Alcatuirea generala si clasificarea constructiilor
Alcatuirea generala a constructiilor
Constructiile sunt produse imobile, care se folosesc in general acolo unde au fost create, fiind legate direct de teren.
In spatiile construite se desfasoara diverse activitati cum sunt : odihna, recreerea, activitati sociale, profesionale si procese tehnologice specifice diferitelor ramuri industriale si agrozootehnice.
Prezente deci in toate domeniile de activitate, constructiile joaca un rol esential in asigurarea calitatii vietii si a dezvoltarii societatii umane.
Factorii esentiali care determina conceptia, alcatuirea si modul de executie a constructiilor sunt : omul, activitatea umana si natura.
Omul, indiferent de zona geografica, are nevoie de aceleasi conditii fiziologice si igienice (volume, gabarite, temperatura, umiditate, lumina, nivel sonor, etc ), determinate de anatomia si fiziologia sa , in vederea asigurarii celor mai bune conditii de sanatate, activitate, odihna si recreere.
Activitatea umana, pentru care este destinata constructia are aspecte foarte diferite. Diversitatea proceselor functionale si tehnologice, care sporeste neincetat odata cu dezvoltarea economica si cu procesul tehnic si social, determina marimea si forma spatiilor construite, modul de compartimentare si distributie, legaturile pe orizontala si verticala, gradul de 444h79e iluminare, actiunile (mecanice, fizice, chimice si uneori biologice) ce decurg din procesele functionale sau tehnologice. In acelasi timp, realizarea constructiilor se face si din considerente de ordin arhitectural si ubanistic.
Natura, exercita asupra constructiilor actiuni mecanice, fizice, chimice si biologice deosebit de variate, datorita atat conditiilor de clima (vant, temperatura, precipitatii, etc.), cat si datelor specifice amplasamentului (proprietatile fizico-mecanice ale terenului, prezenta apei subterane si gradul ei de agresivitate, seismicitatea etc.).
1.1.1. Partile principale si elementele componente ale cladirilor
1. Partile principale ale cladirilor
Tinand seama de alcatuirea constructiva si rolul strtucturii, se evidentiaza doua parti principale ale cladirilor : infrastructura si suprastructura.
Infrastructura cladirii, situata sub cota ±0,00, cuprinde fundatiile, elementele contructive ale subsolului si planseul peste subsol, respectiv numai fundatiile in cazul cladirilor fara subsol. Executata in buna parte sub nivelul terenului natural, infrastructura vine in contact direct cu terenul asigurand incastrarea in teren si stabilitatea intregii constructii. Prin intermediul fundatiilor infrastructura transmite terenului de fundare toate incarcarile care actioneaza asupra constructiei.
In cazul constructiilor situate pe terenuri in panta infrastructura se poate realiza sub forma de trepte.
Suprastructura cladirii cuprinde toate componentele constructive (verticale si orizontale) situate deasupra cotei ±0,00m , inclusiv acoperisul. Suprastructura se realizeaza din elemente care au rolul de a crea spatiile necesare desfasurarii proceselor functionale sau tehnologice, spatiul construit fiind delimitat in plan orizontal in incaperi de catre pereti si pe verticala in niveluri de catre plansee.
Peretii de pe conturul cladirii, prevazuti cu ferestre, sunt pereti exteriori (sau de inchidere). In cazul existentei subsolurilor, primul planseu se numeste planseul de subsol, iar ultimul - planseul de pod sau planseul terasa, in functie de modul de rezolvare constructiva a acoperisului. Plaseele intermediare se numesc plasee curente.
Numerotarea nivelurilor se face de jos in sus astfel : P + n in cazul cladirilor fara subsol, respectiv S+P+n in cazul cladirilor cu subsol, notatiile S, P si n desemnand subsolul, parterul (primul nivel) si numarul de etaje.
In cazul cladirilor pe terenuri in panta cota ±0,00m se poate fixa la nivelul unde se relizeaza accesul principal in cladire sau cel mai jos nivel cu procese functionale specifice cladirii respective (de exemplu camere de locuit), care se considera parterul cladirii.
Circulatia pe verticala (intre niveluri) se realizeaza prin intermediul scarilor. La cladirile civile (de locuit, administrative etc.)cu peste patru etaje se prevad si lifturi, iar la cladirile industriale prevederea lifturilor este determinata de procesele tehnologice, indiferent de numarul de niveluri.
La unele cladiri etajate se prevad la parter spatii mari care necesita inaltimi mai mari decat ale nivelului curent (de exemplu holul ). In multe situatii aceste spatii se dezvolta numai pe o anumita portiune a parterului si atunci pe portiunea ramasa se prevede un etaj partial care se numeste mezanin (notat cu M), primul etaj fiind nivelul situat peste parter si mezanin.
Acoperisul este elementul (sau subansamblul) realizat la partea superioara a cladirilor, fiind cu pod sau de tip terasa.
In cazul constructiilor care nu adpostesc procese functionle sau tehnologice (poduri, rezervoare, estacade etc.), partile principale sunt aceleasi : infrastructura (formata din fundatii) si suprastructura (care este chiar constructia propriu-zisa).
2. Elementele componente ale cladirilor
Intreaga cladire, atat infrastructura cat si suprastructura, este formata din elemente de constructie.
O parte din elemente alcatuiesc structura de reistenta a cladirii si se numesc elemente de rezistenta sau elemente structurale ; o alta parte nu contribuie la realizarea structurii de rezistenta (numite elemente nestructurale), rolul lor fiind hotarator in realizarea spatiilor corespunzatoare (estetic si igienic) pentru desfasurarea proceselor functionale sau tehnologice. De asemenea, pentru buna functionare a cladirilor sunt necesare instalatiile de apa, incalzire, electrice, ventilare, climatizare etc., acestea fiind, de asemenea, elemente nestrcturale.
a) Elemente structurale formeaza, in ansamblu, structura de rezistenta a cladirii. Fiecare element structural preia incarcarile ce-i revin , in functie de pozitia sa concreta in structura. Prin imbinari se asigura legaturile dintre elementele structurale si conlucrarea acestora in cadrul structurii, care sub actiunea incarcarilor ce revin intregii constructii se comporta ca o structura spatiala complexa.
Incarcarile verticale (sau gravitationale) sunt preluate de elementele structurale orizontale si transmise elementelor verticale care, la randul lor, le transmit fundatiilor si acestea mai departe terenului de fundare.
Incarcarile orizontale (produse de vant, seism sau datorate instalatiilor tehnologice) sunt preluate initial in mod preponderent de plansee si apoi transmise elementelor structurale verticale, urmand ca prin intermediul fundatiilor sa fie descarcate pe terenul de fundare.
Din categoria elementelor structurale fac parte: fundatiile, grinzile, placile, stalpii, diafragmele, arcele, scarile, cablurile pentru acoperisuri sau poduri suspendate etc.
Fundatiile sunt elemente care preiau incarcarile de la elementele structurale verticale si le transmit terenului de fundare.
Grinzile sunt elemente orizontale (uneori usor inclinate) de forma liniara (lungimea este mai mare in comparatie cu dimensiunile sectiunii transversale), actionate de incarcari verticale, obisnuit perpendiculare pe axa mediana a grinzii.
Placile sunt elemente orizontale (uneori usor inclinate) de forma plana (grosimea este mica in comparatie cu celelalte doua dimensiuni), actionate de incarcari verticale de obicei perpendiculare pe planul median al placii.
Stalpii sunt elemente liniare verticale (uneori inclinati) actionati de incarcari verticale centrice sau excentrice.
Stalpii, placile si grinzile pot fi elemente indipendente insa, in mod obisnuit, acestea se imbina intre ele si formeaza elemente structurale complexe. Astfel, stalpii si grinzile formeaza cadre (in acest caz grinzile se numesc rigle), care pot fi etajate sau cu un singur nivel. Cadrele se dispun dupa ambele directii si impreuna cu elementele de rezistenta ale planseelor formeaza structura de rezistenta a cladirii, asanumita structura in cadre.
Diafragmele reprezinta elemente plane verticale (uneori inclinate) actionate de incarcari situate in planul lor median. Ansamblul diafragmelor unei cladiri, solidarizate cu elementele de resistenta a cladirii formeaza structura cu diafragme.
Grinzile cu zabrele (numite si ferme) sunt elemente structurale alcatuite din elemente liniare (bare) prinse articulat in noduri caracterizate in general prin deschideri mai mari decat grinzile obisnuite, fiind utilizate la structuri de acoperisuri.
Arcele sunt elemente curbe utilizate pentrui anumite constructii cu deschideri mari.
Cablurile sunt elemente liniare flexibile ( nu preiau decat eforturi de intindere) utilizate pentru realizarea acoperisurilor cu deschideri foarte mari (de ordinul zecilor de metri) sau a podurilor suspendate.
Scarile sunt elemente structurale cu forme diferite in functie de forma in plan si rezolvarea constructiva, cu o contributie mai putin importanta in ansamblul structurii de rezistenta, insa deosebit de importante pentru asigurarea circulatiei si mai ales a evacuarii rapide si sigure a persoanelor in caz de pericol (de exemplu incendiu).
b) Elementele nestructurale au rolul de a realiza confortul adecvat in spatiile construite, in conformitate cu specificul proceselor functionale sau tehnologice. In functie de rolul functional, elementele nestructurate pot fi : de compartimentare, inchidere, izolare, etansare si finisaj, precum si elementele de instalatii.
Elementele de compartimentare (sau pereti de compartimentare) au rolul de a delimita pe orizontala spatiul construit in mod suplimentar fata de compartimentarea realizata prin pereti structurali, respectiv compartimentarea in ansamblu in cazul cand elementele structurale verticale sunt stalpi. Aceste elemente trebuie sa fie cat mai usoare deoarece greutatea lor proprie este preluata de elementele de rezistrenta ale planseelor si apoi transmisa elementelor structurale verticale.
Elemntele nestructurale de inchidere (sau pereti cu rol exclusiv de inchidere) sunt destinati delimitarii spatiului construit fata de mediul exterior. Aceste elemente trebuie sa fie cat mai usoare deoarece greutatea lor proprie este preluata de rigle sau console scurte realizate pe conturul cladirilor.
Elementele de izolare si etansare asigura protectia cladirii impotriva transferului de caldura, a transmiterii zgomotului, impotriva umiditatii (precipitatii atmosferice sau apa subterana din teren), a patrunderii aerului rece etc.
Elementele de izolare si etansare se prevad in alcatuirea constructiva a anvelopiei cladirii si in rosturi (spatiile libere ce raman la imbinari), fiind insa necesare si pentru elemente interioare (pereti de compartimentare sau plansee) in special pentru izolarea impotriva zgomotelor (izolare fonica) sau izolare trermica fata de incaperi mai reci.
Elementele de finisaj creeaza aspectul final al elementelor de constructii (structurale si nestructurale) si a intrgii cladiri, avand un rol foarte important in realizarea esteticii interiorului si exteriorului cladirii. Totodata, elemente de finisaj asigura intretinerea usoara si igienica a cladirilor.
Elementele de finisaj cele mai importante sunt : tencuielile, placajele, pardoselile, zugravelile, vopsitoriile, lambriurile, tamplaria etc.
Elementele de instalatii sunt necesare pentru exploatarea normala a cladirilor. Sunt categorii de instalatii necesare in toate tipurile de cladiri civile ( de exemplu pentru apa si incalzire), precum si instalatii specifice folosite la cladiri mai importante (de ventilare si conditionare a aerului). La cladiri industriale si agrozootehnice exista o mare diversitate de instalatii, in functie de natura si complexitatea proceselor tehnologice.
In mod frecvent unele elemnte de constructie indeplinesc simultan mai multe roluri : de rezistenta, izolare termica, etanseitate etc., cum este cazul peretilor exteriori sau planseelor. Acestea au o alcatuire complexa, fiind formate din segmente distincte care asigura rezistenta, izolarea termica sau fonica, etanseitatea etc.
1.2. Clasificarea constructiilor
Cea mai larga clasificare a constructiilor are la baza criteriul destinatiei, deosebind doua grupe mari : cladiri si constructii ingineresti.
1.2.1. Cladirile
Cladirile sunt constructii cu spatii construite inchise complet sau partrial in raport cu mediul inconjurator, cu compartimentari si dotari in functie de specificul activitatii umane pentru care este destinata cladirea respectiva.
Pe baza activitatii desfasurate in cladiri, acestea se clasifica in trei grupe de cladiri :
1.2.1.1. cladiri civile ;
1.2.1.2. cladiri industriale ;
1.2.1.3. cladiri agrozootehnice .
1.2.1.1. Cladirile civile sunt destinate unei game foarte largi de procese functionale, cele mai importante fiind : locuire, invatamant, sanatate, administratie, comert, sport, cultura, alimentatie publica etc. Unele din aceste procese functionale necesita spatii relativ reduse, cum sunt cladirile de locuit (locuinte, hoteluri, camine, corpuri de cazare la spitale, cladirile administrative pentru birouri etc.), spatii de marime medie (scoli, gradinite)sau spatii mari ce urmeaza sa adaposteasca procese functionale cu un mare numar de oameni, cum sunt salile de spectacol, expozitii sau sport, amfiteatrele, magazinele universale etc., astfel de cladiri fiind dotate si cu spatii anexe.
1.2.1.2. Cladirile industriale au ca destinatie adapostirea diverselor procese tehnologice din toate ramurile industriei. Dimensiunile spatiilor si incaperilor sunt determinate de particularitatile proceselor tehnologice si industriale si de modul de organizare a fluxului tehnologic (care reprezinta succesiunea stricta a proceselor tehnologice), avand in vedere tipul si marimea utilajelor, a spatiilor de lucru, instalatiile , circulatiile etc.
Din categoria cladirilor industriale fac parte cladirile de productie (uzine, fabrici, hale, ateliere etc.) dar si o serie de cladiri anexe (in special pentru depozitare).
1.2.1.3. Cladirile agrozootehnice sunt destinate proceselor de productie din sectorul zootehnic (adaposturi pentru animale si pasari) si agrovegetal (sere, rasadnite, fabrici de nutreturi, cladiri pentru vinificatie etc.), precum si cladirile auxiliare productiei (magazii de cereale, silozuri de nutreturi, garaje, remize, ateliere etc.).
1.2.2. Constructiile ingineresti
Constructiile ingineresti cuprind o serie de constructii specifice din diverse domenii, cum sunt :
- pentru comunicatii : drumuri, cai ferate, poduri, tunele, piste aero - portuare , platforme, turnuri pentru antene, etc.
constructii hidrotehnice : baraje, canale, ziduri de sprijin, diguri etc. ;
- constructii ingineresti industriale : cosuri de fum, rezervoare, dedecantoare, silozuri, castele de apa, turnuri de racire, etc. ;
- pentru producerea energiei electrice : hidrocentrale, termocentrale, centrale nucleare etc. ;
pentru sport : trambuline pentru schi, turnuri de parasutism etc.
1.3. Conditii tehnice
Pentru a corespunde scopului pentru care au fost create, constructiile si elementele de constructie trebuie sa indeplineasca o serie de conditii tehnice (exigente), care se pot grupa astfel: capitale, mecanice, fizice, estetice si economice.
1.3.1. Conditii capitale
Conditiile capitale au rolul de a asigura durabilitatea in timp a elementelor de constructie si o anumita rezistenta la foc.
a) Durabilitatea elementelor de constructie asigura exploatarea normala a cladirilor pentru o perioada de timp stabilita. Este o conditie de baza deoarece celelalte conditii tehnice se pot realiza numai prin asigurarea conditiei de durabilitate.
Durabilitatea este determinata de rezistenta materialelor din care sunt formate elementele de constructie la actiunea distructiva a mediului ce se manifesta prin inghet-dezghet, umiditate, microorganisme, agresivitate chimica, radiatii solare etc.
b) Rezistenta la foc a elementelor de constructie este determinata de rezistenta la foc a materialelor din care sunt realizate.
Clasele de combustibilitate sau de periculozitate a materialelor si substantelor existente precizeaza comportarea la foc a materialelor si elementelor de constructie.
Limita de rezistenta la foc este durata (timpul) pana in care elementul isi epuizeaza capacitatea de rezistenta la actiunea unui incendiu standard, definit de curba logaritmica temperatura-timp.
Gradul de rezistenta la foc reprezinta capacitatea globala a constructiei de a raspunde la actiunea focului.
Pentru ca un element sa corespunda la un anumit grad de rezistenta la foc, el trebuie sa indeplineasca ambele conditii minime, atat cea de combustibilitate cat si cea de limita de rezistenta la foc.
Gradul de rezistenta la foc se specifica in mod obligatoriu in documentatia tehnico-economica.
1.3.2. Conditii mecanice
Conditiile mecanice au rolul de a asigura preluarea si transmiterea incarcarilor si realizarea conitiilor de siguranta pe toata durata de exploatare a constructiei, inclusiv in situatiile limita cand incarcarile depasesc valorile uzuale (de exemplu in cazul unor cutremure puternice).
Conditiile mecanice se impun in primul rand elementelor structurale si intregii structuri de rezistenta.
1.3.3. Conditii fizice
Conditiile fizice sunt legate de factorii de mediu extern si din spatiul construit: temperatura, precipitatii, umiditate, vant, nivel sonor, iluminare, insorire etc. Prin realizarea conditiilor fizice se realizeaza confortul interior (termic, acustic, de iluminare etc.) si a conditiilor de igiena.
1.3.4. Conditii estetice
Conditiile estetice (sau arhitectural-estetice) urmaresc realizarea de constructii cu aspect placut, cu o plastica si compozitie arhitecturala corespunzatoare cladirii si amplasamentului. Aceste conditii se realizeaza prin volumetria si proportiile cladirii, distributia si evidentierea spatiilor si volumelor pe verticala si orizontala, prin elemente decorative, finisaje etc. si stabilirea lor este, in general, apanajul arhitectului.
1.3.5 Conditii economice
Conditiile economice se refera la alcatuirea constructiva si tehnologia de executie, urmarind realizarea unor indici tehnico-economici eficienti (pret de cost si consumuri de materiale cat mai reduse) si reducerea consumului de energie atat in executia cat si in exploatarea contrctiilor, eliminand procedeele cu consumuri mari de manopera si promovand introducerea progresului tehnic in constructii.
Pentru realizarea conditiilor economice se vor prevedea (in faza de proiectare) elemente care sa asigure siguranta necesara fara supradimensionari si consumuri exagerate de materiale.
ANEXA LA CAPITOLUL 1.
1.4. Exigente si criterii de performanta
Elaborarea si aplicarea in constructii a conceptului de performanta reprezinta un mod organizat de stabilire a caracteristicilor calitative ale constructiei, astfel incat constructia sa corespunda tuturor exigentelor formulate de cei implicati in utilizarea ei.
O prima etapa a analizei de performanta o reprezinta stabilirea exigentelor utilizatorilor pentru o constructie in functie de tipul activitatii desfasurate de utilizatori, tinand seama de posibile modificari in timp.
Astfel, pentru cladiri de locuit, se pot formula urmatoarele exigente:
exigente de siguranta (rezistenta structurala, stabilitate, siguranta la foc, securitate in exploatare etc.) ;
- exigente de comfort (functionalitate, ambianta climatica, acustica, luminoasa, igienica, estetica, etanseitate etc.) ;
exigente economice (durabilitate, consum de energie in exploatare, cost de intretinere etc.) .
A doua etapa a analizei de performanta o reprezinta stabilirea exigentelor de performanta pentru elementele ce formeaza constructia. La acest grad de generalitate nu se precizeaza mijloacele concrete de realizare a elementelor (materiale, solutie constructiva, solutie tehnoilogica etc.). Astfel, pentru un element nestructural de inchidere se pot formula urmatoarele exigente:
de stabilitate (la presiunea vantului sau la socuri accidentale posibile) ;
sigurante de foc ;
de etanseitate la apa ;
higrotermice (rezistenta la transfer termic, risc de condens etrc.) ;
vizualizare, realizate prin ferestre care, la randul lor, reprezinta elemente distincte carora li se stabilesc, in mod independent, propriiile criretii de performanta;
economice (raport calitate - pret avantajos, intretinere, reparatii simple si necostisitoare etc.).
Legea 10 - 1995 privind calitatea in constructii instituie, in mod diferentiat in functie de categoriile de importanta ale constructiilor, sistemul calitatii in constructii care impune realizarea si mentinerea pe intreaga durata de existenta a constructiilor a urmatoarelor cerinte:
a) rezistenta si stabilitate ;
b) siguranta in exploatare
c) siguranta la foc
d) igiena, sanatatea oamenilor, refacerea si protectia mediului
e) izolatie termica, hidrofuga si economie de energie
f) protectia impotriva zgomotului
Respectarea acestor cerinte devine obligatorie pentru investitori, cercetatori, proiectanti, verificatori de proiecte, fabricanti si furnizori de produse pentru constructii, executanti, proprietari, utilizatori, responsabili tehnici cu executia, experti tehnici, precum si autoritatile publice si asociatiile profesionale de profil.
Totodata Legea10 - 1995 impune componenta sistemului calitatii in constructii, care cuprinde:
a) reglementarile tehnice in constructii
b) calitatea produselor folosite la realizarea constructiilor
c) agrementele tehnice pentru noi produse si procedee
d) verificarea proiectelor, a executiei si expertizarea proiectelor si a constructiilor
e) conducerea si asigurarea calitatii in constructii
f) autorizarea si acreditarea laboratoarelor de anaize si incercari in activitatea de constructii
g) activitatea metrologica in constructii
h) receptia lucrarii
i) comportarea in exploatare si interventii in timp
j) postutilizarea constructiilor
k) controlul de stat al calitatii in constructii
1.5. Prescriptii tehnice in constructii
Prescriptiile tehnice sunt documente tehnice si economice pentru constructii si instalatii aferente constructiilor. Ele stabilesc modul de rezolvare optima si unitara a problemelor ce intervin cu frecventa mare in procesul de proiectare, realizare si receptie din domeniul sistematizarii, arhitecturii constructiilor, instalatiilor, precum si a materialelor pentru constructii si instalatii.
Prescriptiile tehnice ofera cadrul necesar unic pentru proiectarea, executia si receptia lucrarilor de constructii si instalatii si introduc cele mai avansate metode privind calculul si executia elementelor de constructii si instalatii, avand un rol important in promovarea progresului tehnic.
Principalele prescriptii tehnice sunt : standardele, normele interne, normativele tehnice, conditiile tehnice speciale, proiectele tip si cataloagele tip etc.
Standardele sunt prescriptii tehnice care contin principii si date studiate complet si verificate teoretic si practic si se refera la materiale, elemente si parti de constructii, instalatii si alte dotari necesare constructiilor, avand mare aplicabilitate pe plan national.
Prescriptii asemanatoare se elaboreaza si pe plan international de catre Organizatia Internationala da Standardizare (ISO), mai multe dintre acestea fiind asimilate ca prescriptii oficiale in Romania.
Normele interne sunt prescriptii tehnice prin care se stabilesc date caracteristice pentru produsele si elementele inca nestandardizate sau reglementate partial prin standarde.
Normativele sunt prescriptii tehnice care completeaza si detaliaza elementele din standarde, stabilind indrumari si metode concrete de aplicare in proiectare si executie. Normativele pot fi experimentale, cu aplicare conditionata si definitive.
Instructiunile tehnice dau precizari suplimentare asupra prevederilor din standarde si normative, mai ales pentru anumite probleme cu caracter restrans.
Conditiile tehnice speciale sunt elaborate de proiectanti pentru unele lucruri deosebite, care, prin natura lor, necesita anumite completari ale prescriptiilor tefnice cu aplicare generala.
Fisele tehnologice stabilesc modul de organizare si desfasurare a diferitelor procese de lucru la executia constructiilor, prin aplicarea celor mai eficiente metode.
Proiectele tip cuprind un ansamblu de piese scrise si desenate cu detaliile pentru executarea unei constructii, la care urmeaza sa se proiecteze numai fundatiile, pe baza datelor reale ale terenului .
Cataloagele tip cuprind date si detalii pentru elementele prefabricate, precizandu-se caracteristricile acestor elemente (dimensiuni, alcatuire, capacitate portanta etc.), precum si pentru detalii de executie.
|
