curs 1 curs 2 - cci 2014-2015

20
1 CURS 1. ELEMENTE GENERALE PRIVIND CONSTRUCŢIILE 1. FACTORII CARE INFLUENTEAZA CONFORMAREA UNEI CONSTRUCŢII Constructiile sunt bunuri imobile create de om, cu rol de a asigura adăpost, confort şi funcţionalitate pentru a desfăşurarea optimă a activităţilor aferente vieţii şi pentru crearea valorilor spirituale si sociale. Disciplina construcţiilor face parte din domeniului ştiinţelor tehnice şi asigură cunoştinţe privind: materialele de construcţii, tehnologii şi metode de calcul; proiectarea clădirilor (elemente componente ale construcţiilor, calcule pentru structuri de rezistenţă şi elemente neportante, calcule economice), execuţia construcţiilor cât şi urmărirea în exploatare şi a comportării în timp. Realizarea construcţiilor implică specialişti proiectanţi şi de execuţie grupaţi în organizaţii juridice sau fizice în conformitate cu legislaţia în vigoare. Concepţia construcţiilor civile trebuie să asigure, în principal, calitatea vieţii şi activităţii oamenilor. Constructiile sunt proiectate si executate în conformitate cu cerinţele şi cunoştinţele umane, precum şi cu posibilitǎţile materiale şi tehnice din etapa istorică respectivă. În domeniul construcţiilor relaţiile dintre inginerii proiectant,executanţi arhitecti, inginerii instalatori, utilizatori şi proprietari generează idei şi concepţii, care trebuie să asigure satisfacţie pentru cele mai exigente solicitări . Principalii factori care conditioneaza concepţia, proiectarea si realizarea efectivă a unei construcţii sunt omul şi natura (fig.1). PRINCIPALII FACTORI ÎN CONCEPŢIA CONSTRUCŢIILOR OMUL Dimensiuni şi proporţii Dimensiunile corpului uman Spaţiul ocupat în mişcare şi repaus Necesităţi fiziologice Temperatuă Umiditate Aerisire, igienă, etc. Activitatea umană Munca, instruirea Odihnă, recreerea Sănătatea NATURA Acţiuni asupra construcţiei Mecanice, fizice Chimice, biologice, etc. Condiţii geografice Condiţii de relief Condiţii de climă Condiţii de faună şi floră Materii prime şi materiale Condiţii geotehnice Geologice Geomorfologice Seismice Fig. 1 Principalii factori care condiţionează concepţia, proiectarea si realizarea efectivă a unei construcţii

Upload: andreea-mihaela

Post on 12-Jul-2016

77 views

Category:

Documents


8 download

DESCRIPTION

cci

TRANSCRIPT

Page 1: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

1

CURS 1. ELEMENTE GENERALE PRIVIND CONSTRUCŢIILE

1. FACTORII CARE INFLUENTEAZA CONFORMAREA UNEI CONSTRUCŢII

Constructiile sunt bunuri imobile create de om, cu rol de a asigura adăpost, confort şi

funcţionalitate pentru a desfăşurarea optimă a activităţilor aferente vieţii şi pentru crearea

valorilor spirituale si sociale.

Disciplina construcţiilor face parte din domeniului ştiinţelor tehnice şi asigură cunoştinţe

privind:

materialele de construcţii, tehnologii şi metode de calcul;

proiectarea clădirilor (elemente componente ale construcţiilor, calcule pentru structuri de

rezistenţă şi elemente neportante, calcule economice),

execuţia construcţiilor cât şi urmărirea în exploatare şi a comportării în timp.

Realizarea construcţiilor implică specialişti proiectanţi şi de execuţie grupaţi în organizaţii

juridice sau fizice în conformitate cu legislaţia în vigoare.

Concepţia construcţiilor civile trebuie să asigure, în principal, calitatea vieţii şi activităţii

oamenilor. Constructiile sunt proiectate si executate în conformitate cu cerinţele şi cunoştinţele

umane, precum şi cu posibilitǎţile materiale şi tehnice din etapa istorică respectivă.

În domeniul construcţiilor relaţiile dintre inginerii proiectant,executanţi arhitecti, inginerii

instalatori, utilizatori şi proprietari generează idei şi concepţii, care trebuie să asigure satisfacţie

pentru cele mai exigente solicitări. Principalii factori care conditioneaza concepţia, proiectarea si

realizarea efectivă a unei construcţii sunt omul şi natura (fig.1).

PRINCIPALII

FACTORI ÎN

CONCEPŢIA

CONSTRUCŢIILOR

OMUL

Dimensiuni şi proporţii

Dimensiunile corpului uman

Spaţiul ocupat în mişcare şi

repaus

Necesităţi fiziologice

Temperatuă

Umiditate

Aerisire, igienă, etc.

Activitatea umană

Munca, instruirea

Odihnă, recreerea

Sănătatea

NATURA

Acţiuni asupra

construcţiei

Mecanice, fizice

Chimice, biologice, etc.

Condiţii geografice

Condiţii de relief

Condiţii de climă

Condiţii de faună şi floră

Materii prime şi materiale

Condiţii geotehnice

Geologice

Geomorfologice

Seismice

Fig. 1 Principalii factori care condiţionează

concepţia, proiectarea si realizarea efectivă a unei construcţii

Page 2: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

2

Fig. 2. Diimmeennssiiuunnii şşii pprrooppoorrţţiiii aallee

ccoorrppuulluuii oommeenneesscc

Omul, în calitate de executant dar

şi de beneficiar care are nevoie de

condiţii optime de viaţă în orice

zonă a lumii. FFuunnccţţiioonnaalliittaatteeaa şşii

ddiimmeennssiiuunniillee uunneeii ccoonnssttrruuccţţiiii

ttrreebbuuiiee ssăă aaiibbăă llaa bbaazzăă ccuunnooaaşştteerreeaa

ddiimmeennssiiuunniilloorr şşii pprrooppoorrţţiiiilloorr

ccoorrppuulluuii oommeenneesscc ((ffiigg.. 22)),, pprreeccuumm

şşii aa nneecceessiittăăţţiilloorr uummaannee.. OOmmuull

ddeessffăăşşooaarrăă oo aacctivitate umana

pentru:

- respectarea conditiilor de

confort, respectiv a dotarilor

necesare in spatiul ocupat

precum dimensiuni, legatura pe

orizontala si pe verticala intre

diferitele spatii, forma;

- suportarea efectelor fizice,

chimice, mecanice, biologice

asupra constructiilor;

Natura, actionează asupra

constructiilor fizic, chimic, mecanic, biologic în funcţie de caractersiticile zonei

geografice ale amplasamentului (relief, clima, fauna şi flora, existenţa materiilor prime şi a

materialelor locale, elemente geopolitice etc.).

Construcţiile reprezintă un important factor pentru asigurarea calitatii vietii. În funcţie de

modul lor de realizare şi de respectare a normelor şi normativelor construcţiile produc impact

asupra mediului şi asupra stării economice si sociale din zonă.

22.. CCEERRIINNŢŢEE FFUUNNCCTTIIOONNAALLEE SSII ECCOOLLOOGGIICCEE

CCoonnddiittiiiillee pe care trebuie sa le indeplineasca o constructie sunt din ce in ce mai

ridicate şi se impart în: funcţionale, ecologice (care asigură iinntteerraaccttiiuunneeaa ddiinnttrree oomm,, aaccttiivviittaatteeaa

uummaannaa ssii mmeeddiiuull iinnccoonnjjuurraattoorr)) şşii eeccoonnoommiiccee.

CCeerriinnţţeellee ffuunnccţţiioonnaallee ssee iimmppaarrtt îînn::

ppssiihhoo--ffiizziioollooggiiccee (confort acustic, higrotermic, puritatea aerului, iluminat, radiatii

solare, estetica, siguranta la actiuni mecanice, rezistenta la incendiu, accesul la caile

de comunicatii etc.)

ssoocciioollooggiiccee (adaptarea spatiului de locuire si de desfasurare a activitatii/productie la

cerintele colectivitatii, in concordanta cu reglementarile sociale, zona geografica etc.

CCeerriinnţţeellee eeccoollooggiiccee se impun cladirilor in prezent, au ca scop reducerea emisiilor de

CO2 in atmosfera prin diminuarea consumurilor de energie, pe de o parte si introducerea pe scara

Page 3: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

3

din ce in ce mai larga a utilizarii energiei regenerabile (energie solara, eoliana, hidro-energia si

combinatii ale acestora) pe de alta parte. In acelasi timp se urmareste intr-o masura cat mai mare

utilizarea materialelor ecologice, respectiv a celor pentru producerea carora energia consumata

este minima. De asemenea, este importanta si comportarea in timp a materialelor si posibilitatea de

reciclare a acestora. Un alt aspect important este cel legat de amplasamentul constructiilor si de

masura in care constructia in sine si amenajarile terenului inconjurator au un impact pozitiv sau

negativ asupra echilibrului ecologic din zona.

eeccoonnoommiiccee (economice propriu-zise, reflectate de indici tehnico-economici si

exigente de durabilitate)

33.. CCOONNDDIITTIIII TTEEHHNNIICCEE PPEENNTTRRUU CCOONNSSTTRRUUCCTTIIII

33..11.. Conditii ccaappiittaallee::

a. Durabilitate (rezistenta constructiei la actiunea distrugatoare a mediului

inconjurator: inghet-dezghet, umiditate, coroziune, actiune biologica)

Clasificarea constructiilor din punct de vedere al durabilitatii:

gradul I - durata de functionare normala ridicata (> 100 ani)

gradul II, cu durata de funct. normala mijlocie (50-100 ani)

gradul III, cu durata de funct. normala obisnuita (20-50 ani)

constructii provizorii, cu durata de functionare redusa (sub 5 ani)

b. RReezziisstteennţţaa llaa ffoocc -- ggrraadduull ddee rreezziisstteennttaa llaa ffoocc rreepprreezziinnttăă capacitatea de a rezista

la solicitarile termice si mecanice provocate de incendii. Se exprima in oorree si este determinată

de elementele structurale cu rezistenta cea mai scazuta la foc. RReezziisstteennttaa llaa ffoocc aa uunnuuii eelleemmeenntt

se considera depasita atunci cand acesta isi pierde capacitatea portanta sau stabilitatea (cazul

elementelor portante) sau capacitatea de a se opune propagarii incendiului (cazul elementelor

neportante).

Din punct de vedere al combustibilitatii, materialele si elementele de constructie

executate din acestea se clasifica astfel:

incombustibile, care nu ard;

greu combustibile (semicombustibile) care se aprind greu si ard fara flacara;

combustibile, care se aprind si ard cu sau fără flacara, chiar dupa indepartarea sursei

de caldura.

33..22.. Conditii mmeeccaanniiccee -- prin care se asigura rezistenta si stabilitatea constructiilor sub

actiuni exterioare:

capacitatea portanta (sarcina maxima pe care o poate suporta un pilot infipt in pamant,

sau o fundatie pe piloti, fara ca in masa pamantului sa apara fenomene de rupere sau

fara ca tasarile pilotului, respective ale fundatiei, sa depaseasca o valoare limita);

marimea deformatiilor in comparatie cu cele admise;

gradul de fisurare si oboseala (cazul elementelor supuse la sarcini alternante). Conditiile

mecanice sunt precizate in prescriptii tehnice (standarde si normative).

Page 4: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

4

33..33.. Conditii ffiizziiccoo--iiggiieenniiccee ssunt determinate de factorii fizici exteriori si interiori:

temperatura (interioara, exterioara);

umiditate relativa (interioara, exterioara);

nivelul zgomotului aerian si de impact;

viteza aerului in incaperi, puritatea aerului;

iluminat etc.

Aceste conditii se impun prin prescriptii tehnice care stipuleaza parametrii de confort

higrotermic, acustic, de iluminare, ventilare si de orice alta natura in acest domeniu.

33..44.. Conditii aarrhhiitteeccttuurraall--eesstteettiiccee

Sunt conditiile in virtutea carora constructia se integreaza in mediul inconjurator,

conferindu-i pe langa o buna functionalitate si un aspect placut.

Funcţional arhitecturale

adaptarea clădirilor

schimbarea destinaţiei

adaptarea spaţiilor interioare

estetica

33..55.. Conditii tteehhnnoollooggiiccee ssii eeccoonnoommiiccoo--oorrggaanniizzaattoorriiccee

Se refera la proiectarea, si executarea constructiilor. Economicitatea unei constructii se

apreciaza pe baza valorii de investitie initiala, luand in considerare ai costul de exploatare

(intretinere, reparatii, consum energetic).

EEffiicciieennttaa eeccoonnoommiiccaa r ep r ez int ă reducerea la maximum a cheltuielilor de executie

si intretinere/exploatare, prin:

alegerea judicioasa a amplasamentului;

alegerea unor solutii constructive eficiente (spatii si volume rational stabilite);

buna organizare a lucrarilor de executie

cresterea gradului de prefabricare si industrializare - unde este cazul;

utilizarea solutiilor avansate pentru finisaje (eliminarea procedeelor umede).

Page 5: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

5

CONSTRUCŢII

CLADIRI

CLADIRI CIVILE

DE LOCUIT

SOCIAL-CULTURALE

CLADIRI INDUSTRIALE

CLADIRI AGROZOOTEHNICE

CLADIRI INGINEREŞTI

CONSTRUCŢII INDUSTRIALE

CONSTRUCŢII HIDROTEHN ICE

CONSTRUCŢII ENERGETICE

CĂI DE COMUNICAŢIE

4. CLASIFICAREA CONSTRUCTIILOR

Clasificarea are ca scop sa ajute diverse sectoare ale activitatii din constructii cum sunt:

documentarea, intocmirea de documentatii tehnice, proiectarea, activitatea de planificare a

investitiilor, activitatea de evidenta, exploatare si intretinere a constructiilor.

A. Din punct de vedere funcţional construcţiile se pot împărţi în două grupe mari (fig. 3):

- clădirile – sunt construcţiile care au rolul de a proteja faţă de factorii agresivi din mediul

înconjurător, oamenii, animalele, plantele sau produsele creaţiei şi muncii omului;

- construcţiile inginereşti – toate celelalte tipuri de construcţii, cum ar fi: căi de

comunicaţie, construcţii hidrotehnice, turnuri, antene, rezervoare, estacade, coşuri de

fum, etc.

Clădirile se împart la rândul lor în:

- clădiri civile – locuinţe individuale sau colective, construcţii publice şi administrative,

construcţii sociale şi culturale, lăcaşele de cult

- clădiri industriale – hale de producţie, ateliere, depozite industriale, etc

- clădiri agricole – construcţii pentru producţia vegetală, construcţii zootehnice, depozite

de produse agricole, etc.

În limbajul curent actual termenul de “clădire” este înlocuit cu termenul de “construcţie”,

de aceea, în scopul evitării confuziilor, vom utiliza în continuare denumirea de “construcţii civile,

industriale şi agricole”, pentru tipurile respective de clădiri.

Fig. 3. Clasificarea construcţiilor

Page 6: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

6

Cladirile – sunt constructii inchise, care adapostesc oamenii sau alte vietuitoare,

benefiiciind de o anumita compartimentare si de o anumita dotare cu echipamente si instalatii.

În limbajul curent actual termenul de “clădire” este înlocuit cu termenul de “construcţie”,

de aceea, în scopul evitării confuziilor, vom utiliza în continuare denumirea de “construcţii civile,

industriale şi agricole”, pentru tipurile respective de clădiri

Cladiri civile – sunt destinate unei game foarte largi de procese functionale, cele mai

importante fiind: locuire, invatamant, sanatate, comert, sport, cultura, etc.

clădiri de locuit (individuale, blocuri de apartamente, cămine, hoteluri, case de odihnă

etc.);

clădiri social – culturale (sociale: spitale, case de cultură, săli de sport; culturale: teatre,

muzee, biblioteci, cinematografe; de învăţământ: universităţi, şcoli; religioase: catedrale,

biserici, mănăstiri etc.);

clădiri administrative (sediile instituţiilor, sediile companiilor, birourile, tribunalele etc.);

clădiri pentru comerţ (magazine, bănci etc.);

clădiri pentru transporturi (gări, autogări, aerogări, depouri etc.);

clădiri cu destinaţii speciale (militare, funerare etc.).

Cladiri industriale – ofera si ele o mare diversitate, datorita unei game largi de procese

industrial pe care trebuie sa le adaposteasca si sa le deserveasca. Dimensiunile spatiilor si modul

de compartimentare sunt determinate de utilaje, instalatii, fluxuri tehnologice, circulatie

interioara, etc. In afara cladirilor de productie in aceasta categorie mai sunt cuprinse cladirile

pentru depozitare.

Cladirile agrozootehnice – sunt destinate diferitelor procese de productie din sectorul

zootehnic (grajduri si adaposturi pentru animale si pasari) si din cel agrovegetal (sere,

rasadnite, etc.) la care se mai adauga cladirile auxiliare productiei (magazii de cereal, silozuri de

cereal si nutreturi, ateliere, garaje, etc.)

Constructii ingineresti – cuprind:

a. construcţii industrial speciale: rezervoare, castele de apă, silozuri, coşuri de fum, turnuri

de răcire etc.;

b. construcţii speciale pentru transporturi: drumuri, căi ferate, tunele şi staţii pentru

metrouri, funiculare, etc.;

c. construcţii speciale pentru transporturi pe apă: canale navigabile, ecluze, porturi etc.;

d. construcţii speciale pentru continuitatea transporturilor, numite şi lucrări de artă:

poduri, tunele, ecluze, viaducte, apeducte, ziduri de sprijin etc.;

e. construcţii hidrotehnice: baraje, diguri şi lucrări aferente acestora;

f. construcţii pentru îmbunătăţiri funciare şi regularizarea cursurilor de apă: irigaţii,

desecări, taluzuri, protecţia malurilor etc.

g. linii de transport al energiei electrice si al fluidelor tehnologice,

h. constructiile pentru alimentari cu apa si canalizari etc

B. Din punct de vedere structural

- construcţii cu structură de rezistenţă din pereţi portanţi

- construcţii cu structură de rezistenţă din stâlpi şi grinzi (cadre)

- construcţii cu structură de rezistenţă din arce şi plăci curbe subţiri

- construcţii cu structură mixtă.

Page 7: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

7

Fig. 4. Construcţii cu structură elastică (a), semirigidă (b) şi rigidă (c)

C. Din punct de vedere al materialului de construcţie utilizat

- construcţii din lemn

- construcţii metalice

- construcţii din beton armat

- construcţii din zidărie

- construcţii mixte: zidărie-lemn, zidărie-beton armat, beton-metal, etc

D. Din punct de vedere al rigidităţii elementelor verticale (fig. 4)

- construcţii cu structură elastică – stâlpii sunt elementele verticale de susţinere; au

flexibilitate ridicată, se deformează în anumite limite sub acţiunea forţelor orizontale

- construcţii cu structură semirigidă – doar o parte a încărcărilor orizontale sunt

preluate de stâlpi flexibili; tot în această categorie intră şi construcţiile cu tub sau miez

central rigid şi planşee în consolă, cu cabluri sau sprijinite pe stâlpi elastici (fig. 5).

- construcţii cu structură rigidă – au ca elemente de susţinere verticale pereţii care sunt

rigizi şi nu permit apariţia deformaţiilor sub acţiunea forţelor orizontale

- construcţii cu structură rigidă şi partea inferioară elastică – sunt realizate cu stâlpi

de susţinere la partea inferioară pentru a permite crearea unor spaţii mari deschise; la

nivelurile superioare stâlpii sunt înlocuiţi cu pereţi portanţi

Page 8: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

8

Fig. 5. Structuri semirigide Structuri mixte, din cadre cu diafragme, pentru clădiri cu distribuţie celulară:

a- plan structură cadre cu diafragme de timpan; b- plan structură stâlpi şi nucleu (sâmbure) central de diafragme c; d – secţiuni structuri mixte din cadre şi diafragme 1 – diafragmă, 2 – cadre; 3 – nucleu central

E. Din punct de vedere al modului de execuţie

- construcţii cu structură monolită – se execută în întregime pe şantier; au avantajul unei

bune legări şi continuităţi între elemente, dar sunt mai scumpe

- construcţii cu structură prefabricată – se execută în cea mai mare parte în ateliere de

producţie; trebuie acordată o atenţie deosebită la montajul elementelor prefabricate şi la

asigurarea continuităţii

- construcţii cu structură parţial prefabricată – o parte a structurii se realizează pe şantier şi

o parte se realizează în atelier

F. Din punct de vedere al formei în plan a construcţiei (Fig. 6)

- construcţii cu formă dreptunghiulară (tip bară)

- construcţii cu formă pătrată, circulară, ovoidală (tip punct)

- construcţii cu formă de I, T, L, U, Y,

Dintre acestea primele două categorii au o comportare mai bună la seism, mai ales în cazul

construcţiilor foarte înalte.

Page 9: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

9

Fig. 6. Forme pe care le pot avea constructiile civile, industriale şi agricole

G. Dupǎ tipul construcţiei:

- construcţii etajate (blocuri de locuinţe, hoteluri, spitale, şcoli, clǎdiri administrative, hale

industriale etajate, etc)

- construcţii de tip halǎ parter (hale industriale, sǎli de întruniri, sport) (fig. 7).

- construcţii combinate dintr-una sau mai multe săli mari şi alte încăperi cu distribuţie

celulară (săli de sport acoperite, de spectacole, de expoziţii),.

- construcţii speciale (recipiente pentru depozitarea materialelor granulare şi a apei,

construcţii de tip turn şi altele)

- elemente izolate (stâlpi LEA, traverse de cale feratǎ)

Page 10: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

10

Fig. 7. Tipuri de construcţii

H. Dupǎ modul de execuţie:

- structurǎ monolitǎ

- structurǎ prefabricatǎ

- structurǎ mixtǎ

Structura monolitǎ – avantajoasǎ din punct de vedere al preluǎrii forţelor orizontale, dar

prezintǎ dezavantajul unor cheltuieli suplimentare şi a unui timp de executie îndelungat.

Structura prefabricatǎ – prezintǎ avantaje din punct de vedere al industrializǎrii execuţiei,

dar şi dezavantaje în ceea ce priveşte continuitatea structurii.

Structura mixtǎ – la care o parte din elemente sunt monolite (elementele verticale), iar

altele prefabricate; îmbinǎ avanatjele structurilor anterioare.

I. Dupa criteriul calitatii privind cerintele de baza care determina calitatea constructiilor si

anume: durabilitatea, rezistentele fizico-mecanice, gradul de rezistenta la foc si la

agentii atmosferici, gradul de dotare cu instalatii si finisaje, volumele si suprafetele

construite care asigura in linii mari confortul. Luand in considerare acesti factori,

constructiile se pot grupa in trei clase de calitate, dupa cum satisfac cerinte

ridicate, medii sau obişnuite.

Page 11: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

11

CURS 2.

5. ALCǍTUIREA CONSTRUCŢIILOR

5.1. SISTEMUL CLADIRE

Cladirea este alcatuita dintr-un ansamblu de elemente interconectate intre ele printr-o

serie de relatii, precum si cu mediul inconjurator, elemente care actioneaza in comun, pentru

realizarea functiilor pentru care sunt destinate, alcatuind un sistem unitar.

Sistemul cladire astfel definit poate fi descompus in subsisteme, fiecare subsistem fiind

caracterizat prin functiunea de baza pe care o indeplineste in ansamblul cladirii. Unele

subsisteme pot indeplini simultan mai multe functii. Pentru o cladire curenta se pot lua in

considerare urmatoarele subsisteme:

structura - avand ca functiune de baza siguranta de exploatare a cladirii la actiunile

care o solicita; in acest subsistem se includ fundatiile, peretii de rezistenta

(diafragmele), stalpii si grinzile, placile planseelor, elementele structurale ale

acoperisurilor, scarile ;

anvelopa sau ansamblul de inchidere –avand ca functiune de baza separarea

spatiilor construite de mediul inconjurator (in unele cazuri aceasta, partial sau total,

poate face parte din sistemul structura) ;

compartimentarea – care defineste si delimiteaza spatiile interioare ale cladirii pe

functiuni (si aceasta poate fi substituita partial subsistemului structural) ;

echipamentele – care cuprind instalatiile, utilajele, mobilierul s.a.,

elementele necesare functionării cladirii.

Fiecare subsistem poate fi descompus in subansambluri, subansamblul in elemente, iar

elementele in componente, fiecare dintre aceastea facand parte la randul lor din unul sau mai

multe subsisteme. Astfel, in cazul structurilor pe cadre, subansamblul cadru are in alcatuirea sa

elemente de tipul stalpilor si grinzilor, iar un subansamblu de inchidere are in alcatuirea sa

elemente de tipul peretilor exteriori, acestia avand la randul lor componente formate din zone

opace, zone vitrate (ferestre), dispositive de protective e.t.c.

Abordarea sistemica a proiectarii cladirilor necesita o gandire si o analiza complexă pe

baza conceptului de performanta.

5.2. Elementele unei construcţii:

Elementele componente ale clădirilor

Toate construcţiile de tip clădire sunt realizate din 3 categorii de elemente:

1) Elemente structurale, portante, de rezistenţă care asigură:

stabilitatea

durabilitatea

siguranţa construcţiei

În această categorie intră următoarele 4 elemente componente, care definesc structura de

rezistenţă a clădirii (fig. 8):

Page 12: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

12

Fig. 8. Elemente structurale ale clădirilor

Fundaţiile – preiau încărcările de la structura verticală de rezistenţă şi le transmit

terenului de fundare. Uzual se realizează din beton simplu sau armat, dar întâlnim şi

fundaţii din cărămidă, lemn, etc. Fundaţiile se pot realiza sub formă de: fundaţii izolate,

continue sub ziduri, radier general sub formă de placă groasă cu sau fără îngroşări, reţele

de grinzi, piloţi, etc. Adâncimea de fundare se stabileşte în funcţie de: poziţia terenului

bun de fundare, adâncimea de

îngheţ a zonei, înălţimea totală a

construcţiei, nivelul apelor freatice,

etc.

Structura verticală de rezistenţă

se poate realiza sub forme de: pereţi

portanţi, cadre sau mixt din lemn,

cărămidă, beton, metal şi preia

încărcările de la structura orizontală

şi acoperiş şi le transmite

fundaţiilor.

Structura orizontală de rezistenţă

sau planşeele preiau încărcările

care le revin, verticale şi orizontale,

permanente, temporare sau

excepţionale şi le transmit structurii verticale de rezistenţă. Se pot realiza cu sau fără

grinzi, plane sau curbe, monolit sau prefabricat, din lemn, metal, cărămidă sau beton.

Acoperişul preia încărcările din greutatea proprie şi din acţiunile dinamice (vânt, zăpadă,

ploaie, chiciură, etc) şi le transmit structurii verticale de rezistenţă. Acoperişul se poate

realiza sub formă de acoperiş cu pantă denumit şarpantă, sau fără pantă, denumit terasă.

2). Elementele nestructurale, neportante, asigurǎ:

legǎtura pe verticalǎ

compartimentarea şi includerea spaţiilor

izolarea şi protecţia construcţiei

comunicaţia între încǎperi

condiţiile estetice şî arhitecturale

Elementele nestructurale sau neportante participă la alcătuirea funcţională şi protecţia

construcţiei, această categorie fiind realizată din mai multe elemente:

Pereţii despărţitori, de compartimentare sau închidere, care delimitează funcţiunile într-

o clădire, respectiv închid clădirea la exterior.

Învelitoarea – închide acoperişul la partea superioară, protejând panoul sau ultimul nivel,

fiind realizată din produse ceramice (ţiglă, olane), paie, stuf, şiţă, şindrilă.

Izolaţiile – protejează clădirea sau elemente ale clădirii împotriva apei (hidroizolaţii),

împotriva pierderilor de căldură (termoizolaţii) sau a propagării zgomotului (fonoizolaţii).

Tâmplăriile de la uşi şi ferestre au rolul de a închide golurile de lumină şi circulaţie, de a

izola interiorul faţă de exterior şi a asigura o iluminare naturală corespunzătoare.

Page 13: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

13

Fig. 9. Suprastructura şi infrastructura construcţiilor

Finisajele elementelor de construcţii au rol estetic, dar şi igienic, de protective mecanică

(uneori) etc. În această categorie intră: tencuieli, zugrăveli, vopsitorii, placaje, pardoseli,

tapete, etc.

Scările asigură circulaţia pe verticală în clădire, fiind dimensionate pentru evacuarea

tuturor persoanelor, eventual bunurilor, în caz de necesitate (incendiu, cutremur,

inundaţii) scara este practic o continuare a planşeului în zona casei scărilor, în pantă, deci

ar putea fi considerată ca şi element structural.

3) Elementele de echipare tehnică – sunt componente care asigură confortul în activitatea

omului, fiind practic o serie de instalaţii, numărul şi complexitatea lor depinzând de tipul

clădirii, confortul interior impus, posibilităţile financiare, etc. În această categorie se includ:

Instalaţii de alimentare cu apă, canalizare şi evacuare a apelor uzate

Instalaţii de încălzire (locale sau centrale)

Echipamente de transport pe verticală (lifturi, scǎri rulante, ascensoare de mǎrfuri).

Instalaţii de curenţi şi curenţi slabi (sonerie, interfon, telefon)

Instalaţii de colectare şi evacuare a deşeurilor

instalaţii tehnologice (alimentare cu abur, gaz, forţă, ventilaţie)

Instalaţii de aer condiţionat etc.

Un element de construcţie poate îndeplini simultan mai multe funcţii. De exemplu, un perete

exterior poate avea atât rol de element de rezistenţă, cât şi funcţiuni de izolare termică şi acustică.

O clădire se împarte geometric în niveluri (subsol, parter, etaje), iar pe verticală în tronsoane

separate între ele prin elemente numite „rosturi” (întreruperi ale clădirii în plan vertical, pe toată

înălţimea acesteia, inclusiv fundaţiile) care permit deformarea independentă a tronsoanelor.

Fundaţiile şi subsolul unei clădiri constituie aşa numita „infrastructură”, iar parterul şi

etajele „suprastructura” (Fig. 9 ).

Page 14: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

14

Elementele situate sub cota 0.00 a clădirii (fundaţiile, pereţii de subsol, planşeul peste

subsol) constituie infrastructura clădirii, iar restul elementelor, situate peste cota ±0.00, formează

suprastructura acesteia. Cota 0.00 a unei construcţii este, prin convenţie, cota pardoselii finite de la

parter.

În alcătuirea construcţiilor ca şi lucrări complexe, se disting (fig. 9. şi 10.):

Infrastructura – partea construcţiei aflatǎ sub nivelul terenului (fundaţiile şi subsolurile),

compusă din:

fundaţii

subsol construit

canale pentru reţele tehnico- sanitare

hidroizolaţii

lucrări de protecţie

Suprastructura – partea construcţiei aflatǎ peste nivelul terenului natural, compusă din:

parter

etaje

acoperiş

Fig. 10. Elemente componente pentru o structură etajată în cadre

5.3. Compartimentarea unei construcţii:

Rolul construcţiilor este de a adǎposti spaţii. În interiorul ei, spaţiile pot fi:

mai multe şi mai mici (cazul apartamentelor)

puţine (cazul bisericilor, a teatrelor, a halelor industriale)

unul singur

În interiorul construcţiei spaţiile sunt separate pe orizontalǎ prin pereţii despǎrţitori, iar pe

verticalǎ prin planşeee.

Spaţiile se deosebesc pe categorii:

Page 15: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

15

o în funcţie de destinaţie:

spaţii de exploatare destinate scopului principal al clǎdirii (hale de utilaje)

spaţii auxiliare (grupuri sanitare, bǎi, bucǎtǎrii)

spaţii de circulaţie (coridorul, casa scǎrilor, holuri)

o în funcţie de amplasarea nivelurilor faţǎ de terenul natural:

Subsolul – S = situat sub cota de nivel 0.00m, consideratǎ cota pardoselii finite a

primului nivel (parter)

Demisolul - D= subsolul la care o parte este ridicatǎ

peste cota terenului natural pentru realizarea ventilǎrii, iluminǎrii

Parterul – P = primul nivel situat peste cota 0.00m, aflat peste cota terenului natural

(C.T.N.)

Etajele – E = niveluri executate pe verticalǎ deasupra parterului

Mezanin – Mz = dacă parterul este situate peste demisol, sau dacă între parter şi

etajul I se află un nivel intermediar cu înălţime mai mica decât a fiecăruia dintre

acestea, nivelul respectiv se numeşte mezanin

Etajele tehnice – niveluri cu înǎlţimi şi funcţii tehnice diferite

Podul – spaţiul delimitat între planşeul ultimului nivel şi şarpantǎ (acoperiş)

Mansarda – podul care are o înǎlţime suficientǎ realizǎrii iluminǎrii şi ventilaţiei şi

care permite amenajarea pentru posibilitatea desfǎşurǎrii activitǎţii în interiorul

spaţiului respectiv.

6. CALITATEA CONSTRUCŢIILOR

Calitatea corespunzǎtoare a unei construcţii presupune satisfacerea condiţiilor tehnice, a

performanţelor sau a regulilor de calitate stabilite pentru fiecare element în parte, ţinând seama de

faptul cǎ clǎdirile sunt produse de lungǎ duratǎ.

Exprimarea calitǎţii se face sub trei forme: Ştiinţificǎ, tehnologicǎ, funcţionalǎ

Calitatea, ca şi concept, urmăreşte urmǎtoarele etape în realizarea şi exploatarea unei

construcţii:

concepţia clǎdirii – studii şi cercetǎri preliminare, (studii de fezabilitate), proiectare

preliminarǎ, proiectare de ansamblu ( proiect de execuţie, P.E.),experimantǎri, pregǎtirea

şi declanşarea investiţiei.

execuţia clǎdirii – proiectarea detaliilor de execuţie (proiect de detalii de execuţie

D.D.E.), realizarea bazei materiale de producţie, executarea construcţiei.

exploatarea construcţiei – utilizarea construcţiei, intervenţii în timp pentru menţinerea

nivelului de performanţǎ prin întreţinere, reparaţii, modernizǎri.

postutilizarea construcţiei – la depǎşirea perioadei de viaţǎ a acesteia, în cazul uzurii

morale fǎrǎ posibilitatea reutilizǎrii prin reamenajare în situaţii impuse şi constǎ în

dezafectarea ei, demontarea elementalor recuperabile şi demolarea construcţiei,

recondiţionarea elementelor recuperate şi reciclarea materialelor; reintegrarea în naturǎ a

deşeurilor, toate acestea având în prim plan protecţia mediului înconjurǎtor.

Page 16: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

16

Astfel atât proiectarea cât şi aspectul economic trebuie sǎ depǎşeascǎ formele actuale

limitative şi sǎ ţinǎ cont de o concepţie multidimensionalǎ în timp şi spaţiu a construcţiei şi de

interacţiunea construcţiei cu mediul înconjurǎtor.

Scopul acestor activitǎţi este sǎ se obţinǎ o calitate optimǎ la un cost global total minim.

6.1. Categoria de importanţă a unei construcţii:

Stabilirea categoriei de importanţă a unei construcţii se face de către proiectant şi are în

vedere următoarele principii:

considerarea construcţiei în mod global, avându-se în vedere:

- construcţia în sine cu caracteristicile şi funcţiunile sale,

- activităţile legate de realizarea (concepţie-proiectare, execuţie) şi exploatarea acesteia,

reflectarea în mod corespunzător, a rolului şi locului determinate de funcţiunile şi

existenţa sa, pe care le are construcţia respectivă în contextul social, cultural, economic şi

ecologic,

prevenirea riscurilor, prin selectarea unei categorii de importanţă adecvate, care impune

nivelul cerinţelor (exigenţelor) esenţiale şi modelul de asigurare a calităţii, a căror

aplicare trebuie să conducă la performanţele corespunzătoare.

Intre importanţa construcţiei şi cerinţele privind calitatea acesteia există o relaţie directă,

deoarece:

calitatea realizată asigură existenţa şi durabilitatea construcţiilor, îndeplinirea

funcţiunilor acestora şi previne producerea unor disfuncţii,

activităţile care trebuie să conducă la activitatea dorită, în toate fazele, au amploarea şi

complexitatea sporită pe măsură ce creşte importanţa construcţiei.

Categoriile de importanţă se stabilesc şi pentru construcţii noi şi pentru construcţii

existente pe baza aceloraşi criterii şi principii. Pentru construcţiile existente, analiza criteriilor

asociate va avea în vedere:

componenta cultural- istorică şi social – afectivă a acestora,

faptul că, pe de o parte, condiţiile de teren şi de mediu avute în vedere la proiectare, s-au

concretizat şi au acţionat defavorabil asupra construcţiei, şi că pe de altă parte concepţiile

de alcătuire şi de calcul luate în considerare la proiectare pot să ne ofere asigurarea

necesară. În aceste condiţii pot fi necesare acţiuni şi activităţi pentru:

- aducerea construcţiilor în situaţia de a satisface unele exigenţe noi privind funcţiunile

acestora.

- aducerea construcţiilor în situaţia de a satisface cerinţele esenţiale.

În categotia construcţiilor existente, un loc aparte îl ocupă monumentele de artă şi siturile

istorice, care trebuie considerate ca fiind tot construcţii.

În cadrul unui ansamblu de construcţii, categoriile de importanţă se stabilesc pentru fiecare

obiect de construcţie în parte, putând diferi de la o construcţie la alta.

Categoriile de importanţă a construcţiilor se stabilesc în conformitate cu metodologia

aprobată de guvern. pentru realizarea unor niveluri de calitate determinate de realizarea exigenţelor

esenţiale:

a) implicarea vitală a construcţiilor în societate şi natură (aportul de risc sub aspectul

performanţei)

b) implicarea funcţională a construcţiilor în domeniile socioeconomice, în mediul construit

şi în natură (destinaţia, modul de utilizare),

Page 17: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

17

c) caracteristici proprii construcţiilor (complexitatea, considerentele economice)

Categoriile de importanţă pentru construcţii sunt:

- categoria A - construcţii de importanţă excepţională

construcţii care au funcţiuni deosebit de importante, a căror neîndeplinire implică

riscuri majore pentru societate şi natură, pe zone foarte întinse (reactoare nucleare,

baraje înalte sau amplasate pe terenuri dificile, cu zone populate în aval

construcţii cu caracter de unicat, cu valoare deosebită de patrimoniu (ansambluri şi

clădiri de cult sau alte monumente de arhitectură propuse pentru a fi înscrise în

patrimoniul cultural mondial).

- categoria B -construcţii de importanţă deosebită

construcţii cu funcţii importante, a căror neîndeplinire implică riscuri majore pentru

societate şi natură pe zone limitate (construcţii din industria chimică, căi ferate, şosele

poduri, şi aeroporturi de interes naţional, baraje pentru acumulări mari de apă,

construcţii social culturale cu aglomerări mari de oameni, staţii de emisie de radio şi

televiziune)

construcţii cu valoare deosebită de patrimoniu sau care adăpostesc asemenea valori

(monumente de arhitectură, situri istorice, muzee, arhive şi biblioteci de valoare

naţională).

- categoria C - construcţii de importanţă normală

construcţii cu funcţiuni obişnuite a căror neîndeplinire nu implică riscuri majore

pentru societate şi natură (clădiri de locuinţe cu mai mult de două niveluri, construcţii

industriale şi agrozootehnice curente şi construcţii social culturale care nu intră în

categoriile de importanţă A şi B),

construcţii cu caracteristici şi funcţiuni obişnuite, dar cu valori de patrimoniu (clădiri

de cult, muzee deimportanţă locală).

- categoria D - construcţii de importanţă redusă

construcţii cu funcţii obişnuite, a căror neîndeplinire afectează un număr redus de

oameni (clădiri de locuit parter sau parter şi un etaj, dependinţe gospodăreşti,

construcţii provizorii).

6.2. Clasa de importanţă a unei construcţii:

Un aspect foarte important in conceperea, execuţia şi exploatarea construcţiilor este

comportarea acestora în cazuri excepţionale, seismice. Prin protecţia antiseismică se urmăreşte

limitarea degradărilor, a avariilor, precum şi evitarea prăbuşirilor elementelor structurale, ale celor

nestructurale, ale echipamentelor şi instalaţiilor, pentru:

evitarea pierderilor de vieţi omeneşti sau a rănirii oamenilor,

evitarea întreruperii activităţilor şi a serviciilor esenţiale pentru menţinerea continuităţii

vieţii sociale şi economice în timpul cutremurului şi imediat după cutremur,

evitarea distrugerii sau a degradării unor bunuri culturale şi artistice de mare valoare

evitarea degajării unor substanţe periculoase (toxice, explozive, etc.),

limitarea pagubelor materiale.

În vederea realizării unui nivel de protecţie antiseismică corespunzător din punct de vedere

tehnic şi economic, se vor avea în vedere următoarele criterii:

seismicitatea naturală a zonei amplasamentului,

Page 18: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

18

condiţiile locale de amplasament,

importanţa construcţiei,

gradul de ocupare cu oameni a construcţiei,

tipul şi caracteristicile structurii de rezistenţă a construcţiei.

Clase de importanţă:

clasa I – construcţii de importanţă vitală pentru societate, a căror funcţionalitate în timpul

cutremurului şi imediat după cutremur trebuie să se asigure integral:

spitale, staţii de salvare, de pompieri

clădiri pentru unităţi administrative, centrale şi judeţene, cu rol de decizie în

organizarea măsurilor de urgenţă după cutremure,

clădiri pentru comunicaţii de interes naţional şi judeţean,

unităţi de producere a energiei electrice în sistemul naţional,

clădiri care adăpostesc muzee de importanţă naţională.

clasa II – construcţii de importanţă deosebită la care se impune limitarea avariilor, avându-se în

vedere consecinţele acestora:

celelalte clădiri din domeniul ocrotirii sănătăţii

şcoli, creşe, grăd., cămine pentru copii, handicapaţi, bătrâni,

clădiri aglomerate: săli de spectacole artistice şi sportive, biserici, centre comerciale

importante,

clădiri care adăpostesc valori artistice, istorice, ştiinţifice

clădiri şi instalaţii industriale care prezintă riscuri de incendii sau degajări de substanţe

toxice,

clădiri industriale care adăp. echipamente de mare valoare ec.

depozite cu produse de strictă necesitate pt. aprov.de urgenţă

clasa III – construcţii de importanţă normală

clădiri de locuit, hoteluri, cămine, cu exc. celor din clasa II,

construcţii industriale şi agrozootehnice curente

clasa IV – construcţii de importanţă redusă:

construcţii agrozootehnice de importanţă redusă (sere, costrucţii parter diverse pentru

creşterea animalelor şi păsărilor

construcţii de locuit parter şi parter şi etaj,

alte construcţii civile şi industriale care adăpostesc bunuri de mică valoare şi în care

lucrează un personal restrâns.

Astfel o construcţie trebuie să satisfacă diferite cerinţe funcţionale rezultate din viaţa

fiziologică, psihologică şi economică a locatarilor.

Având în vedere că la realizarea acestora şi tot odată la satisfacerea conceptului de

performanţă în construcţii, rolul primordial este factorul uman, influenţa acestuia trebuie sporită în

sens pozitiv.

6.3. Sistemul de calitate în construcţii:

Sistemul de calitate presupune:

a) Reglementări tehnice în construcţii cu caracter exigenţial:

Prescripţii tehnice – ansamblu de date şi condiţii cu caracter tehnico-economic privind

proiectarea, realizarea şi recepţionarea unui element sau unei construcţii.

Page 19: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

19

Standardele sunt prescripţii tehnice prin care se stabilesc caracteristici pentru

materiale, elemente prefabricate şi instalaţii aferente construcţiilor, precum şi principii

fundamentale şi date de bază pentru proiectarea, execuţia şi recepţia construcţiei.

Normele interne sunt prescripţii prin care se stabilesc date caracteristice pentru

produsele încă nestardadizate.

Normativele sunt prescripţii tehnice prin care se stabilesc îndrumări şi metode detaliate

pentru proiectarea construcţiilor, utilizarea utilajelor şi materialelor în construcţii

Instrucţiunile tehnice dau îndrumări suplimentare de detaliu asupra prescripţiilor

tehnice, standarde sau normative.

Condiţiile tehnice speciale se elaborează pentru lucrări deosebite care necesită

completări ale prescripţiilor tehnice, se întocmesc de proiectantul lucrării

Fişele tehnologice stabilesc modul de organizare şi desfăşurare a diferitelor procese de

lucru în execuţia construcţiei.

Proiectele tip sunt un ansamblu de piese scrise şi desenate şi cuprind datele necesare

pentru execuţia lucrărilor tip.

Cataloage tip de prefabricate, elemente şi detalii de construcţii, ansamblul de piese

scrise şi desenate cuprinzând datele necesare pentru dispunerea în fază de proiectare

a acestor elemente tipizate în construcţii.

b) Certificat de calitate a materialelor şi produselor folosite la realizarea unei construcţii.

c) Agremente tehnice pentru noi produse şi procedee introduse în construcţii

d) Atestarea tehnico-profesională a personalului de specialitate

e) Verificarea şi expertizarea proiectului de construcţie

f) Autorizarea şi acreditarea laboratoarelor de încercare şi control în construcţii

g) Asigurarea activităţii metrologice în construcţii

h) Conducerea şi asigurarea calităţii în construcţii

i) Recepţia lucrărilor de construcţii

j) Urmărirea comportării în exploatare a construcţiilor şi intervenţiile necesare pe parcurs

pentru menţinerea performanţelor acestora

k) Activitatea din perioada de postutilizare a construcţiei

l) Controlul de calitate în construcţii de către persoane fizice sau juridice de specialitate.

7. PRESCRIPŢII TEHNICE PENTRU PROIECTAREA ŞI EXECUŢIA

CONSTRUCŢIILOR

Prin proiectarea şi execuţia construcţiilor trebuie să fie îndeplinite următoarele condiţii de

bază:

- condiţia de rezistenţă şi stabilitate a construcţiei sub acţiunea forţelor ce pot să apară în

timpul exploatării

- condiţia de siguranţă la foc

- condiţia de igienă, sănătate şi protecţie a mediului înconjurător

- condiţia de siguranţă în exploatare

- condiţia de protecţie împotriva zgomotului

- condiţia de economie de energie şi de reţinere a căldurii în interior

Page 20: CURS 1   curs 2 - CCI 2014-2015

20

Pentru a obliga fiecare proiectant şi executant să respecte anumite condiţii minimale, în ţara

noastră s-au elaborat aşa numitele prescripţii tehnice. Principalele tipuri de prescripţii tehnice sunt:

- standardele – stabilesc caracteristicile pentru materialele de construcţii, pentru

elementele prefabricate, precum şi principiile care stau la baza proiectării, execuţiei şi

recepţiei construcţiilor

- normativele – dau explicaţii detaliate referitoare la aplicarea anumitor standarde în

vigoare sau vin cu anumite completări referitoare la aspecte ce nu sunt precizate în

standarde, deoarece se întâlnesc doar în situaţii speciale, rar întâlnite;

Normativele, la rândul lor pot fi:

- normative experimentale ;

- normative cu aplicare condiţionată ;

- normative definitive ;

- normative republicane – se aplică la nivel naţional ;

- normative departamentale: se aplică doar într-un anumit minister sau departament .

În domeniul proiectării şi execuţiei structurilor de construcţii, ansamblul de standarde

europene poartă numele de EUROCODE.

Programul EUROCODE furnizează în cadrul unui sistem coerent şi cuprinzător de norme,

metode de proiectare :

EUROCODE 1 – Bazele proiectării structurilor şi acţiunile în construcţii

EUROCODE 2 – Structuri din beton, beton armat şi precomprimat

EUROCODE 3 – Structuri metalice

EUROCODE 4 – Structuri mixte

EUROCODE 5 – Structuri din lemn

EUROCODE 6 – Structuri din zidărie

EUROCODE 7 – Fundaţii şi inginerie geotehnică

EUROCODE 8 – Structuri amplasate în zone seismice

EUROCODE 9 – Structuri din aluminiu