Structuri de rezistenta

        Pentru multi dintre cei care isi construiesc o casa, criteriul rezistentei constructiei la seisme trebuie sa fie un factor determinant in alegerea tipului de structura de rezistenta si a materialelor folosite. Consultarea unui specialist care sa poata sa ofere solutii viabile in functie de caracteristicile terenului, zonei sau ale constructiei se impune de la sine. Dar in primul rand trebuie sa stim care sunt principalele tipuri de structuri de rezistenta si atuurile sau minusurile lor.

        Ce inseamna structura de rezistenta?

        In mod firesc ne intrebam de ce unele cladiri au o viata mai lunga decat altele. Unul din principalele motive o reprezinta structura de rezistenta a cladirii. Ce este de fapt aceasta structura? In linii mari, ea reprezinta pentru o constructie, ceea ce reprezinta pentru corpul uman scheletul sau pentru copaci trunchiul si crengile. Cu alte cuvinte, structura unei cladiri este cea care sustine intreaga greutate a constructiei, iar rolul ei este de a transmite aceste greutati pamantului pe care se afla intr-un mod cat mai uniform.

        In ultimul secol, din preocuparea oamenilor de a realiza cladiri cat mai sigure si mai durabile s-a dezvoltat o noua stiinta care studiaza structurile de rezistenta in detaliu: ingineria structurala. Ingineria structurala are ca scop asigurarea stabilitatii si rezistentei construct iilor, astfel incat la realizarea proiectului unei cladiri, "cantitatea de stiinta" si volumul calculelor sunt impresionante adeseori.

         Importanta structurii pentru o cladire este evidenta si ea trebuie aleasa in mod cat mai riguros fata de necesitatile locuirii unui spatiu, astfel incat in ultima vreme se foloseste tot mai des termenul de arhitectura structurala.

         In functie de materialele din care sunt alcatuite, de tehnologia prin care se realizeaza, de conceptie, de cerinte estetice etc., structurile sunt de mai multe tipuri. In cele ce urmeaza vom prezenta cateva tipuri de structuri frecvent folosite in tara noastra pentru cladiri rezidentiale si care, in timp, si-au dovedit eficienta si calitatile.

         Structura "in cadre" din beton armat

         Este unul din cele mai folosite tipuri de structura si care consta in principal din plansee, grinzi si stalpi. Principiul de baza este urmatorul: greutatea este preluata mai intai de planseele de beton, care la randul lor se sprijina pe grinzi, acestea se sprijina pe stalpi, stalpii pe fundatii, iar fundatiile pe pamant.

         Avantaje: organizarea spatiului este flexibila, astfel ca peretii interiori usori se pot amplasa practic oriunde, oricand. Chiar si peretii exteriori pot fi perforati sau inlocuiti oricand inchiderile exterioare pot fi din orice material; rezistenta buna la actiunea cutremurelor  Dezavantaje: cantitatea de lemn pentru cofrajele elementelor de beton este uneori insemnata; un consum de beton ridicat; pozitia grinzilor si stalpilor fiind fixa, uneori este necesar ca ele sa fie mascate prin tavan fals sau alte sisteme.

         Structura din zidarie portanta

        Alaturi de structura in cadre, este intalnita adeseori la cladiri de locuit si este in principal alcatuita din ziduri de caramida (de caramida, b.c.a., blocuri de beton, piatra etc.), plansee de beton armat si centuri de beton armat. Principiul de baza este urmatorul: greutatea este preluata de planseele din beton, care se sprijina pe ziduri prin intermediul centurilor, zidurile pe fundatii, iar acestea pe pamant.

        Avantaje: procurarea materialelor este usoara si montarea relativ simpla; conditii ridicate de confort higrotermic (aparitia condensului la peretii exteriori este redusa); o buna izolatie acustica. Dezavantaje: datorita faptului ca zidurile preiau toata greutatea, ele trebuie asezate unele sub altele, astfel incat spatiul interior nu mai poate fi modificat in timp. Pozitia usilor si a ferestrelor in peretii portanti nu se poate modifica; durata mare de executie; rezistenta medie la actiune seismica.

       Structura din lemn
       Poate cel mai vechi tip de structura, este in prezent folosit la constructia de locuinte pe scara din ce in ce mai larga. Principiul de transmitere a greutatilor este acelasi ca acela al structurilor in cadre, cu diferenta ca materialul folosit este lemnul.

       Avantaje: materia prima este usor de procurat si usor de montat; lemnul este un material ecologic, cu aspect estetic placut;
rezistenta foarte buna la actiunea laterala a seismelor. Dezavantaje:calitatea lemnului nu este intotdeauna aceeasi si, in timp apar spatii intre elemente care duc la costuri suplimentare de reparare si intretinere necesitatea tratarii materialului lemnos impotriva focului, al insectelor si al ciupercilor Acestea sunt doar cateva din tipurile de structuri, ele fiind mult mai numeroase si mai complexe. De multe ori, intr-o locuinta se poate intalni chiar folosirea a doua tipuri de structura, de exemplu structura acoperisului poate fi realizata din lemn, iar structura cladirii din beton.

        Un aspect foarte important legat de structurile din tara noastra este cel referitor la conditiile seismice. Din punct de vedere seismic, in Romania, cutremurele care se produc sunt de tipul cutremure de pamant si lucrul acesta se datoreaza faptului ca trei placi tectonice, cea a Europei, Africii si Asiei, se intalnesc in zona Vrancea. O alta caracteristica este si faptul ca la noi cutremurele se produc la o adancime relativ mica, de aproximativ 100 km, avand efecte din cele mai puternice asupra cladirilor.

        Facand o comparatie, putem sa consideram acest cutremur echivalentul exploziei unei bombe care s-ar produce sub picioarele noastre (cutremurele de suprafata, tip Vrancea); aceeasi bomba care explodeaza in pamant la o adancime mare produce cutremure de adancime, vulcanice etc. Toate cele prezentate anterior fac din Romania o tara unica in lume din punctul de vedere al intensitat ii activitatii seismice si de aceea structurile de rezistenta trebuie sa poata trece cu bine prin cutremure puternice.

        Acest lucru se reflecta in dimensionarea si alcatuirea elementelor de rezistenta. Este o mare diferenta intre o casa proiectata doar pentru a sustine greutati gravitationale si o alta proiectata pentru a infrunta si cutremure, care sunt fenomene dinamice, oscilante, cu intensitati si direct ii aleatorii. Trasaturile unice ale tarii noastre (nu doar seismice, dar si climatice) conduc la construirea unor cladiri specifice Romaniei din punct de vedere arhitectural si functional.

Ing. Marius-Alberto Darla
- Panoramix Construct

           SUGESTII ID

          Importanta structurilor casei

          Un rol important in construirea unei case il reprezinta alegerea structurii de rezistenta, aspect de care se ocupa inginerul structurist. In proiectarea antiseismica trebuie sa se tina cont de alegerea unor amplasamente favorabile din punct de vedere al comportarii la actiunea seismica si evitarea fundarii pe terenuri nefavorabile, cum ar fi cele cu pericol de alunecari sau surpari, maluri si rape. In cazul in care amplasarea constructiilor se face totusi pe terenuri nefavorabile, trebuie sa fie luate masuri astfel incat acestea sa reziste la cutremure. Aici intervine specialistul, si anume inginerul geotehnician, care ne ofera informat iile necesare cu privire la terenul pe care dorim sa ne asezam casa si ne ajuta sa alegem cea mai buna solutie cu privire la realizarea fundatiilor.

          O proiectare antiseismica a constructiilor urmareste sa realizeze atat o conformare generala favorabila a constructiei, cat si asigurarea unei rigiditati suficiente la deplasari laterale in masura sa o limiteze la valori admisibile. Intrucat astazi exista o dorinta de spatiu din ce in ce mai mare, la realizarea structurii trebuie sa se tina cont de dispunerea elementelor structurale. Sunt de evitat rezemarile de stalpi pe grinzi, de transmiterea unor forte mari prin rezemari grinda pe grinda si console cu deschideri si incarcari mari. Trebuie sa se asigure conlucrarea spatiala intre componentele structurale verticale prin realizarea la nivelul planseelor atat intermediare, dar si a celor de acoperis a unor saibe sau contravanturi orizontale suficient de rigide si de rezistente.

          O regula de aur, daca o putem numi asa, este ca daca vrei sa ai o casa solida si rezistenta, trebuie sa tii cont de parerea inginerului structurist care, impreuna cu arhitectul, vor lua toate masurile ca locuinta pe care doresti sa o realizezi sa indeplineasca toate cerintele si bineinteles sa satisfaca si dorintele beneficiarului.

          Un alt aspect demn de luat in considerare este alegerea materialelor, atat cele privitoare la realizarea structurii, cat si a finisajelor. Toate materialele trebuie obligatoriu sa fie insotite de certificate de calitate, iar pentru betoane trebuie realizate probe pentru aflarea rezistent ei acestora.

          Daca ar fi sa tragem o concluzie generala, este bine ca atunci cand ne aflam in postura de beneficiar si dorim sa ne facem o casa, sa lasam specialistii sa-si faca meseria si sa tinem cont de parerea lor.

Ing. Radu Taranu
Villanova e-cons