Statica structurii clădirilor

1. ANSAMBLURI DE CONSTRUCȚII ȘI CLASIFICAREA LOR

Ansamblul structural este compoziția elementelor individuale ale clădirii prin care se obține în primul rând capacitatea portantă și stabilitatea. Ansamblurile structurale sunt împărțite în structuri masive, scheletice, celulare și de spațiu. Există, de asemenea, diverse sisteme de construcție mixte, cum ar fi sistemele de construcție masiv-scheletice și scheletice-celulare.

1.1. Sistemele structurilor masive

Din punct de vedere al compoziției elementelor, sistemul de construcție masiv se referă la pereți sau plăci plini. Conform metodei de construcție și execuție, sistemul de construcție al structurilor masive este împărțit în zidărie și monolitic. Când vine vorba de sistemele de construcție din zidărie, materialul de construcție tipic sunt cărămizile cu straturile intermediare, în timp ce sistemele de construcție monolitice reprezintă modelarea pereților prin turnare sau cofraj. Cele mai tipice materiale ale sistemelor de construcție masive sunt cărămida, betonul și cărămida de sticlă, cărămida pe bază de ciment, piatră, betonul, betonul armat, argila și diverse materiale artificiale.

1.2. Sistemele structurilor scheletice

Elementele structurale tipice ale unui sistem scheletic sunt stâlpii, elementele portante/grinzile și stâlpii diagonali. Fiecare structură scheletică constă dintr-o structură primară, adică grinzi primare și o structură secundară sau suporturi secundare. Pe lângă sistemul clasic de stâlpi, grinzi și stâlpi diagonali, este cunoscut și sistemul de arcuri și cadre, unde arcurile și cadrele își preiau funcția de osii și sunt potrivite pentru deschideri mai mari, chiar și până la 10 m. Dintre materialele scheletice, adică construcțiile ușoare, cele mai comune sunt lemnul și oțelul.

1.3. Sistemele construcțiilor celulare

Sistemele de construcții celulare se caracterizează prin module individuale, cel mai adesea produse în fabrica, care sunt apoi transportate pe șantier. În cazul sistemelor de construcție celulară, este vorba de stivuirea modulelor individuale, unul peste altul sau unul lângă celălalt. Odată cu aranjarea modulelor individuale, rezultatul final este un întreg finalizat al spațiului, de fapt, o clădire.

​1.4. Sistemele construcțiilor spațiului

​Sistemele spațiului sau sistemele 3D de construcție se caracterizează printr-o capacitate mare de încărcare în raport cu propria greutate. Sistemul de construcție 3D acționează ca o unitate structurală completă pentru care se folosesc cel mai des lemnul, oțelul și betonul armat. Printre sistemele de construcție a spațiului, distingem: barele, construcțiile plane (plăci ondulate, plăci poliedrice), construcții plane curbe (cochilii, cupole), cabluri și membrane.

2. ELEMENTE ALE CLĂDIRII

Fiecare element al clădirii are o anumită funcție, de fapt, sarcina de a asigura stabilitatea și capacitatea portantă a întregii clădiri. Elementele sunt de obicei privite din patru aspecte diferite: din punct de vedere al funcției, potrivirea materialelor, modul de execuție și legătura lor reciprocă în structură. Vorbim despre elemente din punct de vedere al funcției lor, care este în mare parte legată de statica structurii clădirii.

2.1. Funcția elementelor clădirii

Din punct de vedere al funcției primare, elementele clădirii sunt împărțite în elemente de structură portantă, elemente despărțitoare și elemente de protecție și finisare.

Elementele structurilor portante

Funcția principală a elementelor structurilor portante sau a elementelor structurale este de a asuma sarcina și de a transfera sarcina până la sol. Acestea includ fundațiile, pereții, stâlpii, plăcile, tavanele, grinzile/stâlpii portanți, suporturile pentru acoperiș, acoperișurile (acoperișuri primare și secundare, căpriori, alte elemente de acoperiș) și, nu în ultimul rând, scările.

Acoperișul suportă și transmite sarcina ploii, zăpezii și vântului (sarcină variabilă) și greutatea proprie (greutatea elementelor structurale). Suporturile verticale, inclusiv pereții și coloanele, suportă sarcina întregului ansamblu de acoperiș și mezanin, în timp ce plăcile de mezanin suportă sarcina suporturilor verticale (greutatea proprie a structurii), a mobilierului și a locuitorilor (sarcina utilă), iar fundațiile servesc pentru a transfera întreaga sarcină spre sol.

Elemente despărțitoare

Numele în sine sugerează că acestea sunt elementele clădirii care servesc la separarea interiorului, dar și a interiorului de spațiul exterior. Elementele despărțitoare interioare includ pereți despărțitori, uși și mobilier, în timp ce elementele despărțitoare externe includ pereți neportanți, ferestre și alte suprafețe vitrate din clădire.

Elemente de protecție și prelucrare finală

Elementele de protecție și de finisare includ pereții (acoperiri ale pereților, tencuieli, tapet, vopsele, izolație termică și fonică, protecție împotriva umezelii și focului, benzi ermetice, membrane), tavane (pardoseli, straturile tavanului, izolație termică și fonică, protecție împotriva incendiilor, diverse acoperiri de tavan), acoperiș (acoperirea, protecție la umezeală, protecție termică, benzi ermetice, membrane) și pardoseală (finisare, straturi de planșee, hidroizolații, termoizolații).

​3. FORȚE ȘI ÎNCĂRCĂRI CARE ACȚIONEAZĂ ASUPRA CLĂDIRII

Forțele care acționează asupra clădirii sunt verticale, orizontale și dinamice (cutremur, vibrații datorate traficului și utilajelor), dar și presiunea apei subterane și a solului, forțe din cauza deformării materialelor și solului și forțelor undelor de șoc (explozii).

3.1. Forțe verticale

Forțele verticale care acționează asupra clădirii includ greutatea proprie a structurii, capacitatea portantă reprezentată de mobilier și oameni și încărcăturile de zăpadă și ploaie. Un factor de corecție de 1,35 este luat în considerare la calculul pentru greutatea proprie a structurii, care aparține sarcinii constante, iar un factor de corecție de 1,50 este luat pentru încărcarea de zăpadă, care aparține categoriei de sarcini variabile.

3.2. Forțe orizontale

Forța orizontală care acționează asupra obiectului este vântul. Vântul este o sarcină variabilă, deci un factor de corecție de 1,50 este luat în considerare la calcularea sarcinii asupra obiectului.

Forțele care cauzează deformările materialului

Forțele care acționează asupra clădirii și pot deforma materialele sunt rezultatul schimbărilor de temperatură, de fapt, dilatării vara și contractării iarna.

3.3. Forțe cauzate de deformările solului

Așezarea neuniformă a clădirii are loc datorită acțiunii forțelor asupra fundațiilor. Fundațiile se așează împreună cu clădirea datorită presiunii asupra solului, prezenței apei subterane și presiunii datorate altor procese geologice din sol.

4. PREȚUL PLANULUI DE CONSTRUCȚIE A CASEI

Prețul planului de construcție D. T. A. C și D. T. O. E. pentru o casă de familie, care include calcule statice și dimensionale, întocmirea planurilor de cofraje și armături și un raport tehnic cu lista cantităților de materiale, variază între 800 și 2.500 RON.