Elemente utile de structură în studiul de arhitectură – 3

  1. STRUCTURI CU STÂLPI ȘI GRINZI

Cel mai utilizat sistem structural este cel format din cadre, ansamblu de stâlpi și grinzi ce se conectează rigid în noduri. La structurile la care nodurile nu blochează rotirea relativă a grinzilor și stâlpilor în apropierea nodurilor, sau la care condițiile de rezistență a nodului nu sunt îndeplinite, nu fac parte din categoria structurilor în cadre.

Pentru clădirile amplasate în zone seismice și la care structura formată din stâlpi și grinzi contribuie la preluarea acțiunii datorate cutremurului există câteva criterii specifice și stricte după care se stabilesc secțiunile de elemente.

Criterii practice de stabilire a secțiunii elementelor:

– înălțimea de grindă: (7…10%) din distanța între stâlpi;

– lățimea de grindă: (25…50%) din înălțimea de grindă, nu mai puțin de 20cm și recomandat mai mică decât secțiunea stâlpului;

– secțiunea de stâlp: similar cu înălțimea de grindă, nu mai puțin de 30×30 (35×35).

Structurile realizate în perioada interbelică (1920-1940) care au în componență stâlpi și grinzi din beton armat nu se încadrează ca structuri în cadre, modul de realizare a nodurilor și conformarea elementelor nu asigură caracteristicile de funcționare specifică cadrelor.

Structurile la care grinzile sunt mai late decât secțiunea stâlpului, de asemenea, nu se încadrează la structuri în cadre, sunt structuri cu stâlpi și planșeu nervurat.

  1. GOLURI DE TRECERE PRIN ELEMENTELE STRUCTURALE

La realizarea unei clădiri conductele de instalații și tubulatura de ventilații vor traversa pe orizontală și verticală clădirea. Aceste componente pot traversa prin elementele structurale sau nu.

Unde sunt permise golurile:

  1. a) în plăci de beton – condiționate de tipul de bordaj;
  2. b) în grinzi – condiționate de poziție și formă ( de evitat);
  3. c) în pereți – condiționate de poziție și formă (nu sunt acceptate la baza pereților);
  4. d) în fundații – condiționate de poziție și formă;
  5. e) nu sunt permise în stâlpi, carcasele verticale de capăt ale pereților, în noduri – la intersecția dintre o grindă și un stâlp.

Încadrarea golurilor:

  1. a) reduse – cu suprafață mai mică 0.50mp sau care ocupă mai puțin de 10% din suprafața mărginită a elementului;
  2. b) mari – cu suprafață mai mare de 0.70mp -1mp sau care ocupă mai mult de 10-12% din suprafața mărginită a elementului.

Golurile cu dimensiuni reduse afectează local starea de eforturi în element și transmiterea eforturilor către punctele de descărcare, golurile mari modifică comportarea elementelor.

Bordajul golurilor se poate realiza în grosimea elementului dacă nu este afectată rigiditatea (deformata) acestuia, dacă este afectată rigiditatea se dispun elemente care să crească local rigiditatea.

  1. DISTANȚA ÎNTRE CLĂDIRI

Ansamblu construit format din mai mute clădiri sau tronsoane de clădire se realizează prin poziționarea la o anumită distanță a acestora. Această distanță, denumită rost, poate fi pe întreaga clădire (suprastructură și infrastructură), sau parțial doar pe zona de suprastructură.

Când se utilizează această distanță:

  1. a) la clădiri cu lungimi mari, lungime mai mare de 50(60)m (din motive de dilatare termică și dinamica clădirii);
  2. b) la clădiri cu regim diferit de înălțime (o clădire care pe lungimea ei are variație bruscă de la P+2E la P+10E);
  3. c) la clădiri cu forme neregulate în plan (forme de tip U, L, W, +) ce determină deplasări laterale mari ale marginilor clădirii în caz de seism;
  4. d) la clădiri cu sensibilitate la răsucire (dacă prin tronsonare este îmbunătățită comportarea);
  5. e) la clădiri cu mase și sisteme structurale diferite pe lungimea acestora;
  6. f) la clădiri amplasate pe terenuri la care diferă complet stratificația geologică pe lungimea clădirii.

Distanța între clădiri este determinată de:

  1. a) zona seismică unde sunt amplasate clădirile;
  2. b) dinamica clădirilor (rigiditatea sistemului structural);
  3. c) nivelul de tasare a clădirilor.

Moduri de cum pot evalua în faza de studiu de soluție arhitecturală distanța între două tronsoane de clădire:

  1. a) Clădiri cu H<25m: distanța poate fi între 0.7%….1(1.5)% din înălțimea măsurată de la nivelul terenului la clădirea cu înălțime mai mică (exemplu: clădirea 1: 15m, clădirea 2: 25m distanța între ele poate varia  de la 10,5cm … 15cm).
  2. b) Clădiri cu H>25m: distanța poate fi între 1%….1.5(2)% din înălțimea măsurată de la nivelul terenului la clădirea cu înălțime mai mică (exemplu: clădirea 1: 30m, clădirea 2: 40m distanța între ele poate varia  de la 30cm … 45cm).

Rostul minim care poate traversa complet o clădire este de 4cm. Este indicat ca în dreptul acestor rosturi să se dispună un material puternic compresibil (vată minerală), care să nu influențeze deplasarea clădirilor.

În imagine ???? este prezentat un rost complet de la o clădire care are lungimea de 75m, și înălțime 16.5m de la nivelul terenului, rostul fiind de 15cm, aproximativ 1% din înălțimea clădirii.