Structuri pe pereti portanti din beton armat prefabricat
Generalitati
Folosirea structurilor de rezistenta din panouri mari prefabricate reprezinta una din caile industrializarii intensive a constructiilor in etapa actuala.
Structura de rezistenta a cladirilor din panouri mariprefabricate este alcatuita dintr-un ansamblu de diafragme verticale (pereti portanti) si diafragme orizontale (plansee) care , prininbinari corespunzator concepute ,realizeaza un sistem spatial rigid cu o mare capacitate de rezistenta si stabilitate la actiunea incarcarilor verticale si orizontale.
Aceste structuri sunt des utilizate la cladirile de locuit, hoteluri, camine de nefamilisti, internate scolare, precum si la constructii social-culturale care au un sistem constructiv asemanator constructiilor de locuit.
Structurile din panouri mari prefabricate prezinta unele avantaje fata de structurile monolite , cum sant : cresterea productivitatii muncii , scurtarea duratei de executie, reducerea consumului de materiale, executia lucrarilor si pe timp friguros cu cheltuieli minime.
Aceste structuri prezinta si unele dezavantaje cum sant : imposibilitatea modificarilor functionale ulterioare, costul inca ridicat fata de structurile monolite, neasigurate in totalitate a unei structuri monolite etc.
La noi in tara structurile din panouri mari se aplica la cladiri cu p+4e pentru zone cu grad de intensitate seismica 8 si de p+8e in zonele cu grad de intensitate seismica pana la 8 inclusiv.Aceste limite pot fi reduse in functie de conditiile specifice locale (natura terenului si altele).
La proiectarea cladirilor cu structura din pan 414e48e ouri mari prefabricate , pe langa cerintele functionale , de arhitectura, de rezistenta, constructive si tehnologice, se vor avea in vedere si urmatoarele obiective :
Sporirea durabilitatii cladirilor
Reducerea consumului de combustibil in exploatare
Cresterea gradului de prefabricare si de finisare , in vederea reducerii consumului de manopera pe santier
Introducerea si extinderea utilizarii materialelor cu eficienta ridicata
Cresterea eficientei economice , prin reducerea consumului de materiale si a costului
Prin modul de dispunere in plan diafragmelor verticale, prin variatia numarului si a distantelor dintre acestea, se pot obtine urmatoarele tipuri de structuri :
Structura cu diafragme dese, tip fagure, preteaza la incaperi cu deschideri mici si prezinta rigiditate mare pe directia transversala, fiind indicata in regiuni seismice.
Structura cu diafragme rare, tip celular, care se utilizeaza la cladiri cu incaperi mari, ce delimiteaza o unitate functionala(apartamente etc.)
Structura cu pereti longitudinali neportanti, care se alege tinand seama de alcatuirea generala a structurii, gradul de seismicitate, numarul de niveluri, natura terenului etc.
Structura mixta, cu schelet de rezistenta, din cadre de beton armat si panouri mari de umplutura sau autoportante, exterioare, pe toata inaltimea cladirii, care prezinta rigiditatea maxima, se preteaza la incaperi cu deschideri mari si prezinta elasticitatea functionala.
Alcatuirea generala a structurii
La alcatuirea structurii de rezistenta se va urmari realizarea cerintelor functionale , de arhitectura, de rezistenta, constructive si tehnologice.De asemenea se va urmari ca, prin modul general de alcatuire a structurii si prin diverse masuri constructive, sa se confere cladirii rezistentanecesara la unele actiuni cu caracter exceptional(socuri, explozii), urmarinduse limitarea eventualeloravarii, impiedicand distrugerea partiala sau totala pri degradari in lant.
Alcatuirea cladirilor din panouri mari se realizeaza sub forma de sectiuni care asamblate intre ele formeaza tronsoane sau cladiri independente.
La stabilirea sectiunilor si a tronsoanelor se va tine seama de urmatoarele
aspecte specifice cladirilor din panouri mari :
Folosirea unui numar cat mai restrans de travei si deschideri
Aplicarea stricta a modularii traveilor si a deschiderilorpe baza modulului de 30 cm sau de 60 cm
Unificarea inaltimii etajelor la 2,70m
Folosirea cu preferinta a formei in plan simetrice fata de axa longitudinala si evitarea tronsoanelor cu disimetrii pronuntate
Unificarea in masura cat mai mare a pozitiei usilor, ferestrelor si a golurilor de instalatii
In scopul realizarii unei diversificari in aspectul cladirilor, se va urmari ca sectiunile astfel intocmite sa permita obtinerea unor fatade variate prin:
Modificarea unor goluri de ferestre, profiluri etc.
Modificarea unor elemente de arhitectura din fatade parapete de logii, balcoane, atice, cornise
Modificarea finisajelor
Asanblarea diferita a ssectiunilor (liniara, decalata, de colt)
Structura de rezistenta trebuie sa fie astfel alcatuita incat sa asigure preluarea tuturor incarcarilor verticale si orizontale si transmiterea lor direct la fundatii.
Infrastructura cladirilor din panouri mari se realizeaza , de obicei, cu subsol general si va fi astfel alcatuita incat sa formeze un ansamblu spatial cu rigiditate mare pe ambele directii.O atentie deosebita se va da legaturiii dintre infrastructura si suprastructura cladirii,astfel incat sa se obtina o conlucrare efectiva si sigura intre acestea.
Fundatiile cladirilor din panouri mari vor ficuntinue sub toti peretii portanti si realizeaza din beton simplu, de clasa minima Bc 5.
Peretii subsolului se pot realiza din beton(simplu sau armat)monolit sau din panouri prefabricate. Cand peretii subsolului se executa din beton monolit vor avea grosimea minima de 25 cm si se vor executa din beton de clasa minima bc 10.Rezemarea peretilor subsolului pe fundatii se realizeaza fie direct , fie prin intermediul unei centuri cuzinet realizata din beton armat monolit de clasa minima Bc 10.Centura cuzinet este obligatorie cladirilor cu peste 5 niveluri.Cand peretii subsolului sunt din panouri mari, trebuie sa aiba grosimea minima de 16 cm si clasa betonuluiBc 20.
La partea superioara a peretilor sub planseu se va realiza, in toate cazurile, o centura inglobata.
Planseele peste subsol se vor realiza din panouri mari prefabricate folosind in masura cat mai mare panourile de la nivelurile curente.
Suprastructura cladirilor din panouri mari este alcatuita din diafragme verticale (pereti) si orizontale (planseu), care creeaza incaperi cu diferite destinatii.
Diafragmele verticale pot fi astfel dispuse, incat sa sa respecte urmatoarele :
Distanta intre diafragme sa nu depaseasca pe nici o directie 7,20 m.
Dispunerea in plan a diafragmelor dea diferite rigiditati sa fie cat mai simetrica, pentru a se reduce in masura cat mai mare efectul defavorabil efectul de torsiune generala.
Se recomanda ca diafragmele sa fie continue pe toata latimea si lungimea tronsoanelor
Diafragmele vor fi continue pe toata inaltimea cladirii, asigurand transmiterea corecta a eforturilor verticale prin peretii subsolului la fundatii
Realizarea unui rapurt gudicios intre plinurile si golurile de usi si ferestre ale fiecarei diafragme
Panourile de pereti portanti si plansee se vor executa de regula din acelasi tip de beton (obisnuit sau cu granulit)pentru a realiza omogenitatea materialului din care se realizeaza diafragmele.
Cladirile din panouri vor fi prevazute cu rosturi de deformare dupa cum urmeaza :
Rosturi de dilatatie, in toate cazurile, la distante de maximum 60 m
Rosturi de tasare, in caz de necesitate , la distante sub 35 m in functie de conditiile terenului de fundare
Rosturi antiseismice, cand tronsoanele au rigiditati diferite
Se va urmari ca rosturile sa fie rezolvate astfel incat sa indeplineasca concomitent mai multe functiuni. De regula, rosturile de deformatie se realizeaza, atat in infrastructura cat si in suprastructura, avand latimea cuprinsa intre 2 si 4 cm.
Planseele vor fi astfel realizate incat sa constituie diafragme rigide in planul lor, capabile sa transmita si sa repartizeze incarcarile orizontale la diafragmele verticale. Se va urmari ca pozitia si dimensiunile golurilor din planseu si in primul rand ale golurilor de la scara si lift sa nu aduca la o slabire excesiva a rigiditatii si rezistentei diafragmelor orizontale.
Principii constructive privind alcatuirea panourilor
Generalitati :
Panourile mari care alcatuiesc structura cladirii se realizeaza, de obicei, sub forma de elemente plane. Fetele laterale de cuntur ale panourilor portante de pereti si ale panourilor de planseu sunt prevazute cu adancituri locale (mixte, praguri, dinti, alveole etc.)pentru preluarea eforturilor din imbinari.
Se pot adopta si elemente spatiale care sant folosite pentru unele celule tehnico-functionale neportante (camera de baie, camare, etc.)si chiar pentru unele elemente portante (logii, balcoane, putul, liftul, etc.)
Dimensiunile nominale ale panourilor se stabilesc in functie de dimensiunile incaperilor (celulelor constructive)de gabaritele de transport si de capacitateade ridicare a utilajului.
La confectionarea panourilor se vor prevedea gauri, santuri, canale doze, dibluri, ghermele, etc. necesare pentru trecerea si fixarea conductelor de instalatii, pentru fixarea tamplariei si a obiectelor tehnico-sanitare, pentru sprijinirea provizorie a panourilor, pentru controlul verticalitaii diafragmelor etc.Acestea vor fi dispuse astfel incat sa nu duca la slabiri inportante ale panourilor si in special ale portiunilor mai solicitate ale acestora.
Panourile prefabricate se realizeaza din beton obisnuit sau din beton usor cu agregate din granulit , avand clasa minima Bc 20.Armarea panourilor rezulta din calculul de rezistenta sau constructiv nu se admit panouri conplet nearmate si se realizeaza cu bare de otel beton Bc 52, Pc 60 si STNB, sub forma de plase sau carcase sudate.Se admite folosirea otelului-beton OB 34, dar numai pentru armatura constructiva.
In vederea transportului, manipularii si montajului, panourile sunt prevazute cu carlige de ridicare realizate din otel beton OB 37 cu diametrul minim de 10 mm, de regula, la panourile de pereti se prevad doua carlige iar la panourile de planseu 4 sau 6 carlige.
Clasificarea panourilor : panourile utilizate la executia acestor cladiri se clasifica dupa mai multe criterii
Dupa rolul static, in structura de rezistenta pot fi panouri portante (structurale) si panouri neportante (nestructural).
Dupa pozitia lor in cladiri, exista panouri de pereti exteriori, panouri de pereti interiori, panouri de planseu, panouri de scara sau alte tipuri de panouri.
Dupa structura panoului se disting urmatoarele tipuri :
Panou cu structura omogena dintr-un strat de beton, utilizat la pereti interiori si planseu
panou cu structura neomogena din doua straturi, care este folosit mai rare
panou cu structura neomogena din 3 straturi, alcatuit din doua straturi de beton si un strat termoizolant, folosit cel mai frecvent la peretii exteriori
Panouri de pereti exteriori
Panourile de fatada (panourile de pereti exteriori) au rolul de a inchide cladirea la exterior, de a o proteja impotriva agentilor exteriori, de a prelua incarcarile si de a asigura un aspect frumos constructiei.
Solutia de pereti exteriori generalizata la noi in tara este aceea cu panouri avand inaltimea unui nivel si lungimea egala cu interaxul unei celule constructive(incaperi).panourile fie pline sau cu goluri pentru usi si ferestre.
Pentru panourile de pereti exterioriportanti, cea mai larga utilizare o are structura de pereti in trei straturi, care este alcatuit astfel.
Un strat interior de rezistenta din beton armat clasa BC 20, avand grosimea de 10-14 cm, in functie de inaltimea cladirii si de modul de realizare a legaturii cu stratul exterior
Un strat termoizolant median, realizat de preferinta dintr-un material rigid, grosimea acestui strat se determina pe baza de calcule termotehnice
Un strat de protectie din beton armat clasa BC 20 in grosimea de minimum 6 cm.
Legatura dintre cele doua straturi de beton se realizeaza fie cu agrafe din otel, fie cu nervuri de beton armat de 4-6 cm grosime.
Pozitia si numarul legaturilor se vor stabili in functie de dimensiunile si de firma panoului.
Armatura stratului de beton de rezistenta rezulta din calculul de rezistenta si se realizeaza sub forma de plase si carcase sudate din otel PC 52, PC 60 si din STNB. Stratul de protectie din beton armat se va arma cu plase din STNB(cu diametrul de minimum 3 mm, la cel mult 10 cm distanta). Nervurile se armeaza cu carcase sudate din bare transversale de minimum 4 mmm, la 15 cm.
Pentru panourile de perete exterior se folosesc si alte solutii astfel :
Structura cu strat unic, realizata din beton de granulit sau zgura, de clasa BC 10, BC 20
Structura chezonata, realizata din beton de clasa BC 20, BC 25
Structura nervurala, in care se inglobeaza corpuri termoizolante(ceramice)
Panouri de pereti interiori portanti
Panourile au rolul de a prelua incarcarile si de a compartimenta spatiul interior al cladirii. Panourile pot fi pline sau cu goluri pentru usi.
Structura cea mai larg utilizata pentru panourile de pereti portanti interiori este cea cu strat unic din beton armat clasa BC 20.Grosimea peretilor va fi de cel putin 14 cm pentru cladiri cu maximum 6 nivele si de minimum 16 cm pentru cladiri cu 7-9 niveluri.
Din calculul de rezistenta rezulta armarea panourilor cu plase si carcase sudate din otel PC 52 si STNB.
O structura de panou indicata pentru cladiri P+4E este structura de panou din caramizi rubrate care, pe langa industrializarea folosiri caramizilor, prezinta avantajul reducerii consumului de ciment, cu circa 40% fata de panourile din beton obisnuit, de asemenea se mai utilizeaza panouri chesonate si casetate din beton armat.
Panouri de pereti interiori despartitori
Aceste panouri sunt in general neportante, avand in principal functia de element despartitor (fonoizolant) intre camerele aceluiasi apartament sau de element portant al instalatiei tehnico-sanitare. Peretii respectivi trebuie sa asigure izolatia fonica la o greutate cat mai redusa, sa fie incombustibili si rezistenti la umiditate. Peretii despartitori se executa din materiale usoare, iar cand se realizeaza din beton armat, grosimea lor nu va fi mai mica de 6 cm, pentru a se asigura izolarea fonica. Panourile de pereti despartitori din beton se vor arma cu plase sudate din STNB. Cand se utilizeaza elemente spatiale (bai, camari), grosimea minima a peretilor va fi de 4 cm.
Panouri de planseu
Panourile de planseu au rolul de a prelua si transmite incarcarile peretilor, de a asigura conditiile de izolatie foniica intre apartamete pe verticala si de a rigidiza in plan orizontal celula spatiala formata din panouri de pereti.
Elementele asanblate care formeaza planseul de nivel preiau si transmit incarcarile la diafragmele verticale si impiedica deformarea acestora in plan transversal. De regula marimea panoului este egala cu marimea incaperii, dar se admite si utilizarea a doua panouri de planseu pentru acoperirea unei celule (incaperi). In consecinta rezemarea panourilor de planseu pe pereti se realizeaza pe trei sau patru laturi, de obicei continuu, pe o adancime de 3- 4 cm cu dinti de rezemare desi (dispusi la 60 cm), pe o adancime de 4-5 cm.
La stabilirea dimensiunilor panourilor de planseu, se va avea in vedere limitele inpuse de gabaritele de transport(latimea panoului nu poate fi mai mare de 360 cm).Panourile de planseu se prezinta sub forma de placi pline din beton armat de clasa minima BC 20. Planseele cu deschidere mare(peste 5,40m)se pot realiza si din elemente de beton necomprimat. Grosimea panourilor de planseu se determina din considerente de rezistenta, rigiditate si izolare fonica, dar nu va fi mai mica de 10 cm.
|
