesul de pe cursivă la nivelul zonei de zi. Rezultă o cursivă la două nivele.
Plan parter
duplex
Locuinţe sociale cu cursivă la Graz, Austria, 1993. ● Locuinţe în terasă
Au fost la modă acum vreo 30 de ani, în ţări cu relief montan. Era, într-adevăr, o idee interesantă, iar locuirea cu peisajul descendent şi perspectiva până în depărtare probabil că e plăcută. Ea prezintă însă două dezavantaje. Primul poate fi surmontat prin abilitatea arhitectului: dificultatea de a ilumina şi ventila natural apartament pe toată adâncimea. Motivul pentru care acest tip de locuire a fost aproape abandonat, cel puţin în Europa, îl constituie imaginea greoaie a acestor ansambluri, privite dinspre oraşul din vale. Ele modifică peisajul natural, adică urâţesc dealurile, altminteri atât de plăcute pentru locuitorii care au norocul să le aibă în preajmă.
Locuinţe pe un
singur nivel Locuinţe duplex Locuinţe duplex cu
nivele decalate
1 living 2 dining 3 bucătărie
4 copii 5 părinţi
6 depozitare 7 c.t. 8 debara
9 baie
Celebru ansamblu proiectat de Tadao Ando la Kobe, Japonia
II.2.b. Blocuri mici în ansambluri mixte Este vorba despre ansamblurile cu alcătuiri mixte, în care locuinţe colective
îşi găsesc locul alături de locuinţe individuale, generând varietăţi mari de locuire.
Locuinţe înşiruite şi bare P+3-4 construite în completarea ansamblului interbelic de la Weissenhof, în anii '90.
II.2.c. Mici ansambluri izolate de blocuri
Locuinţe colective, nu în pantă, ci sub o pantă creeată în dialog cu natura. Suedia.
III. Locuinţe cu caracter special III. 1. Reinterpretări ale locuinţei, prin transformarea unor spaţii vechi
Intervenţiile de reconversie a unor clădiri vechi în locuinţe moderne au dat în ultimul timp o serie de rezultate extrem de spectaculoase. Încărcătura istorică a fost astfel pusă în valoare, generând pentru utilizatori o atmosferă de un confort psihologic sporit. Reconversiile, reabilitările, revitalizările sunt agreate în egală măsură de public şi de avizaţi. Conace, castele, industrii, fortificaţii, catacombe, epave, mansarde şi poduri, antrepozite, silozuri, mori şi alte locaţii incredibile dar încărcate de potenţial expresiv au devenit - în afară de galerii de artă, studiouri de înregistrare, birouri, ateliere de artişti şi spaţii comerciale – chiar spaţii de locuit. Celebre sunt gazometrele din Viena – 5 vechi structuri utilizate la sfârşitul secolului XIX în scopuri industriale – care acum, refuncţionalizate, constituie centrul unui spectaculos cartier nou al oraşului.
Vilă la Oslo, reconversie în 2004 a unei vechi fierării. Trei ziduri de cărămidă au fost păstrate, iar cel de-al patrulea a fost înlocuit cu un perete de sticlă. În interiorul unui spaţiu general de 10 metri înălţime au fost apoi suspendate celulele private de locuit. Arhitecţi Jarmund şi Vigsnes.
III. 2. Casa ecologică
Tipică şi ideală pentru această formă de locuire este casa din lemn. Lemnul este utilizat natural, netratat, izolaţiile sunt şi ele din materiale naturale (plută, lână, vată etc.). O învelitoare adecvată este din ţigle ceramice, iar vopsitoriile utilizate sunt pe bază de plante.
Parter Etaj
III. 3. Locuinţă adaptată pentru un membru al familiei cu handicap locomotor
Soluţia optimă este cea cu coridor central, cât mai drept, care oferă acces uşor spre fiecare încăpere, evitând multe unghiuri şi întoarceri. Cuierul şi alte rafturi vor avea înălţimea accesibilă din scaun. Camera de zi trebuie să fie suficient de spaţioasă ca să permită mişcarea liberă cu scaunul a gazdei şi a încă 2-3 oaspeţi în scaun. Pentru nevăzători, spaţiile trebuie să fie chiar mai mari şi să permită şi depozitarea bibliotecii şi mijloacelor electronice specifice. Mobilierul bucătăriei şi băii urmează prescripţii de gabarit speciale, în funcţie de handicap. Se evită treptele la acelaşi nivel (inclusiv interior-exterior la parter) şi se impune un lift pentru accesul la etajele superioare.
În stânga - locuinţă oarecare. În dreapta – locuinţa după ce a fost adaptată pentru o persoană cu handicap.
III. 4. Casa solară
Casa construită pentru a utiliza energia solară nu este o construcţie oarecare cu faţade din sticlă, unde captatorii rezolvă singuri problema încălzirii. În realitate, întreaga concepţie arhitecturală susţine sistemul de încălzire printr-o organizare anume şi prin soluţii tehnice de mare precizie. Orientarea casei, ventilarea, distribuţia spaţiilor în raport cu zona captatoare conlucrează pentru eficienţa sistemului. Între spaţiul-seră şi restul casei există o zonă tampon. Într-o climă favorabilă, economia de energie poate fi de 25%.
Parter Etaj
Secţiune
Locuinţe solare la Graz, 1992.
CASE PREFABRICATE DIN LEMN
Sunt construcţii realizate integral din lemn ecarisat sau/şi produse derivate pe
bază de lemn, amenajate astfel încât să asigure spaţii interioare în care să se
desfăşoare activităţi curente de viaţă şi odihnă ale oamenilor, în mod temporar sau
permanent.
1.Criterii de clasificare:
Destinatie: case de vacanta sau odihna, case de camping, case de locuit
permanente, constructii administrative, scoli, gradinite, hoteluri ;
Desfasurarea pe verticala: case parter, parter + mansarda, parter+etaj,
subsol+parter din zidarie+ mansarda sau etaj de lemn;
Desfasurarea pe orizontala: case individuale, case cuplate, case insiruite
2.STRUCTURA DE REZISTENŢĂ A CASELOR INTEGRAL
PREFABRICATE DIN LEMN se poate descompune în două subsisteme având
diferite alcătuiri constructive:
Subsistemul structura de rezistenţă verticală:
- panouri portante;
- cadre din lemn şi elemente de închidere din plăci pe bază de lemn sau
scânduri;
- bârne, dispuse suprapus;
Subsistemul structură de rezistenţă verticală preia solicitările datorate încărcărilor
gravitaţionale permanente, utile şi climatice, precum şi acţiunile orizontale din vânt
şi seism. Structura de rezistenţă verticală este intrinsec corelată cu rezolvarea
arhitecturală.
Subsistemul structura de rezistenţă orizontală
Planşeul; variante de soluţii constructive :
- panouri portante;
- dulapi dispuşi la distanţe reduse (30…40 cm);
- grinzi la distanţe de 60…80 cm, cu elemente de închidere la tavan şi la
pardoseală;
- grinzi cu zăbrele cu tălpile din scânduri sau dulapi şi cu zăbrelele din
metal sau din lemn;
Şarpanta acoperişului se poate realiza cu sistem de şarpantă pe
scaune, cu ferme din lemn, având îmbinările cu cuie sau plăci metalice
sau cu ferme mixte (lemn - metal).
Subsistemul planşeu preia încărcările gravitaţionale permanente şi utile şi
asigură prin modul de conformare şi de legătură cu structura de rezistenţă verticală
efectul de şaibă orizontală pentru preluarea încărcărilor orizontale.
2.1.SUBSISTEMUL STRUCTURA DE REZISTENŢĂ VERTICALĂ
Structuri de rezistenţă din lemn masiv sub formă de bârne (fig.,1, a şi b),
din lemn semirotund cu muchiile teşite (fig. 6,1, c) sau din lemn ecarisat sub
formă de grinzi (fig..1, d).
În toate cazurile, în zonele de îmbinare, lemnul masiv se prelucrează astfel
încât să se poată prelua atât eforturile de compresiune, cât şi cele de întindere. În
cazul în care se utilizează grinzi ecarisate, pentru a se reduce şi simplifica
manopera la confecţionarea elementelor din lemn masiv, acestea se prelucrează pe
jumătate de secţiune, eforturile de lunecare dintre elemente fiind preluate de
dornuri metalice sau din lemn (fig. 6.1, d).
a b
c d
Fig..1. Structuri de rezistenţă verticale din lemn masiv: a - din lemn rotund; b
- din lemn rotund teşit în zonele de îmbinare; c - din lemn semirotund; d - din
lemn ecarisat.
Fig..2. Detalii de pereţi exteriori realizaţi din bârne de lemn: a – cu bârne
profilate; b – cu dornuri pentru împiedicarea deplasării laterale a grinzilor
Pereţii acestor categorii de construcţii trebuie să răspundă următoarelor
cerinţe:
să asigure rezistenţa şi stabilitatea clădirii, la încărcările din exploatare; în
mod curent pereţii cu grosimea de 18…22 cm, dispuşi în sistem fagure satisfac
această cerinţă;
îmbinările la colţurile, intersecţiile şi ramificaţiile clădirii să asigure
preluarea eforturilor de lunecare în plan orizontal; această condiţie poate fi
satisfăcută prin profilarea capetelor grinzilor conform detaliilor din figura 6.1;
să asigure preluarea unor eforturi de lunecare în secţiunea transversală a
peretelui; această condiţie se poate satisface prin profilarea grinzilor cu lambă şi
uluc (fig. 6.2a), cu dornuri plasate între grinzi (fig. 6.2 b) sau prin încleierea
grinzilor;
să asigure rezistenţa termică necesară (condiţie impusă la pereţii exteriori), în
funcţie de zona climatică de amplasare a clădirii şi de condiţiile de microclimat
interior; în cazul în care peretele din lemn nu poate satisface această cerinţă, acesta
se plachează cu un strat de termoizolaţie eficientă (polistiren expandat sau vată
minerală semirigidă).
Structuri de rezistenţă cu schelet portant realizat din lemn masiv
Scheletul portant sub formă de cadre este alcătuit din montanţi şi rigle dispuse
la distanţe reduse, caz în care nu sunt necesare diagonale de contravântuire (fig. 6.3,
a) sau la distanţe mai mari, caz în care apare necesitatea rigidizării scheletului
portant cu diagonale de contravântuire (fig..3, b şi c).
a b
c
Fig..3. Structuri de rezistenţă cu schelet portant : a - cu montanţi amplasaţi la
distanţe reduse; b - cu diagonale de contravântuire continue pe un nivel; c -
cu diagonale de contravântuire în K.
Structurile de rezistenţă cu cadre din lemn pot fi alcătuite în diferite moduri
de realizare şi dispunere a elementelor portante şi a celor secundare, precum şi cu
diferite sisteme de îmbinări:
Structuri de rezistenţă cu grinzi principale având secţiune simplă (fig. 6.4):
- pe cele două direcţii principale de inerţie ale structurii de rezistenţă,
grinzile principale sunt fixate pe stâlpi, care sunt continui, în acest mod
înălţimea stâlpilor este constantă la interior şi la exterior;
- grinzile secundare sunt dispuse între grinzile principale pe direcţii diferite
în diversele panouri de planşeu astfel încât să se asigure o compartimentare
similară pe direcţia transversală şi pe cea longitudinală a clădirii.
Fig..4. Structură de rezistenţă cu grinzi principale şi stâlpi dintr-un singur element;
grinzi principale dispuse pe direcţii ortogonale, în diferitele panouri
Structuri de rezistenţă cu grinzi principale având secţiune dublă (fig.
6.5):
- grinzile principale ale structurii de rezistenţă a clădirii sunt realizate cu
secţiune dublă şi sunt dispuse la cote diferite pe cele două direcţii
principale ale clădirii;
- grinzile secundare se dispun pe o singură direcţie, în planul grinzilor
principale superioare;
- stâlpii cu secţiune simplă sunt continui printre grinzile principale.
Structuri de rezistenţă cu stâlpi având secţiune dublă (fig. 6.6):
- grinzile principale pe una din direcţiile principale ale clădirii au
secţiune simplă şi sunt amplasate între stâlpii structurii de rezistenţă, care
au secţiune dublă;
- grinzile principale pe direcţie perpendiculară au secţiune dublă şi sunt
dispuse peste grinzile principale anterioare, de o parte şi de alta a
stâlpilor structurii de rezistenţă;
- grinzile secundare sunt dispuse în planul grinzilor principale superioare.
Fig..5. Structură de rezistenţă cu grinzi
principale duble pe cele două
direcţii şi cu stâlpi cu secţiune
simplă
Fig..6. Structură de rezistenţă cu grinzi
principale simple pe o direcţie şi
cu grinzi principale duble pe
cealaltă direcţie, precum şi cu
stâlpi dubli
Structuri de rezistenţă cu stâlpi şi grinzi dispuse la distanţe reduse (fig.
6.7):
structura de rezistenţă este realizată în acest caz cu elemente structurale
– stâlpi şi grinzi – dispuse la distanţe reduse (60 cm);
sistemul asigură o rigiditate sporită a structurii de rezistenţă verticală şi
orizontală ceea ce permite preluarea şi transmiterea în condiţii optime a
încărcărilor gravitaţionale şi a celor orizontale din vânt şi seism;
soluţia constituie un sistem intermediar dintre soluţia în cadre şi cea cu
panouri.
Fig..7. Structură de rezistenţă cu grinzi principale şi stâlpi la distanţe reduse –
structură cu nervuri
Îmbinările la noduri se realizează astfel încât să se asigure continuitatea
elementelor structurale – stâlpi, grinzi principale, grinzi secundare (fig. 6.8).
a b c
Fig..8. Îmbinări la nodurile structurii de rezistenţă: a – grindă principală continuă,
solidarizată de stâlp cu elemente metalice; b – stâlp şi grindă principală
continuă prin profilarea elementelor; c – stâlp, grinzi principale şi grinzi
secundare amplasate decalat
În figura 9 sunt prezentate detaliile de rezemare ale grinzilor principale de
planşeu de pe cele două direcţii, dispuse în acelaşi plan, pe stâlpi continui.
a b
Fig..9. Detalii de îmbinare grinzi-stâlpi cu dispozitive metalice: a – cu sabot; b –
cu furură
Structuri de rezistenţă din panouri portante, realizate cu schelet interior
din lemn masiv şi feţe din plăci (fig. 6.10).
Subansamblul panou portant este integral prefabricat şi are incluse din
fabricaţie: termoizolaţie, barieră contra vaporilor de apă, finisaje la feţe, eventualele
instalaţii electrice. Pentru realizarea unor prinderi ascunse, precum şi pentru
eventuale demontări şi remontări ale construcţiei, panourile pot fi livrate
neasamblate complet:
- ramă + faţadă exterioară;
- termoizolaţie (fonoizolaţie) şi barieră de vapori;
- panoul de faţă interioară.
a b
Fig..10. Structura de rezistenţă cu panouri portante (a) şi diferite moduri de
rezolvare a panourilor (b).
Fig..11. Rama pentru panou modulat de perete exterior (interior)
Elementul de bază, panoul, modulat pentru peretele interior sau exterior are
lăţimea de 1200 mm şi înalţimea de 2400...3000 mm, în funcţie de condiţiile de
arhitectură impuse. Panoul este format dintr-o ramă din lemn de răşinoase,
rigidizată cu montant intermediar şi cu câte două rânduri de traverse (fig. 6.10).
Panourile portante sunt realizate în sistem modulat, cu lăţimea de 1,00…1,25
m şi înălţimea egală cu cea a etajului.
Structura de bază a panourilor este realizată din:
cadru de lemn, dispus la interior, alcătuit din:
- montanţi dispuşi la distanţe de 50…60 cm;
- rigle amplasate la partea superioară şi la cea inferioară;
- rigle intermediare pentru rigidizarea montanţilor şi pentru delimitarea
golurilor de uşi şi ferestre;
- diagonale de contravântuire;
feţe portante sau neportante alcătuite din:
- scânduri în grosime minimă de 2,2 cm dispuse longitudinal şi
transversal (perpendicular pe cele două feţe ale panoului);
- placaj de construcţie în grosime de 10…12 mm;
- plăci din fibre de lemn (PAL) în grosime de 12 mm, încleiate cu
răşini epoxidice, rezistente la umiditate;
- plăci din boiscement;
- plăci din OSB;
- plăci din ghips-carton în grosime de 10 mm;
- combinaţii ale materialelor prezentate, dispuse diferenţiat pe cele
două feţe.
Elementele componente ale cadrului interior sunt asamblate prin cuie, prin
încleiere sau cu plăcuţe multicuie (Gang-nail).
Încărcările verticale sunt preluate de montanţi, care prin intermediul riglei de
bază sunt transmise la fundaţii sau la panoul de la nivelul inferior. Încărcările
orizontale sunt preluate de ansamblul cadru interior rigidizat cu feţele exterioare
prin tije sau încleiere.
.2.2. Subsistemul planşeu
În mod curent planşeele la casele din lemn integral prefabricate se realizează:
- cu grinzi din lemn sau dulapi (elemente dispuse la distanţe reduse, 40...60
cm) care reazemă pe riglele scheletului portant (fig. 6.3) şi podini din
scânduri pentru pardoseală şi pentru tavan;
- cu panouri portante care reazemă pe panourile portante ale structurii
verticale;
- din grinzi cu zăbrele cu tălpi din lemn şi zăbrele din metal.
Sistemul constructiv adoptat trebuie să răspundă exigenţelor privind
rezistenţa şi stabilitatea la încărcările din exploatare, deformabilitatea, capacitatea
de preluare a încărcărilor orizontale care acţionează în planul lor.
Pentru îmbunătăţirea comportării construcţiilor integral prefabricate din lemn
la solicitări seismice sau la solicitări climatice deosebite (vânt cu intensitate mare)
se pot utiliza ca soluţie de planşeu şaibe antiseismice, prin intermediul cărora să se
realizeze o transmitere echilibrată a solicitărilor seismice la elementele structurale
de pereţi.
Grinzile planşeului sunt realizate din dulapi sau din grinzi de lemn, dispuse
la interax de 50...60 cm (fig. 6.12).
Fig..12. Detaliu de rigidizare a planşeului cu podină din scânduri încrucişate
Şaiba rigidă, care are şi rol de podină pentru circulaţie, este formată din două
rânduri de scânduri cu dimensiunile minime de 15 2,5 cm, bătute încrucişat la 45
faţă de linia pereţilor. Fixarea podinei de grinzi se face cu cuie, care trebuie să preia
eforturile de lunecare în plan orizontal. Se recomandă ca faţa superioară a podinei
să fie rindeluită, iar scândurile să fie prelucrate pe cant pentru îmbinarea
longitudinală cu lambă şi uluc. Dispunerea acestor dulapi s-a prevăzut la 45 faţă
de direcţiile principale ale pereţilor, astfel încât transmiterea solicitărilor seismice
să se realizeze prin compresiune în planul podinei.
.2.3. Subsistemul acoperiş
Structura de rezistenţă a acoperişului se rezolvă în mod obişnuit din ferme de
lemn cu consum redus de metal (fig. 6.13) sau din şarpantă pe scaune cu căpriori,
pane, popi, contrafişe şi cleşti.
a b
c
Fig..13. Soluţii constructive pentru structura de rezistenţă a acoperişului: a – cu
ferme cu zăbrele; b – cu şarpantă pe scaune; c – cu tavan în pantă.
Casa din barne
Casa din barne
Casa din barne cu sarpanta din ecarisate
Casa cu cadre si barne
Casa din barne
Casa din barne
Casa cu pereti exteriori din barne si cadre interioare
Casa in cadre de lemn
Casa in cadre de lemn
Casa in cadre de lemn
Casa cu pereti de lemn din grinzi profilate
Casa cu pereti realizati din montanti (dulapi) cu placi OSB,
Casa cu pereti de lemn; prindere de elementele de reazem
Casa cu pereti din lemn: prinderi pentru grinzile de lemn ale planseului de
pereti
Casa cu pereti de lemn: planseu cu grinzi de lemn din dulapi si placa OSB
Casa cu pereti din lemn
Casa cu pereti din lemn
C6-1
CONCEPTE DE PROIECTARE REFERITOARE LA CONSTRUCTIILE DIN
LEMN
1. METODA DE CALCUL
Calculul elementelor si constructiilor din lemn se face in domeniul elastic, prin
metoda starilor limita (Normativ NP 005 / 2003).
Sunt luate în considerare două tipuri de stări limită :
Stare limită ultimă (S.L.U.);
Stare limită a exploatării normale (S.L.E.N.) sau stare limită de serviciu
(S.L.S.).
Stările limită ultime sunt asociate cedării structurii sau oricărei altei ruperi a
unui element structural. Astfel, se regăsesc aici următoarele situaţii :
Pierderea echilibrului static ;
Ruperi datorate deformaţiilor excesive ;
Fenomene de instabilitate şi de transformare a structurii în mecanism.
Stările limită ale exploatării normale se referă la :
Deformaţii care afectează aspectul sau exploatarea construcţiei ;
Vibraţii care determină inconfortul persoanelor sau deteriorarea structurii ;
Alteraţii (incluzând dezvoltarea fisurilor şi crăpăturilor) care sunt
susceptibile de a avea un efect nefavorabil asupra durabilităţii structurii.
Pentru starea limită ultimă, relaţia generală de verificare este :
Fef Fi
unde:
Fef efortul secţional calcul, corespunzător tipului de solicitare « i », în N,
Nmm ;
Fi capacitatea de rezistenţă a barei din lemn masiv la solicitarea « i », în N
sau N mm;
Ticii mSRF
în care:
Ric rezistenţa de calcul la solicitarea « i », stabilită în funcţie de specia de
material lemnos, clasa de calitate a lemnului şi condiţiile de exploatare a
elementelor de construcţie, în N/mm2;
Si caracteristica secţională, în mm2 sau mm
3;
mT coeficient de tratare a lemnului.
EUROCODE - urile sunt coduri de conceptie şi de calcul pentru construcţiile
civile, elaborate la nivel european. Programul lor de elaborare este în stadiu final si,
C6-2
într-un viitor apropiat, Eurocode-urile se vor substitui textelor naţionale cu caracter
normativ, din diferite ţări europene.
Eurocode 5 “Design of timber structures“ este redactat având la bază
principiul stărilor limită. Conceptual, forma ecuaţiei de verificare pentru un element
sau pentru o îmbinare este :
iFId FR
unde:
m
k
d
kRR mod
Rd efortul de calcul într-un element;
Rk rezistenţa caracteristică a unui element;
kmod factor modificator compus;
m coeficient parţial de siguranţă referitor la material;
Fi*Fi suma efectelor încărcărilor ( Fi – coeficient parţial pentru
încărcare, Fi – încărcare provenită din vânt, zăpadă, etc.)
2. DATE DE INTRARE
Datele iniţiale de lucru se referă la esenţa lemnului, clasa de calitate (sau de
rezistenţă) a acestuia şi condiţiile de mediu în care sunt exploatate elementele de
lemn studiate.
Calculul structurilor spatiale se va efectua evaluând încărcările şi stabilind
combinaţiile de încărcări. Se iau în considerare la dimensionarea elementelor
componente încărcările permanente, încărcările din vânt şi încărcările din zăpadă,
conform următoarelor standarde:
- CR0/2005 - “Cod de proiectare. Bazele proiectării structurilor în
construcţii”;
- CR1-1-3-2005 - "Cod de proiectare. Evaluarea acţiunii zăpezii asupra
construcţiilor”;
- CR1-1-4-2005 -“Cod de proiectare. Bazele proiectării şi acţiuni asupra
construcţiilor. Acţiunea vântului”;
- P100-1 / 2006 - ”Codul de proiectare seismică – Partea I: prevederi de
proiectare pentru clădiri”.
3. CALCULUL STRUCTURILOR DIN LEMN.
Calculul la SLU se refera la dimensionarea elementelor structurale de
rezistenta.
C6-3
Calculul la SLS se refera la verificarea stabilitatii de ansamblu a structurii
(drift si deplasare totala) si verificarea deformatiilor diferitelor elemente
structurale, supuse la incovoiere.
Construcţie cu structura de rezistenţă din cadre de lemn
Structura de rezistenţă din cadre de lemn este alcatuită din:
- cadre spaţiale (stâlpi şi grinzi principale), dispuse pe două direcţii ortogonale;
- planşeul este alcătuit din grinzi secundare – elemente simple / compuse,
solidarizate cu OSB, care sprijină pe grinzile principale transversale;
- acoperisul are structura de rezistenta formata din scaune de sarpanta – popi,
pane, căpriori, contrafise.
- stabilitatea structurii este realizate cu contravântuiri în X dispuse pe inaltimea
unui nivel, în sens longitudinal şi transversal construcţiei.
1. Elemente supuse la incovoiere apar la elementele planseului (grinzi principale si
secundare, podini), sau ale acoperisului (capriori si pane).
Calculul la incovoiere consta din:
- Verificarea eforturilor normale - SLU;
- Verificarea eforturilor tangentiale - SLU;
- Verificarea deformatiilor (sagetii) - SLS.
a. Verificarea eforturilor normale – SLU – se face in sectiunea cea mai
periculoasa, care poate fi sectiunea de moment incovoitor maxim sau
sectiunea cu slabiri maxime, daca ele nu coincid.
Relaţia de verificare a capacităţii portante este:
ef rM M
Mef efort secţional de calcul al elementelor din lemn solicitate la încovoiere
simplă;
Mr capacitatea de rezistenţă a elementelor din lemn masiv cu secţiune
simplă, solicitate la încovoiere simplă.
b. Verificarea eforturilor tangentiale – SLU – apare necesara numai la
elemente cu deschidere mica si incarcari mari si in cazul sarcinilor
concentrate mari in apropierea reazemelor.
Relaţia de verificare a capacităţii portante la forfecare perpendicular pe
fibre este :
ef rV V
Vef efort secţional de calcul al elementelor din lemn solicitate la forfecare
perpendiculară pe fibre;
C6-4
Vr capacitatea de rezistenţă a elementelor din lemn masiv cu secţiune
simplă, solicitate la forfecare perpendiculară pe fibre.
c. Verificarea deformatiilor (sagetii) – SLS – se face in ipoteza cea mai
defavorabila de incarcare.
Verificarea consta in compararea sagetii efectiva cu sageata admisibila:
fcalcul ≤ fadmisibil
Valorile sagetilor maxim admisibile sunt date in NP005/2003.
Pentru elementelor planseelor tencuite se mai face verificarea suplimentara
ca la actiunea incarcarilor utile sa se respecte conditia:
fcalcul ≤ l / 350
2. Elemente supuse la compresiune centrica apar la stalpii incarcati centric
(stalpi si popi de sarpanta)
La piese cu zveltetea redusa (piese scurte cu sectiune transversala dezvoltata) –
λ ≤ 10 – dimensionarea se face la compresiune simpla.
Relaţia de verificare a capacităţii portante este:
ef rC C
Cef efort secţional de calcul al elementelor din lemn solicitate la compresiune
axială paralelă cu fibrele;
Cr capacitatea de rezistenţa a elementelor din lemn cu secţiune simplă,
solicitate la compresiune axială paralelă cu fibrele.
c
r c calcul TcIIC R A m Φc
c
cR rezistenţă de calcul a lemnului masiv la compresiune axială paralelă
cu fibrele, în funcţie de specia de material lemnos, clasa de calitate a lemnului
şi condiţiile de exploatare a elementelor de construcţie ;
calculA aria secţiunii de calcul slăbite;
Tcm coeficient de tratare a lemnului la solicitarea de compresiune axială
paralelă cu fibrele.
Φc coeficient de flambaj, subunitar.
C6-5
Conceptia de proiectare conform P100-1/2000
Constructiile din lemn trebuie sa tina cont de conceptul de comportare neliniara:
a.comportare structurala disipativa;
b. comportare structurala putin disipativa.
Structurile proiectate conform acestui conceptului a se incadreaza in clasa M
sau H de ductilitate. Zonele disipative vor fi localizate in imbinari si conectori
metalici, luand in considerare si eventualele influente locale datorate tijelor care se
deformeaza, iar elementele din lemn raman in domeniul de comportare elastica.
Structurile calculate conform concept b –efectele actiunii seismice se
calculeaza pe baza unei analize globale elastice, faar a lua in considerare
comportarea neliniara a materialului. Valoarea factorului de comportare q=1 si clasa
de ductilitate L.
Concept de proiectare Factor de comportare q Clasa de ductilitate ceruta
Structuri slab disipative 1<q<1.25 L(redusa)
Structuri disipative 1.25≤q<3 M(medie)
Q=3 H(mare)
Caracterizarea comportarii structurale disipativa:
-Sunt considerate zone disipative in noduri numai acele materiale si imbinari
mecanice care au o comportare corespunzatoare la solicitarea de oboseala;
-Imbinarile incleiate se considera zone nedisipative;
-Imbinarile prin chertare nu pot fi folosite atunci cand eforturile de forfecare sau
intindere perpendiculara pe fibre sunt predominante.
In tabelul de mai jos sunt prezentate valori ale factorilor de comportare functie de
tipul de structura si clasa de ductilitate.
C6-6
C6-7
Hala Targoviste
Hotel din lemn lamelat incleiat-Sinaia
Sali din lemn lamelat incleiat
Sala de sport
Sala de fotbal
Sala de sport din lemn lamelat incleiat –deschidere 42m-Portugalia
Supermarchet Lisabona-grinzi drepte 30m
Sala cu spatiu multifunctional-Germania
Budapesta
Stadion olimpic Norvegia
Centru commercial Paris
Pavilionul japonez-Hanovra-Expo 2000
Pavilion Japonia
Pod pietonal-32m deschidere-Portugalia
ARHITECTURA CLĂDIRILOR DE BIROURI
I. Amplasamentul şi relaţia cu situl -În centrul oraşului- tendinte in rezolvarea birourilor: parterul e redat circulaţiei libere a pietonilor şi nu e ocupat de mari spaţii goale de recepţie,. Într-adevăr, clădirea de birouri aflată în centru trebuie să fie deschisă cel puţin la parter contactelor cu oraşul. Pe de o parte nu trebuie să fure pietonului suprafeţe din oraş, ci să păstreze continuitatea pietonală prin pasaje comerciale, pe de altă parte activităţile comerciale să fie accesibile angajaţilor birourilor de deasupra sau vecine.
-Excentric faţă de centru sau la marginea oraşului Cartierul de afaceri la Defense, de exemplu, a fost conceput să lege clădirile de birouri într-un ansamblu social de mare atracţie, situat la marginea de nord-vest a Parisului
Urban mixed development: Commerzbank Frankfurt, arhitect Foster Associates şi Centru de afaceri în Ontario, Canada, arhitecţi Roche & Dinkeloo.
-În afara oraşului -Acest tip de amplasament nu şi-l poate permite, desigur, orice program, de exemplu nici acela de conducere politică, nici de administraţie publică, în schimb şi-l pot permite sedii de firme, institute etc. El e preferat mai ales de acele tipuri de activităţi terţiare care sunt legate de unităţi de producţie şi de cercetare
II. Tipuri de clădiri de birouri -clasificari -Pe criteriul statutului clădirii
* Sediu propriu al firmei, construit pe speze proprii, pentru proprie folosinţă, este cazul cel mai frecvent în Europa.
Cele mai multe firme aspiră să aibă sediu propriu, construit în acord cu nevoile proprii şi mai ales cu imaginea pe care vor s-o promoveze. În realitate, statisticile actuale spun că o firmă este nevoită, din cauza dinamicii pe piaţa afacerilor, să-şi schimbe sediul în medie la şapte ani. Pe de altă parte, multe sedii proprii de firme oferă la rândul lor spaţii de subînchiriat.
* Clădiri construite pentru închiriat – birouri "în alb" constituie cazul cel mai frecvent în America.
Ele corespund realităţii că aproximativ la 5-7 ani, firma fie se mută, fie are nevoie de reamenajare, ca urmare a modificărilor de management, activitate etc.
În concluzie, sediile proprii sunt pozitive, din motive general arhitecturale şi de progres al gândirii. Ele sunt totuşi uneori dezavantajoase, atunci când au fost gândite mult prea în acord cu necesităţile de moment ale firmei. Clădirea va fi atunci cu atât mai greu de adaptat la schimbările viitoare (ale mijloacelor de lucru, tehnologiei, mijloacelor de operare, ale pieţei de afaceri etc).
-Pe criteriul funcţional
a. clădirea de birouri pură, izolată, introvertită, care nu are activitate cu publicul. Ea este simplu sediu social ori sediu administrativ al unei firme.
b. clădirea de birouri pură, izolată, a cărei activitate specifică presupune şi contact cu publicul – de exemplu bursă, CEC, cameră de comerţ, bancă etc.
c. clădirea de birouri cu sau fără unităţi proprii de producţie sau cercetare; d. clădirea de birouri mixtă, care pe lângă activităţile proprii financiare, administrative, juridice etc., conţine funcţiuni adiacente precum magazine, restaurant, dotări sportive, galerii de artă, deschise şi publicului etc.;
e. clădirea de birouri mixtă, care fuzionează funcţional cu hoteluri adiacente, spaţii comerciale, chiar teatru (New London Centre – Theatre),
-Pe criteriul programului de arhitectură deservit
a. conducere politică: parlament, ambasadă, consulat, palat rezidenţial; b. administraţie publică: guvern, minister, primărie, poliţie, tribunal, vamă;
c. activităţi economice: centre de afaceri, sedii de firme, institute, bănci, bursa etc.
- Pe criteriul relaţiei cu trecutul şi viitorul .a. în clădire nouă, în clădire istorică adaptată sau ambele la un loc;
b. în clădire nouă gândită ca spaţiu reversibil
-Pe criteriul utilizării la maximum a tehnicii
a. Clădirea clasică de birouri. b. Clădirea inteligentă este soluţia tehnică cea mai performantă, faţă de toate
tipurile existente până acum.
-Pe criteriul relaţiei dintre clădire şi organizarea interioară a. Cu sâmburele vertical interior sau exterior b. Cu birouri închise sau deschise etc. -Pe criteriul morfologic 1. Clădirea imobil este clădirea care se supune - integrat sau nu – ţesutului urban existent şi se caracterizează prin respectul faţă de contextul istoric.
Diputacion provincial, arh. Federico Correa, Barcelona 1987. O clădire nouă de şapte etaje se aşează în spatele unei case istorice, oferindu-i un ecran pe care să se proiecteze. Correa reia de la casa istorică tema colţului circular, stabilind astfel un dialog savant cu contextul printr-o reinterpretare istorică.
2. Clădirea de tip vilă, foarte legată de peisaj, aflată în afara centrului aglomerat, în cartiere de locuit elegante sau la periferie, într-un mediu natural de calitate cu care stabileşte un dialog subtil. Volumetria ei poate fi de tip compact, pavilionar sau cu aripile întinse în natură, cu sau fără atrium etc. 3.Construcţia autonomă, indiferentă la context, de obicei deoarece acest context nu este valoros. E amplasată în zone delabrate, în care clădirea e cea care înnobilează situl şi creează reperul calitativ
Tipul compact. Germania 1994, arh. Log ID. Extinderea pe verticală a unei mici clădiri de birouri, legată de natură atât prin peisaj, cât şi prin sistemul eficient de utilizare a încălzirii solare.
Don Mills, Park Center, Ontario, Canada, 1985-90, arh. Harry Pellow. Birouri "în alb". Patru blocuri masive, cu jocuri de terase şi grădini interioare reduc impresia de densitate. Trama pătrată este de 7.60 m. Un nod tehnic tradiţional distribuie platourile în suprafaţă de 853-1380 mp. Birourile închise, situate în adâncimea platoului, nu ţin cont de iluminatul natural.
4. Clădirea de tip bară, înaltă sau nu. Adâncimea barei este cea optimă tipului de birouri dorit. În funcţie de amplasament şi în acord cu organizările alternative, dacă e nevoie de extinderi, bara se poate prelungi, fragmenta, îşi poate schimba direcţia etc.
5. Clădirea de tip fagure 6. Turnurile de birouri sunt binecunoscute, formula lor fiind oarecum tip.
Firma EDF-GDF, birouri, primire, depozitare, parc de staţionare la Kingersheim, Franţa, 1989. Arh. Spitz şi Martini. Două clădiri faţă în faţă, de înălţimi diferite, articulate printr-un volum de primire, între ele. Birouri dispuse clasic de-a lungul unei străzi interioare. Există şi un aport de lumină zenitală. Două criterii au determinat alegerea acestui tip: dorinţa de a organiza unităţile de lucru într-un anumit fel şi dorinţa de a exprima eficacitatea serviciului public prin dinamica formală.
Ministerul Afacerilor Sociale, birouri administrative pe 56000 mp, în la Haye, Olanda. Hermann Hertzberger, 1990. Sistemul modular e alcătuit din 16 unităţi octogonale juxtapuse şi legate de galerii acoperite. Fiecare entitate poate primi 32 de persoane pe 420 mp, într-un spaţiu amenajat liber, cu infinite posibilităţi de compartimentare. Dispoziţia de ansamblu, organicistă prin celulele aglutinate,. Plan, secţiune şi schema circulaţiilor şi curţilor interioare.
a. Bank für Gemeindewirtschaft, Frankfurt – plan. b. Clădire cantonală, Berna – plan. c. Bank of China, Hong Kong. d. Turnuri foarte înalte ale lumii: ▪ Tour Eiffel, ▪ Chrysler Building New York, ▪ John Hancook Building Chicago, ▪ Bank of China Hong Kong, ▪ Central Plazza Hong Kong, ▪ Empire State Building New York, ▪ World Trade Center New York, ▪ John Mao Building Shanghai, ▪ Sears Towers Chicago, ▪ Millenium Tower Tokio, 1840m. ► World Trade Center pe 28 iulie 2001, la răsăritul soarelui.
a
b
c
d
■ Criterii de proiectare interioară a clădirii:
▪ Dimensiunea spaţiului e variabilă, în funcţie de temă şi program. ▪ Poziţia nodului poate fi exterioară sau interioară, în care caz poate avea poziţie centrală, excentrică, repartizată pe mai multe noduri, parţial interioară, parţial exterioară etc.
▪ Adâncimea spaţiului e dată de distanţa de la anvelopantă la circulaţia (de cca. 2 m lăţime) din jurul nodului vertical. La rândul ei, ea depinde de poziţia în plan a nodului.
În cazul nodului interior, în funcţie de distanţa până la coajă avem: - adâncime foarte mare – peste 20 m de la geam până la circulaţia din jurul nodului. - adâncime mare: 11–19 m - adâncime medie: 6-10 m - adâncime mică: 4-5 m
▪ Proiectarea nodului. Conţinutul nodului depinde de: - numărul etajelor, care determină numărul de lifturi;
a. sâmbure interior central, b. sâmbure interior lateral, c. sâmbure exterior
a
a. adâncime medie b.
adâncime
mică
a b c
a
b
- suprafaţa etajului şi numărul funcţionarilor, care determină numărul de lifturi, scări şi grupuri sanitare; - spaţii suplimentare ca oficii, case de troliu, eventual coffee stations etc.; - spaţii de curăţenie diverse.
▪ Trama. Există cel puţin patru tipuri de trame suprapuse:
- trama structurală (stâlpi), - trama constructivă (module ale finisajelor – planşeu, plafon etc., în funcţie de
oferta pieţii) - trama de instalaţii (prize) - trama de amenajare interioară (birouri)
▪ Trama structurală. În mod normal, trama structurală variază de la 5 la 9 m, deşi distanţa de 5m interax riscă să ofere imaginea unei păduri de stâlpi.
Trama potrivită pentru a permite şi amenajarea cu camere, trebuie să ţină cont de un minimum de 2.75 m pentru un birou.
Pentru birourile deschise, trama potrivită ar trebui să fie de cel puţin 5.1 m interax. ▪ Trama constructivă vizează subîmpărţirea plafonului fals, a dalelor pardoselii etc., astfel încât să permită, de exemplu, amplasarea corpurilor de iluminat din plafon într-un mod controlat. Trama constructivă este de obicei o subdiviziune a tramei structurale.
▪ Trei poziţii ale stâlpilor în relaţie cu anvelopanta: - stâlpii în afara peretelui cortină – soluţie elegantă, dar scumpă; - stâlpii integraţi în grosimea peretelui exterior – trebuie să ţină cont de cable şi
conducte, care de multe ori urmăresc perimetrul; - în interiorul casei, dar atunci distanţa de la stâlpi la anvelopă nu trebuie să fie
spaţiu pierdut, ci să permită mobilarea; un minimum 2.75 m de consolă permite
În imagine: a. trama structurală, b. trama constructivă, c. trama de instalaţii, d. trama de amenajare interioară
amplasarea unui birou, dar mai convenabile sunt dimensiunile de peste 3.00m, până la 4-5 m;
- la faţadă, locul stâlpilor îl pot lua şprosurile structurale; evident, nu toate şprosurile trebuie să fie structurale, ci doar cele din linia stâlpilor interiori;
▪ Dimensiuni ale spaţiilor construite:
- Spaţii mici – într-o cameră sunt necesari minimum 8 mp/ loc de lucru, ţinând cont că o dimensiune minimă pe cele două direcţii ale unui loc de birou este de 2.6 m. - Spaţii medii – pentru de grup de, să zicem 5 persoane – 40-150 mp. - Spaţiile mari nu se supun reglementărilor, ci criteriilor de lux şi imagine.
▪ În caz de incendiu se recomandă: - în cazul unei singure ieşiri de incendiu, distanţa maximă de la locul de lucru la ieşire să fie de max. 30.5 m. - să existe ferestre mobile, - scara să poată fi izolată, pentru a împiedica propagarea focului de la un etaj la altul. - la clădiri mai înalte 18 m, casa scării principale este prevăzută cu un spaţiu tampon etc.
▪ Alături de opţiunea iniţială cu privire la adâncimea spaţiului orizontal de la anvelopantă la sâmbure, trebuie decisă şi înălţimea liberă între planşee, ţinând cont de poziţionarea şi dimensiunile tuturor traseelor de instalaţii.
▪ În concluzie, un sediu de birouri trebuie setat pentru două variabile majore: - dinamica amenajării interioare şi - dinamica logisticii - automatizări, cablaje, inovaţii tehnice, informatice etc.
Imobilul inteligent construcţia inteligentă se defineşte ca imobil precablat, în care noul chiriaş, indiferent de tipul activităţii, dispune imediat de conectare la comunicaţii performante. Este deci o construcţie care, după ce a fost încheiată de către constructor, nu aşteaptă luni de zile goală, ci poate fi imediat ocupată de o firmă care a hotărât să-şi schimbe sediul. Instalarea firmei mutate poate dura 45 de minute. Condiţia este ca arhitectul să o fi conceput suficient de flexibilă, încât să poate fi, şi din punct de vedere spaţial, capabilă să acomodeze moduri variate de exploatare. Spaţiile comune în cădirea de birouri
Spaţiile pentru birouri şi cele de conferinţe sunt cele deservite de restul spaţiilor din clădire - circulaţii, spaţii tehnice, aşteptare etc.
■ Recepţia. Există trei tipuri:
▪ recepţia mare de la parterul clădirii; ▪ recepţia de etaj, a firmei anume aflată la acel etaj; ▪ recepţia de marfă.
■ Nodul principal conţine lifturile şi scările, apoi grupurile sanitare, camerele de curăţenie, eventual camere de garderobă, arhive, depozitare etc. pentru etajul curent;
■ Săli de adunare pentru întâlniri ritualizate ▪ Sala mare de conferinţe, echipată cu mijloace audio video, pentru manifestări mari, este eventual utilizată prin închiriere şi de către hotelul vecin, sau de alte grupuri în situaţia unor simpozioane, întâlniri etc. Ca şi nodul de circulaţie şi anexele sanitare, ea va avea structura ei separată.
▪ Săli mai mici, cu aceeaşi organizare – auditoriu şi vorbitor, utilizate pentru prezentări şi proiecţii.
▪ Săli de şedinţe, mobilate, de obicei, cu masă mare şi scaune împrejur.
▪ Săli mai mari, de reuniuni formale, cu mese lungi perimetrale şi spaţiu liber în mijloc.
a: Sală de conferinţe la Parlamentul din Bonn, 1993. bs: Meeting room de dimensiuni mici
■ Quiet rooms – camere complet antifonate, pentru o persoană nevoită să se concentreze la o lucrare cu termen scurt; ■ Coffee areas – oficii pentru sucuri, apă, cafea, ceai; ■ Camere de curăţenie;
■ Spaţii de depozitare, care sunt de foarte multe feluri: ▪ mobilier integrat în spaţiul de birouri, care separă, e la îndemână şi, prin poziţie şi amplasament contribuie la dinamica spaţiului; ▪ încăperi de depozitare materiale consumabile, dosare arhivate etc. ▪ încăperi de mentenanţă – server, centrale tehnice, dispecerate etc.
■ Dotări pentru cafea, gustări şi masă:
- în sistem de catering sau cu bucătării proprii;
- interioare (în principal pentru angajaţi) sau publice,
Posibilitate de amenajare. A. Birou manager cu mic loc de discuţii, b. Asistent sau
şef de departament, c. Secretară, d. Funcţionari superiori în relaţie cu publicul, e.
Grupuri de lucru.
▪ restaurant, ▪ autoservire,
▪ fast food, ▪ cafetaria,
▪ bar, ▪ automate etc.
■ Spaţii pentru mic comerţ – mai ales în locaţiile din afara oraşului,
Principii de proiectare ale structurilor metalice
Cladirile rezistente la cutremur vor fi proiectate in concordanta cu unul din
urmatoarele concepte privind raspunsul seismic al structurilor:
-comportare disipativa a structurii; se tine cont de capacitatea unor parti ale
structurii de a prelua actiunea seismica printr-o comportare inelastica; structurile
proiectate cf. acestui concept trebuie sa apartina claselor de ductilitate a structurii
M sau H;
-Comportare slab disipativa a structurii;
Conceptul de proiectare Factor de comportare q Clasa de ductilitate ceruta Structuri cu disipare mare q 4.0 H (mare)
Structuri cu disipare medie 2.0≤q<4.0 M (medie)
Structuri slab disipative q=1.0 L (redusa)
Valori ale factorului de comportare 1.0<q<2.0 se pot adopta numai in cazul in care
acestea pot fi justificate theoretic si/ sau experimental.
Tipuri de structuri
1.Cadre necontravantuite: fortele orizontale sunt preluate in principal prin
incovoiere; zonele dissipative sunt situate la capetele grinzilor, in vecinatatea
imbinarii grinda –stalp.
Zonele disipative pot fi situate si la baza stalpilor si la partea superioara a
stalpilor de la ultimul etaj al cladirilor multietajate.
1.1. Grinzi
In zonele potential plastice trebuie respectate relatiile:
0.1
,MM
Rdpl
Ed 15.0
,NN
Rdpl
Ed 5.0
,VV
Rdpl
Ed unde : VVV MEdGEdEd ,,
NEd, MEd, VEd –eforturi de proiectare in gruparea de incarcari care include actiunea
seismica;
Npl,Rd, Mpl,Rd, Vpl,Rd –eforturile (capabile) plastice de proiectare ale sectiunii;
VEd,G – forta taietoare din actiunile neseismice;
VEd,M = (Mpl,Rd,A + Mpl,Rd,B) / L; L-deschiderea grinzii
1.2. Stalpi
Stalpii se vor verifica considerand cea mai defavorabila combinatie de forta axiala
si moment incovoietor.
NEd = NEd,G + 1.1 γov ωM
NEd,E
MEd = MEd,G + 1.1 γov ωM
MEd,E
VEd = VEd,G + 1.1 γov ωM
VEd,E
NEd,G, MEd,G , VEd,G –efortul axial, momentul incovoietor si forta taietoare in stalp
din actiunile neseismice continute in gruparea de incarcari care include actiunea
seismica.
NEd,E, MEd,E, VEd,E - efortul axial, momentul incovoietor si forta taietoare in stalp
din actiunile seismice de proiectare
ΩM = Mpl,Rd,I / MEd,I – valoare unica pentru sens de actiune seismica calculata ca
valoare maxima pentru grinzile cu zone potential plastice;
Forta taietoare din stalp trebuie sa indeplineasca relatia: 5.0
,VV
Rdpl
Ed
Inima stalpului pe inaltimea imbinarii grinda-stalp trebuie sa aiba grosime
majorata.
2. Cadre contravantuie centric; fortele orizontale sunt preluate de elemente
supuse la forte axiale; zonele dissipative sunt, de regula, situate in diagonalele
intinse.
3.Cadre contravantuite excentric: fortele orizontale sunt preluate de elemente
incarcate axial; prinderea excentrica a diagonalelor pe grinda duce la aparitia unor
bare disipative care disipeaza energia prin incovoiere ciclica si/sau prin forfecare
ciclica.
Inima unei bare dissipative trebuie sa fie realizata dintr-un singur element
(fara placi de dublare), fara gauri.
Barele dissipative sunt clasificate in 3 categorii functie de tipul mecanismului
plastic dezvoltat:
-bare disipative scurte, care disipeaza energia prin plastificarea barei din forta
taietoare (eforturi principale);
-bare disipative lungi, care disipeaza energia prin plastificarea sectiunii din moment
incovoietor;
-bare disipative intermediare, la care plastificarea sectiunii este produsa din
moment incovoietor si forta taietoare;
Elementele care nu contin bare disipative stalpii, diagonalele contravantuirilor
trebuie verificate in domeniul elastic
4.Structuri metalice asociate cu nuclee sau pereti de beton armat: fortele
orizontale sunt preluate de peretii de beton armat, structura metalica preluand
numai fortele gravitationale.
5.Structuri duale (cadre necontravantuite asociate cu cadre contravantuite):
fortele orizontale sunt preluate de ambele tipuri de cadre proportional cu rigiditatea
acestora.
Trebuie proiectat sistemul la un singur factor q.
Cadrele necontravantuite, situate pe directia contravantuita a cladirii, vor fi astfel
proiectate incat sa poata prelua cel putin 25% din actiunea seismica de calcul, in
ipoteza in care cadrele contravantuite au iesit din lucru.
Cadrele contravantuite vor fi proiectate la eforturile rezultate din calculul static in
cea mai defavorabila combinatie de incarcari.
Clădiri pentru învăţământ
preuniversitar şi preşcolar
I. Învăţământ şi arhitectură
Într-o tradiţională ierarhie a arhitecturii, cele două categorii fundamentale - utilitatea
şi estetica - şi-au disputat dintotdeauna întâietatea.
Arhitectura şcolilor este unul din acele cazuri în care ele stau într-un fragil
echilibru.În ciuda pragmatismului acestui program, o evoluţie a clădirilor şcolare pentru
învăţământ ne prezintă o diversitate destul de mare de soluţii, ceea ce înseamnă că sunt
implicate şi opţiuni subiective de natură estetică. În paralel însă, ele se datorează
determinanţilor funcţionali specifici, cum ar fi: 1) raportul dintre comunitate şi educaţie; 2)
condiţiile care determină anumite sisteme educative şi motivele de schimbare a lor; 3)
concepţia asupra dezvoltării individualităţii umane; 4) condiţionări de natură geografică.
Dacă sistemul educativ oficial depinde de orientarea politică, evident şi arhitectura
şcolilor le corespunde. Totuşi, este de remarcat că aproape în toate timpurile a existat o
comandă pentru educaţia de masă şi o tendinţă către o educaţie de clasă, conformă cu
interesele fiecărui grup social.
Prezenta lucrare va aborda mai ales problema şcolilor de stat, cu predilecţie pentru
învăţământ mediu şi amplasate în mediu urban.
II. Arhitectura şcolilor în tradiţia modernă
Secolul 19- Clădirile şcolare erau caracterizate de rigiditate, sobrietate, ordinea cazonă,
inflexibilitatea principiilor didactice erau reflectate pe deplin de clasele fruste, coridoarele
reci şi faţadele severe ale clădirii.
Cel care a revoluţionat prin gândirea lui această pedagogia şcolară a fost elveţianul
Pestalozzi.
În Anglia secolului al XIX-lea, forma specifică a şcolilor era esenţialmente pătrată,
cu hol central de distribuţie acoperit, în general iluminat pe sus.
Universitatea Sapienza din
Roma, sec .16. Învăţământul
colectiv determină apariţia
încăperilor care să-l
adăpostească – clasele.
2
Şi în Europa centrală era preferată tot varianta pe plan central, având în centru o
curte interioară. Ambele versiuni sugerează fie palatul renascentist, fie modelul acestora, şi
anume vilele romane cu atrium, de asemenea şi ambianţa mănăstirească. Mai toate erau
menite să inspire elevilor respect şi teamă de autoritate, dar cu dorinţa de a le oferi o
arhitectură validată în timp ca frumoasă. La noi, acest model a fost preluat de Ion Mincu la
Şcoala Centrală de Fete.
Pe la sfârşitul secolului s-a purtat şi o alta soluţie de plan, şi anume cel compact - o
varianta "academică". Simetria riguroasă şi dispunerea claselor de-a lungul unui coridor
convenea, desigur, şi sub raportul sistemelor constructive utilizate atunci.
Şcolile de tip "popular", cum ar fi Colfe Grammar School din Lewisham din 1891,
au constituit modele, fiind potrivit a fi adaptate şi la viitoarele structuri pe cadre din
arhitectura funcţionalistă. Principala funcţiune - holul central - este sală comună cu scenă,
Gimnaziul academic
din Viena reprezintă
tipul clasic al şcolii
secolului 19, având
funcţiunile
desfăşurate în jurul
unei curţi. A fost
construită în 1886 şi
aparţine tipului
academic.
Ion Mincu, Scoala
Centrală de Fete,
Grădina Icoanei. O
frumoasă clădire de
sfârşit de secol 19 –
1890-1894 - cu
circulaţia în jurul unui
atrium.
3
luminată pe deasupra, de-a lungul laturilor lungi. Structura aceasta aproape bazilicală a putut
fi adaptată şi ea mai târziu la sistemul constructiv pe sistem in cadre de beton.
Ideea determinării unui spaţiu flexibil constituie o inovaţie care marchează un salt
calitativ.
Tot în această perioadă, curentul "igienist" nu putea sa omită tocmai programul
şcolar. Astfel au fost conştientizate şi asumate condiţiile optime de studiu, în perioada de
dezvoltare fizică, caracteriologică şi intelectuala a copilului: ventilarea şi încălzirea optimă a
spaţiilor de studiu, buna iluminare naturală şi artificială, mobilierul ergonomic, comod şi
flexibil, rezolvarea corespunzătoare a grupurilor sanitare şi vestiarelor. Au fost reconsiderate
teme ca forma construită şi mai ales orientarea sălilor de studiu. Existau, mai mult decât
înainte, în afara sălilor de clasă, alte spaţii specializate, cum ar fi: sala de sport, capela,
laboratoare pentru ştiinţe, cluburi, cantină, cămine, carcera etc.
III. Şcoala secolului 20
Colfe Grammar School Lawishham, 1891, din
tipul "popular" .
1. clase normale, 2. clase flexibile, 3. spaţiu
polivalent, 4. estrada, 5. drector, 6. bibliotecă, 7.
profesori, 8. cabinet, 9. portar, 10. WC profesori,
11 vestiare, 12. Wc şi ieşire curte elevi, 13.
intrare profesori.
Semnificativ pentru tipul compact al şcolii "academice" este
gimnaziul din Frankfurt. Funcţiunile, destul de complexe, sunt încă
silite să se acomodeze cu spaţiile, dispuse după criterii formaliste,
conform epocii. 1. clase, 2. săli speciale pentru examinare, 3.
locuinţă, 4. WC, 5. cameră de serviciu, 6. director, 7. bibliotecă, 8.
sală desen, 9. aulă, 10 cabinet fizică, 11. laborator fizică, 12, 13
idem chimie, 14. gol aulă … 15 – 21 cabinete diferite discipline şi
depozitele lor.
Unul dintre primele gesturi petrecute în
proiectele de şcoli a fost "explodarea" planului
compact, centralizat, până la şcolile
pavilionare.
Şcoala pavilionară adăposteşte grupuri
funcţionale în corpuri independente. (Celebră
este clădirea Bauhaus a lui Walter Gropius, din
anii 20.) De multe ori, pavilioanele sunt legate
între ele prin portice deschise. În anii '50 şi '60,
acest tip de plan a fost foarte utilizat.
4
Avantajele acestei scheme funcţionale sunt: posibilitatea unei bune adaptări la teren,
mai ales în zonele cu relief; o proiectare uşoară; o execuţie uşoară, elementele fiind
repetitive, deci standardizate. Acest sistem a fost la un moment dat abandonat, probabil dat
fiind că ocupa mult teren şi că, în ţările cu ierni adevărate, transferul copiilor dintr-un corp
în altul este inconfortabil.
Din aceasta categorie fac parte următoarele variante:
▪ Tipul omogen centralizat, adică un campus cu blocuri amplasate regulat, bine organizat.
▪ Tipul dispersat (explodat), adică ansamble cu portice deschise, dispuse liber, pe teren
mare, cu distanţe mari între pavilioane.
▪ Campusul şcolar (complexul şcolar) este un parc, cu pavilioane adăpostind şcoli de
diferite grade şi funcţii anexe ale şcolilor. Pavilioanele sunt dispuse liber pe teren, fără
legături între ele. În general, ansamblul se bazează pe o anumită autonomie funcţională.
Şcolile semipavilionare sunt cele precontemporane. Sunt pavilioane cu legături
închise, articulate în interior. Uneori, succesiunea volumelor poate elimina coridoarele
Stânga: tipul omogen. 1. grupul claselor normale,
2.laboratoare, 3. conducerea şcolii, cabinete, bibliotecă,
4. sală de sport, cantină.
Dreapta: tipul dispersat. 1. 28 de clase, 2. ateliere, 3. sală
festivităiţi, 4. săli gimnastică
5
lungi. Datorită unor incontestabile avantaje, şcoala semipavilionară a dominat întreaga
producţie arhitecturală între anii 1947-1949. Avantajele sale sunt: adaptabilitatea la teren şi
la cerinţele funcţionale tot mai complexe, arhitectură caldă, agreată de către copii,
posibilitatea de a închide toate articulaţiile şi a le încălzi la fel cu celelalte spaţii,
posibilitatea de prefabricare. Ocupă, e drept, teren mult. Exista şi aici:
▪ Şcoala de tip dispersat, de fapt tipul pavilionar, dar cu articulaţiile spaţii interioare.
▪ Tipul cartezian, cu pavilioanele aliniate "hippodamic"
▪ Tipul explodat, cu suite de pavilioane în compoziţii libere, fără economie de teren
▪ Tipul organic, raţional reprezintă şcoli cu partiuri închegate, cu funcţiuni bine distribuite
şi organizate, cu circulaţii restrânse ca suprafaţă, cu dispoziţii dinamice, unde volumul
general este rezultatul unei creşteri interioare logice, al unui funcţionalism moderat, împletit
cu forme arhitecturale calde, expresive.
▪ Tipul supraorganic, este specific arhitecturii modelate ale a lui Hans Scharoun, precum şi
volumetriei şi dinamicii arhitecturii eexpresioniste.
Ulterior, la capătul unei evoluţii interesante a acestor structuri pavilionare şi
semipavilionare, avea să se revină la structurile compacte "monobloc", dar la un cu totul
alt nivel calitativ, la o concentrare care a făcut posibilă flexibilitatea şi, conform unor
concepţii ale anilor postbelici, la o reducere drastică a suprafeţelor de circulaţie.
Preocuparea prioritară era însă una de natură cantitativă, ceea ce s-a reflectat negativ asupra
esteticii şi atmosferei, în sensul că arhitectura şcolilor a devenit una repetitivă şi monotonă,
rece şi săracă în mijloace de expresie. Dispoziţia funcţional-volumetrică ne prezintă însă o
serie de realizări remarcabile, datorită preocupării asupra acestui aspect. Şcoala monobloc
pe plan compact a fost în întreaga lume cea mai frecventă soluţie până în anii'70.
Stânga: semipavilionar dispersat-explodat.
Circulaţia este interioară din pavilion în pavilion.
1. clase elevi mici, 2. clase elevi mai mari,
3. spaţii comune, 4. săli gimnastică, 5. piscină,
6. curte.
Dreapta: tipul organic raţional. 1. Câteva unităţi
complexe, cu o mare autonomie funcţională,
gravitează în jurul lui 2. - un spaţiu polivalent cu
loc de luat masa şi o curte adiacentă lui.
6
La începutul construirii lor, în secolul al XIX-lea în mod special, şcolile monobloc
erau în mod frecvent fie centralizate, fie liniare. Lucrurile se petreceau atunci simplu, atât
ca destinaţii ale spaţiilor, cât şi ca tehnică de construcţie şi sistem pedagogic. "Şcoala
igienistă" a fost cea care a determinat un salt, mai întâi în chestiunea rezolvării volumetrice
şi a împins lucrurile către adoptarea formelor şi principiilor moderne. Modelările
arhitecturale se orientau, în esenţă, către deschiderea claselor spre soare şi integrarea
construcţiei în zona verde.
După 1945, economia generala a investiţiilor şi a terenurilor, precum şi o oarecare
multiplicare şi întrepătrundere a funcţiunilor, a favorizat adoptarea planurilor compacte,
funcţiunile nemaiputând exista izolat, în aripi cu destinaţii "specializate". Şi în România, în
perioada de boom a construcţiilor şcolare (anii '60 şi '70), toate soluţiile erau dirijate în
această direcţie Aceleaşi proiecte tip erau construite peste tot în tară, cu aceleaşi materiale.
Principalul motiv pentru care a fost ales acest partiu a fost cel economic - planuri simple,
constructive, uşor de industrializat. Majoritatea erau pe plan liniar, mai puţine pe plan
central.
La rândul lor, şcolile monobloc au fost cuprinse în mai multe categorii:
▪ Tipul monobloc tradiţional. De aici fac parte rezolvările monobloc liniare, compuse din
clase dispuse de-a lungul unei circulaţii, de tipul "şcolii academice", cu rezolvări formale fie
în dreptunghi, fie în "L", în "U" etc. Fiind economică, aceasta a fost soluţia ţărilor sărace, cu
intenţii de dezvoltare rapidă.
▪ Tipul monobloc centrat. Planurile sunt compacte, conturul este fie regulat, fie jucat, din
necesităţi de iluminare. La mijloc se află holul central polivalent, circulaţie şi sală de
festivităţi totodată.
▪ Tipul compact dublu traht, ce dispune unităţile educative pe ambele părţi ale unei
circulaţii.
▪ Tipul compact stockplan se deosebeşte de tipul anterior, având specifică dispoziţia
spaţiilor educative compacte, acceptând claustrarea acestora sau iluminarea zenitală.
De fapt, ceea ce a determinat modificări în structura volumetrică şi funcţională a
şcolilor a fost evoluţia gândirii pedagogice, de la învăţământul de tip informativ, la unul în
care informaţia să fie integrată organicist, promovând orientarea individuală a elevului în
lumea ideilor. Soluţiile erau micşorarea numărului de elevi în clasă şi realizarea unor lecţii
dinamice, bazate pe experiment. Necesitatea unui proces de educare multilateral, precum şi
introducerea în şcoli a unor riguroase reguli de igienă au continuat politica mai veche
igienistă. Şcolile erau înzestrate cu laboratoare, grupuri sanitare rezonabile, spaţii pentru
recreaţie, muzee şcolare, biblioteci.
Tipul monobloc tradiţional. Galeria centrală de circulaţie are, de fapt simplu traht. Secţiunea arată modul de
iluminare al claselor.
7
Tipul cu dublu traht şi curţi
interioare. În cele două
trahuri sunt dispuse clase
normale şi laboratoare,
legat prin grupuri de scări
la jumătate de nivel.
Şcoala integrată, în care spaţiul este liber şi flexibil.
Stânga: tipul Stockplan. Insule funcţionale sunt amplasate într-o distribuţie compactă, deservită de o reţea de
circulaţii interioare. Utilizarea spaţiului este intensivă.
Dreapta: tipul compact flexibil de şcoală integrată global audio vizual.
Ambele tipuri admit iluminatul artificial şi dependenţa de climatizare.
8
IV. Elemente funcţionale şi constructive.
Funcţiunile specifice ce caracterizează şcoala secolului XX, sunt următoarele :
A. Clădirea şcolii, care se împarte în :
1. Spatii specifice procesului de învăţământ (clase, laboratoare, cabinete, ateliere…).
Sala de clasă, fie ea clasic-dreptunghiulară sau de alte forme, trebuie să ofere un ambient
plăcut, să permită o mobilare variată din punct de vedere funcţional, să aibă o buna
ventilaţie şi iluminare naturală şi artificială. Clasele cu forme speciale au fost proiectate din
dorinţa de a personaliza spaţiul, de a asigura un cadru intim sau din dorinţa de a obţine un
volum cât mai organic. Formele cele mai utilizate sunt dreptunghiul şi pătratul. Forma
pătrată permite o aşezare flexibilă a mobilierului şi micşorează distanţa până la ultimul loc.
Se disting ca posibilităţi de iluminare a spaţiului două trepte de rezolvare :
- iluminare pe o singură parte
- iluminare bilaterală.
Concepţia veche despre iluminatul din stânga, presupunând ca toţi elevii scriu cu
dreapta, a fost labilizată, de asemenea aceea conform căreia elevii stau fix în bănci şi se uita
la profesor şi la tablă în exclusivitate. Formele claselor sunt absolut libere, cu ferestre pe
oricare din pereţi şi cu luminatoare. Lumina poate intra din orice direcţie de-a lungul zilei.
Acest lucru este mult mai posibil în condiţiile şcolilor construite pe parter.
În general, orientarea sud-est este considerată cea mai bună pentru ţara noastră, dar
acest lucru nu trebuie absolutizat. Clasele se pot orienta şi pe latura vest, deoarece
temperaturile supărătoare au loc de obicei în timpul vacanţelor şcolare.
Mobilarea claselor se face astăzi mult mai mobil decât în trecut. Astfel, clasele pot
avea mobilier fix în rânduri continue, bănci pentru doi elevi, sau măsuţe individuale. În
general, se urmăreşte posibilitatea de grupare în diferite moduri a elevilor. Din punct de
vedere pedagogic, această din urmă soluţie a prins în ultimele decenii mult teren.
2. Funcţiuni auxiliare (biblioteca, sala de sport, bazinul de înot). Biblioteca în şcolile
mici nu ridica probleme funcţionale deosebite, datorită numărului restrâns al volumelor pe
care le conţine, depozitarea făcându-se în cadrul sălilor de lectură. Biblioteca capătă valori
mai importante ca pondere în suprafaţă şi volum în cadrul construit al şcolii abia în liceu. În
cazul bibliotecilor mai mari, depozitul este separat de sala de lectură, căreia trebuie să i se
asigure o bună ventilaţie.
3. Încăperi ale conducerii şi corpului didactic (director, secretariat, cancelarii, cabinet
metodic, cabinet de profesori). Cancelaria va fi gândită ca sală de consiliu şi spaţiu de
odihnă pentru profesori şi se calculează în funcţie de numărul profesorilor. Este preferabil
un mobilier de dimensiuni mici, birouri individuale ale profesorilor, care pot fi aşezate în
diferite moduri, în funcţie de situaţii. În afara de acestea, se mai prevăd, de regulă, pentru
profesori, un vestiar, un grup sanitar, o garderobă pentru vizitatori; se mai poate amenaja un
oficiu cu dulap pentru veselă şi spălător.
4. Funcţiuni sociale şi culturale (sala de festivităţi, cantina, cabinet medical). Sala de
festivităţi constituie locul de adunare cu caracter polivalent – festivităţi, teatru şcolar,
9
întruniri ale elevilor. Uneori, un astfel de spaţiu nu a fost cuprins în programul şcolilor, ci au
fost utilizate sălile de sport, sala de mese, curtea şcolii sau spaţiile de circulaţie centrale.
1. Circulaţii orizontale şi verticale (holuri, coridoare, scări)
2. Anexe administrative
3. Vestiare, grupuri sanitare.
B. Terenul şcolii.
Terenul ideal ar trebui să aibă o forma cat mai compactă, o declivitate constantă şi
unică. El trebuie sa cuprindă terenuri sportive şi de recreaţie, spaţii plantate.
Unul dintre parametrii importanţi ce trebuie analizaţi privind terenul este suprafaţa
lui. Ea variază de la caz la caz, în funcţie de mărimea şcolii, regiune, considerente igienice şi
pedagogice.
Se consideră că terenul şcolii este utilizat atunci când afară sunt între 10 şi 20 de
grade, adică atunci când nu sunt necesare haine suplimentare pentru a ieşi afară la joacă.
În multe şcoli ale tipului de plan dispersat sau pavilionar, clasele mici au fost astfel
dispuse pe parter, încât fiecare putea beneficia de o mica curte de recreaţie sau studiu în aer
liber. Sunt recunoscute avantajele unei astfel de practici. Totuşi, în şcolile de azi astfel de
soluţii sunt rare. Teoriile privind « şcoala deschisă » susţin ideea de colectivitate. Lecţiile în
aer liber sunt de cele mai multe ori ţinute în muzee şi alte locuri în oraş, cu valoare
didactică.
Din terenul şcolii, o parte trebuie plantată stabil, parte cu pomi sau copaci, parte cu
plantaţii joase. Repartizarea zonei plantate poate fi făcută fie dispersat, fie comasat, în
funcţie de condiţiile naturale sau de mărimea şcolii. Aceste zone plantate au ca funcţiune
principala protecţia împotriva prafului şi zgomotelor. O altă funcţiune o constituie valoarea
ca muzeu natural, prin exemplificări făcute elevilor.
Terenul de sport se amplasează de obicei în apropierea sălii de gimnastică, pentru a
putea beneficia de instalaţiile tehnico-sanitare ale acesteia. Mărimea se calculează în funcţie
de numărul elevilor şi posibilitatea de teren existent. De regulă, amenajările pentru şcolile
generale din România se limitează la un teren de handbal, care poate fi folosit şi pentru alte
jocuri sportive.
Extras din standardele romanesti pentru scoli pentru terenul scolii
Marimea terenului:
15-20 mp / utilizator (rural);
10-15 mp/ utilizator (urban)
abatere admisa 10%
in cazul prevederii urmatoarelor functiuni, se va asigura suprafata
suplimentara:
-teren pentru aplicatii practice agricole
-curte –zona administrativa cu activitati de transport
-zona de agrement si sport in aer liber prevazut pentru deservirea intregii localitati sau a mai
multor institutii din localitate
-zona parcare auto.
10
Zonificare
se vor asigura terenuri de joaca si de sport, zone de recreere prevazindu-se caile de acces
si spatiile verzi aferente ; 2-3 mp / utilizator.
in proiectarea tuturor zonelor se va tine cont de necesitatile copiilor cu deficiente.
pe terenul scolii nu se admite decat cresterea animalelor in scop didactic pentru
exemplificare si aplicatii practice, ilustrarea cunostintelor de biologie si a elementelor de
protectia mediului.
Gradul de ocupare
va fi de maxim 30%, asigurindu-se pentru cladirea in care se desfasoara procesul de
invatamant:
- o distanta minima de 10 m intre limita terenului si cladirea scolii
- o proportie de ½ a interspatiului fata de cel mai apropiat volum construit.
Conditii tehnice de amplasare
numarul nivelelor va fi de maxim 4 (P + 3 ). Pentru utilizatorii cu deficiente motorii
numarul nivelelor va fi de maximum 2 ( P+1 ) asigurindu –se, in acelasi timp, cu
aprobarea prealabila a autoritatilor in drept, pentru rezolvarea starilor de necesitate
urmatoarele conditii:
accesul nestingherit pina la cladire
circulatia fluenta in cladire
caile de evacuare si salvare in caz de pericol
inaltimea libera a salilor in care se desfasoara procesul de invatamint va fi de minim
3,0 m ; cota pardoselii nu poate fi sub cota terenului sistematizat (amenajat).
inaltimea celorlalte spatii conexe scolii se stabilesc conform normelor in vigoare.
raportul dintre aria ferestrelor si suprafata incaperii va fi de minim 1:6, iar in cazul
ilumintului prin tavan de minim 1:10.
folosirea iluminatului prin tavan in exclusivitate se permite numai la incaperile cu
suprafete mari ( sala polifunctionala, aula, sala de gimnastica, ateliere comasate ); in alte
incaperi in care se doreste folosirea iluminatului prin tavan este obligatorie asigurarea a
25% din valoarea iluminarii prin iluminare laterala cu inaltimea parapetului conform
normelor in vigoare si ferestre prevazute cu geamuri transparente.
gabaritul usilor de acces va fi de minim 85 cm
stratul de uzura a pardoselii va fi prevazut din materiale usor de intretinut.Se va asigura
pardoseala calda sau semicalda acolo unde cerintele functionale nu impun altceva.
acolo unde tema de proiectare prevede, incaperile vor fi dotate cu dotari sanitare
(chiuvete, spalatoare, spalatoare de vase etc.);
SALA DE CLASA (20-30 elevi pe fiecare sala si schimb)
- Suprafata: min. 1.5 mp/elev
SALA DE GRUPA (10-15 elevi pe sala si schimb)
- Suprafata min. 2 mp/elev;
- In cazul in care nu se prevad sali de grupa, atunci pentru 20 – 25% din suprafata salilor
de clasa se va realiza posibilitatea compartimentarii cu pereti despartitori amovibili
fonoizolati;
11
- Salile de clasa (si cele de grupa daca exista) se vor amenaja (mobila si echipa), dupa caz,
in asa fel incat sa corespunda si cerintelor de semiinternat, avand in vedere ca nu se
prevad spatii distincte pentru asigurrea acestei necesitati functionale.
ANEXA
- Suprafata 2,25 mp/sala de clasa (minim 10 mp);
- Se vor asigura 2,5 mp/anexa pentru desfasurarea activitatii cadrului didactic.
DIRECTIUNEA
CANCELARIA
- Suprafata min 2,0 mp/profesor, min 12 mp
BIROU DIRECTOR
- Suprafata min 10 mp
BIROU DIRECTOR ADJUNCT
- Suprafata min 10 mp
SECRETARIAT
- Suprafata min 10 mp
BIROU ADMINISTRATIV
- Suprafata min 10 mp
LOC DE ODIHNA CADRE DIDACTICE, BUFET, VESTIAR, GRUP
SANITAR
CABINET MEDICAL (PRIM AJUTOR)
Amplasarea va fi in apropierea terenului de sport in legatura directa cu zona de circulatie
si in legatura directa cu vestiarul elevilor;
Suprafata min 15 mp, dimensiunea laturii min 3,0 m;
V. Studii de caz
În final, reproduc prescripţiile urmate de o şcoală generală dintr-un mic oraş din
Germania. Şcoala din Germania a fost construită ca urmare a flexibilizării standardelor
pentru şcoli, ce a avut loc în anii ’90 în Europa.
Se recomandă ca şcolile să fie gândite pentru un număr maxim de 600 de elevi.
Astfel, în studiul de caz, apare o şcoala cu 400 de elevi, cu clase de maximum 30 de elevi.
Soluţia a repartizat 2 mp/elev şi un volum de min. 6 mc/elev. Iluminatul locului de studiu
este între 150-200 Lux. Şcoala este integral pe parter, iar accesul la clasă este facil. În afara
câtorva clase tipice, există o serie de spaţii de învăţământ atipice, de diferite forme şi
dimensiuni. Materialele sunt de o calitate neobişnuită în anii trecuţi pentru acest program.
Este evident că s-a urmărit un ambient agreabil, în care recomandarea lui Pestalozzi « şcoala
să vină la copil » a găsit în sfârşit ecou.
Terenul şcolii oferă o suprafaţă de 25 de metri pătraţi de elev, în care sunt incluse
spatii uşor izolate pentru lecţii în aer liber şi o gradină botanică.
12
Şcoala este amplasată lângă un parc, de care copiii pot beneficia în deplină siguranţă.
Este uşor accesibilă din cartier, dar ferită de trafic şi zgomot. Dacă Pestalozzi recomanda ca
şcoala să genereze o atmosferă cât mai aproape de cea domestică, şi una încazarmată,
stăpânită de o oficialitate autocratică, percepută ca duşmănoasă de către copil, au trebuit să
treacă multe decenii pana când să fie înţeles şi să-i fie urmate recomandările.
Frank O. Gehry
13
14
Grădiniţă Semenescu
15