1 CONSTRUCTII GENERALITATI

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS

CUPRINS 1. Clasificarea construcţiilor 2. Elemente de construcţii 2.1. Elemente de rezistenţă 2.2. Elemente de compartimentare şi de închidere 2.3. Lucrări de finisaj 2.4. Lucrări de instalaţii 2.5. Structuri de construcţii 3. Părţile principale ale unei construcţii 3.1. Infrastructura 3.1.1. Fundaţii 3.1.1.1. Rolul structural si principii de baza in proiectarea fundaţiilor 3.1.1.2. Tipuri constructive de fundaţii 3.1.1.3. Subsoluri 3.1.1.3.1. Hidroizolaţii 3.2. Suprastructura 3.2.1. Pereţi 3.2.1.1. Rolul structural şi funcţional 3.2.2. Planşee 3.2.2.1. Planşee pe bolţi din zidărie 3.2.2.2. Planşee cu grinzi de lemn 3.2.2.3. Planşee cu grinzi metalice 3.2.2. 4. Planşee cu elemente structurale din beton armat monolit 3.2.2.4.1. Planşee cu plăci 3.2.2.4.2. Planşee cu plăci şi grinzi 3.2.2.4.3 Planşee cu plăci şi nervuri dese din beton armat 3.2.2.4.4. Planşee fără grinzi 3.2.2.5. Planşee cu structura din elemente prefabricate de beton armat 3.2.2.5.1. Planşee cu elemente prefabricate de tip fâşie (cu goluri longitudinale) 3.2.2.5.2. Planşee cu grinzi prefabricate din b.a. şi corpuri de umplutura 3.2.2.5.3. Planşee din fâşii ceramice şi nervuri din beton armat monolit (planşee ceramice) 3.2.3. Scări 3.2.4. Acoperişurile în pantă ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE Exemple de elemente de construcţii

ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

3 5 6 12 13 13 13 18 18 18 18 19 25 25 30 30 30 34 34 34 34 35 35 35 35 35 35 35 35 35 44 50 54 55

Page 1


4. LUCRĂRI PUBLICE 4.1. Clasificarea căilor de comunicație 4.1.1. Clasificarea drumurilor 4.1.2. Clasificarea căilor ferate 4.2. Elementele geometrice ale cailor de comunicație terestre 4.2.1. Traseu. Profile 4.2.2. Caracteristicile tehnice ale unui traseu 4.2.3. Aliniamente şi curbe 4.3. CONSTRUCŢIA DRUMURILOR 4.3.1. Traficul rutier 4.3.2. Elementele profilului transversal 4.3.3. Elementele profilului longitudinal 4.3.4. Curbe şi măsuri de reducere ale dezavantajelor acestora 4.3.5. Alcătuirea căii la drumuri 4.3.5.1. Pregătirea patului drumului 4.3.5.2. Alcătuirea şi clasificarea sistemelor rutiere 4.3.5.3. Dimensionarea şi alcătuirea straturilor rutiere se face în funcţie 4.3.5.4. Principii de alcătuire a straturilor rutiere 4.3.3.5. Tipuri de îmbrăcăminţii rutiere 4.4. CONSTRUCŢIA CĂILOR FERATE 4.4.1. Elementele componente ale căii ferate 4.4.2. Elemente de proiectare a căii ferate 4.4.2.1. Studiul pe hartă 4.4.3. Infrastructura 4.4.3.1. Terasamente 4.4.3.2. Măsuri de stabilizarea a terasamentelor căii 4.4.3.3. Lucrări de amenajări de sprijinire, aplanarea terenului şi de consolidare 4.4.4. Suprastructura căii ferate 4.4.4.1. Şinele 4.4.4.2. Materialul metalic mărunt de cale 4.4.4.3.Traverse 4.4.4.4. Balastul 4.4.4.5.Calea pe pod 4.4.4.6. Aparate de cale


75 75 75 75 76 78 79 87 87 88 91 91 92 93 94 95 96 97 102 102 104 104 104 105 110 114 115 115 116 117 118 120 120

Page 2


ALCĂTUIREA GENERALĂ A UNEI CONSTRUCŢII CIVILE

CLĂDIRI

INDUSTRIALE AGRICOLE

CONSTRUCŢII

CONSTRUCŢII INGINEREŞTI

DE REZISTENŢĂ: fundaţii, pereţi portanţi, planşee, grinzi, stâlpi, scări, acoperişuri DE COMPARTIMENTARE ŞI ÎNCHIDERE :pereţi de închidere, de

ELEMENTE DE CONSTRUCŢII

compartimentare, elemente de tâmplărie, învelitori

DE FINISAJ: tencuieli, placaje, pardoseli, zugrăveli, vopsitorii, tapete, ipsoserii

DE IZOLAŢII: hidrofuge, termice, fonice

ÎN CADRE

STRUCTURI DE CONSTRUCŢII

CU PEREŢI PORTANŢI MIXTE COMBINATE

DRUMURI CĂI FERATE

ELEMENTE DE LUCRĂRI PUBLICE

LUCRĂRI DE ARTĂ


Page 3


1. CLASIFICAREA CONSTRUCŢIILOR Criteriile de clasificare a construcţiilor sunt: a) Din punct de vedere funcţional şi al destinaţiei, construcţiile de împart în două categorii: I. CONSTRUCŢII DE CLĂDIRI Clădirile sunt construcţii care adăpostesc oameni, activităţi productive şi neproductive, produse şi materiale, vieţuitoare.

Clădirile pot fi:

( cu caracter civil (clădiri de locuit, social-culturale, administrative, comerciale etc.); ( cu caracter industrial (hale parter şi etaj, magazii, depozite etc.); ( cu caracter agrozootehnic (adăposturi de animale şi păsări, depozite pentru produse agricole, sere, ateliere de întreţinere şi adăpost al utilajelor agricole etc.).

II. CONSTRUCŢII INGINEREŞTI Construcţiile inginereşti cuprind: căi de comunicaţii; silozuri; turnuri; rezervoare; poduri; viaducte; hidrocentrale; reţele de alimentare cu apă, gaze, termoficare, energie electrică etc.

tuneluri;

b) După forma în plan a construcţiei se disting: construcţii sub formă o dreptunghiulară, o pătrată, o circulară, o construcţii sub formă de I, T, L, U, Y. c) După tipul construcţiei: ( ( ( (

construcţii etajate - blocuri de locuinţe, spitale, hoteluri; construcţii tip hală-parter - hale industriale, săli pentru spectacole, expoziţii; construcţii speciale: recipiente pentru depozitarea materialelor şi a apei; construcţii tip turn.

d) După structura de rezistenţă: ( construcţii cu structuri din pereţi portanţi realizaţi din zidărie, elemente din beton monolit şi prefabricat; ( construcţii cu structuri din schelet portant (cadru) realizat din beton monolit, prefabricat, metal sau lemn, ( construcţii cu structuri speciale realizate sub formă de plăci curbe subţiri, arce. e) După rigiditatea elementelor verticale de rezistenţă: ¤ construcţii flexibile - elementele de rezistenţă verticale sunt constituite din stâlpi care preiau şi transmit fundaţiilor toate încărcările. ¤ construcţii rigide - elementele de rezistenţă verticale sunt constituite din pereţi legaţi între ei prin planşee. ¤ construcţii semirigide - elementele de rezistenţă verticale sunt constituite din stâlpi şi pereţi. f) După modul de execuţie a structurii de rezistenţă: ¤ monolite, ¤ prefabricate ¤ mixte. g) După materialul din care este alcătuită structura de rezistenţă: ¤ beton ¤ lemn ¤ metal ¤ mixte (beton cu metal, beton cu lemn).


Page 4

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS h) Din punct de vedere al importanţei lor, construcţiile se încadrează în categorii şi clase de importanţă. Categoriile de importanţă se stabilesc ţinând seama de următoarele aspecte: implicarea vitală a construcţiilor în societate şi în natură - gradul de risc sub aspectul siguranţei şi sănătăţii; implicarea funcţională a construcţiilor în domeniul socioeconomic, în mediul construit şi în natură - destinaţie, modul de utilizare; caracteristici proprii construcţiilor - complexitatea şi considerente economice. Categoriile de importanţă care se stabilesc pentru construcţii sunt: - construcţii de importanţă excepţională, categoria A; - construcţii de importanţă deosebită, categoria B; - construcţii de importanţă normală, categoria C; - construcţii de importanţă redusă, categoria D. Clasele de importanţă se stabilesc în funcţie de gradul de protecţie care trebuie asigurat prin proiectare construcţiei la acţiunea seismică. Tabelul 5.1. Clasele de importanţă a construcţiilor Clasa I

Clasa II

Clasa III

Clasa IV

- 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, staţii 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 din sistemul naţional; * clădiri care adăpostesc muzee de importanţă naţională. - Construcţii de importanţă deosebită la care se impune limitarea avariilor avându-se în vedere consecinţele acestora: * celelalte clădiri din domeniul ocrotirii sănătăţii; * şcoli, creşe, grădiniţe, cămine pentru copii, handicapaţi, bătrâni; * clădiri care adăpostesc aglomeraţii de persoane, săli de spectacole artistice şi sportive, biserici, centre comerciale importante; * clădiri care adăpostesc valori artistice, istorice, ştiinţifice deosebite; * clădiri şi instalaţii industriale care prezintă riscuri de incendii sau degajări de substanţe toxice; * clădiri industriale care adăpostesc echipamente de mare valoare economică; * depozite cu produse de strictă necesitate pentru aprovizionarea de urgenţă a populaţiei. - Construcţii de importanţă normală(construcţii care nu fac parte din clasele I, II sau IV)* clădiri de locuit, hoteluri, cămine (cu excepţia celor din clasa II); * construcţii industriale şi agrozootehnice curente. - Construcţii de importanţă redusă: * construcţii agrozootehnice de importanţă redusă(de ex.: sere, construcţii parter diverse pentru creşterea animalelor şi păsărilor etc.); * construcţii de locuit parter sau parter şi etaj; * alte construcţii civile sau şi industriale care adăpostesc bunuri de mică valoare şi în care lucrează un personal restrâns.

Clasele de importanţă ale construcţiilor se stabilesc de către proiectanţi - arhitecţi şi se precizează obligatoriu în planşe şi caietele de sarcini.

2. ELEMENTE DE CONSTRUCŢII Construcţia este un ansamblu complex alcătuit din elemente orizontale şi verticale structurale şi nestructurale în vederea satisfacerii unor cerinţe vitale legate de om şi de multiplele sale necesităţi. În funcţie de rolul pe care îl au în cadrul unei construcţii elementele componente sunt (fig. 1):


Page 5


Fig. 1 Elemente componente ale construcţiilor: a) secţiune verticală; b) secţiune orizontală; 1 - elemente structurale verticale; 2 - elemente structurale orizontale; 3 - fundaţii; 4 - elemente nestructurale; 5 – şarpantă Elementele structurale au rolul de a asigura rezistenţa construcţiei şi cuprind următoarele:

fundaţii

Fundaţiile au rolul de a prelua încărcările de la elementele structurale verticale şi de a le distribui

terenului.

elemente de rezistenţă verticale

Elementele de rezistentă verticale pot fi continue sub formă de pereţi sau izolate - stâlpi. Elementele de rezistenţă verticale preiau încărcările din elementele de rezistenţă orizontale, din acţiuni (vânt, seism) şi le transmit fundaţiilor. Elementele de rezistenţă verticale continue pot avea şi rol de compartimentare, precum şi de închidere a construcţiei.

elemente de rezistenţă orizontale

Elementele de rezistenţă orizontale au rolul de a transmite elementelor de rezistenţă verticale încărcările din exploatare şi propria greutate. Elementele de rezistenţă orizontale asigură compartimentarea pe verticală a construcţiei.

acoperişul

Acoperişul este elementul de închidere a construcţiei la partea superioară şi de susţinere a învelitorii. Acoperişul poate fi sub formă de terasă sau şarpantă .

2.1. Elemente de rezistenţă Elementele de rezistenţă asigură rezistenţa şi stabilitatea construcţiei, alcătuind structura de rezistenţă. Aceste elemente sunt (fig. 2): ¤ fundaţiile ¤ zidurile portante ¤ stâlpii ¤ grinzile ¤ şarpanta acoperişului ¤ scările


Page 6


Fig. 2. Părţile componente ale unei clădiri (secţiune prin casa scării):

1 — fundaţie continuă; 2 — soclu; 3 — hidroizolaţie orizontală; 4 — perete portant longitudinal;

5 — planşeu de beton armat; 6 — centură de beton armat; 7 — perete portant exterior; 8 — perete despărţitor; 9 — planşeu-terasă; 10 — rampa scării; 11 — podest; 12 — balustradă; 13 — trotuar.

Fundaţia este elementul de construcţie situat sub nivelul terenului natural, prin intermediul căruia se transmit terenului de fundare încărcările care acţionează asupra construcţiei, astfel că presiunea efectivă pe talpa fundaţiilor să nu depăşească presiunea admisibilă a terenului de fundare, iar tasările care rezultă să poată fi suportate de construcţie. Prin tasare se înţelege o îndesare a terenului sub tălpile de fundaţie, în urma căreia construcţiile pot suferi efecte defavorabile (înclinări, crăpături în ziduri etc.).


Page 7

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS După adâncimea de fundare şi modul de execuţie, în funcţie de nivelul apei subterane, fundaţiile pot fi: ♣ de suprafaţă (directe), când cota de fundare se află aproape de nivelul terenului (la 1—2 m) ♣ de adâncime (indirecte), când cota de fundare se află la adâncime (la 6—15 m sau mai mult),

executate deasupra sau sub nivelul apei freatice. Fundaţia este elementul de construcţie care are o importanţă deosebită în ansamblul unei construcţii. De modul în care sunt rezolvate fundaţiile depinde rezistenţa construcţiei în ansamblul ei. De asemenea, costul fundaţiilor poate influenţa sensibil costul construcţiilor. Necunoaşterea problemelor de fundaţii sau nesocotirea lor pot da naştere la diverse accidente, ca: ⇒ avarierea unor ziduri şi elemente de rezistenţă, ⇒ tasarea inegală a unor clădiri ⇒ înclinarea altora (silozuri, coşuri de fabrici şi turnuri etc). Fundaţiile directe, care sunt cel mai des utilizate la construcţiile clădiri, pot fi: ⇒ fundaţii continue sub pereţi, sub şirul de stâlpi, sau sub întreaga construcţie (radier); ⇒ fundaţii cu descărcări pe reazeme izolate, care în general se execută sub pereţi; ⇒ fundaţii izolate pentru stâlpi. Aceste fundaţii transmit direct terenului încărcările din elementele de structură ce reazemă pe ele; se utilizează când terenul bun fundare se găseşte la o adâncime nu prea mare. După forma secţiunii, tipurile de fundaţii directe sub ziduri pot fi : Ê dreptunghiulare (fig. 3, a) fundaţiile de formă dreptunghiulară sunt des utilizate Ê cu evazări (fig. 3, b); Ê în trepte (fig. 3, c);

Fig. 3. Elemente de construcţii – fundaţii : a,b,c — fundaţii directe continue sub ziduri interioare (a — dreptunghiulară; b — cu evazări; c — în trepte); 1 — bloc de fundaţie; 2 – perete (zid); 3 — placa suport a pardoselii; 4 — strat filtrant; 5 — teren natural; 6 – hidroizolaţie ; 7 — fundaţie în trepte; 8 — umplutură; Fundaţiile indirecte sunt utilizate când terenul bun de fundare este la adâncime mare. O asemenea soluţie se poate aplica şi în situaţia în care nivelul apelor subterane este ridicat, în cazul în care fundarea directă devine neeconomicoasă sau chiar necorespunzătoare din punct de vedere tehnic. Această soluţie se adoptă după o minuţioasă analiză tehnico-economică şi numai atunci când este absolut necesară, deoarece conduce la consumuri importante de materiale deficitare (ciment, oţel-beton , etc.) şi la scumpirea lucrărilor. În majoritatea cazurilor fundaţiile indirecte implică adoptarea unor metode speciale de execuţie a lucrărilor. Execuţia acestor fundaţii necesită utilaje speciale şi personal de înaltă calificare. Din categoria fundaţiilor indirecte fac parte fundaţiile pe: piloţi, puţuri şi chesoane (deschise sau cu aer comprimat). Stâlpii sunt elemente verticale de construcţie, care preiau încărcările de la elementele de construcţie care reazemă pe ei (grinzi, plăci ) şi le transmit la fundaţii.


Page 8


După materialele din care se realizează, stâlpii pot fi din: Ê lemn; Ê zidării diverse; Ê oţel; Ê beton armat. Stâlpii din lemn se utilizează la executarea construcţiilor provizorii, a magaziilor, a depozitelor sau a altor construcţii de volum redus. Stâlpii din zidărie de cărămidă trebuie să aibă latura secţiunii transversale de cel puţin o cărămidă (25 cm). Stâlpii metalici (fig. 4 d,e) se utilizează în alcătuirea halelor industriale sau a construcţiilor civile cu schelet metalic. Stâlpii din beton armat (fig. 4 f, g) au un vast domeniu de utilizare, fiind prezenţi la aproape toate tipurile de structuri curente sau speciale de beton armat. Aceştia se pot realiza prin turnare (monolit) sau prin prefabricare.

Fig. 4. Elemente de construcţii – stâlpi : d, e — stâlpi metalici (d — secţiuni; e — vedere); f, g — stâlpi din beton armat (f — secţiuni; g — vedere); Arcele (fig. 5 h) sunt elemente de construcţie de tip bară cu axa curbă. Prin forma lor şi prin modul de rezemare permit alcătuirea unor structuri care servesc la realizarea acoperişurilor unor construcţii cu deschideri foarte mari, cum sunt unele hale de expoziţii, săli de sport, poduri de mare deschidere etc. Punctele de rezemare ale unui arc pe fundaţii sau pe alte elemente de construcţie se numesc naşteri, iar punctul cel mai de sus, din axa de simetrie a arcului, se numeşte cheie. Tirantul leagă între ele cele două extremităţi ale arcului şi împiedică deplasarea lor relativă. Pentru ca tirantul, care este un element foarte flexibil, să-şi păstreze forma rectilinie, se suspendă din loc în loc de arc, prin intermediul unor legături numite montaţi. Arcele se pot executa din metal şi din beton armat. Arcele metalice se utilizează, în special, la podurile metalice de deschidere foarte mare şi la unele construcţii speciale (săli de expoziţii, săli de sport etc). Arcele din beton armat se utilizează la halele acoperite cu plăci curbe subţiri monolite sau cu elemente prefabricate. Secţiunea transversală a arcelor este în mod curent dreptunghiulară, dar poate fi şi în formă de T, I sau casetată. Tiranţii se pot executa din bare de oţel-beton, din profiluri laminate de oţel sau din beton armat.


Page 9


Fig. 5. Elemente de construcţii - arce:

h — arce de beton armat (reprezentare schematică);

9 — arc; 10 — montant de suspendare ; 11 — tirant; Planşeele (fig. 6, i, j, k, l) sunt elemente de construcţie care compartimentează clădirile pe verticală, împărţindu-le în niveluri şi închizându-le la partea superioară; ele sunt elemente portante orizontale care împreună cu elementele portante verticale (ziduri şi stâlpi) alcătuiesc structura de rezistenţă a clădirilor. In cadrul unei clădiri, planşeele îndeplinesc următoarele funcţii: o compartimentează clădirea pe verticală; o preiau încărcările permanente, adică cele care provin din greutatea lor proprie, din greutatea

o o o o

pardoselilor, a tavanelor şi a zidurilor despărţitoare neportante, precum şi încărcările utile, corespunzătoare destinaţiei încăperilor (greutatea oamenilor, a mobilierului, a maşinilor etc); transmit încărcările preluate la elementele portante verticale pe care reazemă; contribuie la stabilitatea generală a construcţiei, prin asigurarea rigidităţii clădirii; contribuie la izolarea fonică între încăperile suprapuse, datorită masei lor sau a modului în care sunt alcătuite; contribuie la izolarea termică a încăperilor, în funcţie de caracteristicile termice ale materialelor din care sunt alcătuite şi de grosimea acestora; servesc ca suport la izolarea hidrofugă a încăperilor cu procese umede şi a acoperişurilor.

o După materialele din care sunt alcătuite, planşeele pot fi: ( cu grinzi metalice; ( din beton armat monolit; ( din beton armat prefabricat; ( din grinzi şi corpuri de umplutură. Planşeele sunt alcătuite din planşeul propriu-zis, denumit planşeul brut, şi elementele de finisaj, care la partea superioară alcătuiesc pardoseala, iar la partea inferioară, tavanul. Pardoseala este stratul superior al planşeului care formează suprafaţa pe care se circulă în interiorul clădirilor, fiind alcătuită, de obicei, din următoarele straturi:

stratul de uzură (pardoseala propriu-zisă); stratul-suport; stratul de izolare (termică, fonică sau hidrofugă); stratul de egalizare.

Tavanul se realizează în mod obişnuit prin tencuirea feţei inferioare a planşeului şi are rol igienic şi arhitectural, prin faptul că realizează o suprafaţă netedă şi cu aspect plăcut. Scările sunt elemente de construcţie exterioare sau interioare, alcătuite dintr-o serie de planuri orizontale, numite trepte, dispuse după un plan înclinat, şi din podeste. Scările interioare asigură legătura între nivelurile unei clădiri, scările exterioare asigură legătura între nivelul terenului şi nivelul parterului, la intrarea în clădire. Elementele componente ale unei scări sunt prezentate în figura 6, m. După materialele din care se execută scările se deosebesc: scări din beton armat monolit;

scări din beton armat prefabricat); scări din beton şi metal.


Page 10


Fig. 6. Elemente de construcţii – planşee, scări, acoperişuri : i - planşee din beton armat monolit cu plăci, nervuri şi grinzi; j - planşeu alcătuit din elemente prefabricate; h - planşeu cu grinzi metalice şi plăci prefabricate; l - planşeu metalic şi elemente de umplutură din tablă; m - elementele componente ale unei scări; n, o, p, r, s - acoperişuri (n - cu o singură pantă; o, p - cu două pante; r - cu patru pante; s - cu pante frânte); 12 - grindă principală; 13 - nervură; 14 - centură; 15 - stâlpi; 16 - element prefabricat de planşeu; 17 - grindă prefabricată; 18 - grindă metalică; 19 - placă prefabricată; 20 - umplutură; 21 - cusac; 22 - pardoseală; 23 – tencuială; 24 - plasă de rabiţ; 25 - panou din tablă striată; 26 - cornier de rigidizare; 27 - rampă cu trepte; 28 - podeste; 29 - parapet; 30 - mână curentă. Acoperişurile reprezintă elementele de construcţie care închid clădirile la partea superioară şi au rolul de a le izola hidrofug (împotriva precipitaţiilor atmosferice) şi, eventual, termic şi fonic. Partea de rezistenţă a acoperişului este şarpanta, iar elementul de protecţie este învelitoarea. Terasa este un acoperiş cu pante până la 6%, realizat din ultimul planşeu al clădirii ce constituie o învelitoare de tip special, care poate fi circulabilă sau necirculabilă şi se aplică direct pe planşeu. In general un acoperiş (fig. 6, n .. . s) este alcătuit din următoarele părţi principale: o învelitoarea sau elementul de protecţie care vine în contact direct cu agenţii exteriori (ploaie, zăpadă, vânt şi raze solare); o şarpanta sau elementul de rezistenţă care preia şi transmite mai departe încărcările provenite de la învelitoare; o lucrări auxiliare de ventilare şi luminare (luminatoare, tabachere, lucarne); o lucrări de tinichigerie pentru colectarea şi conducerea apelor de pe învelitoare prin jgheaburi şi burlane.


Page 11


2.2. Elemente de compartimentare şi de închidere Elementele de compartimentare şi de închidere pe orizontală care separă încăperile clădirii între ele şi, respectiv, interiorul clădirii de mediul înconjurător se numesc pereţi (fig. 2). Pereţii clădirilor civile şi industriale se pot clasifica după: ⇒ materialele folosite la realizarea lor; ⇒ rolul pe care îl îndeplinesc în construcţie; ⇒ poziţia în construcţie; ⇒ modul de execuţie (tehnologia de execuţie). După materialele folosite la executarea lor, pereţii se pot grupa astfel: ( din zidărie de diverse tipuri; ( din beton simplu sau din beton armat; ( pereţi uşori realizaţi din panouri cu alcătuiri speciale (aluminiu, azbociment, materiale plastice asociate cu diferite materiale izolatoare termic şi fonic, fâşii de beton celular autoclavizat). După rolul pe care îl au în construcţie, pereţii pot fi: ( de rezistenţă sau portanţi care susţin şi transmit la fundaţie greutatea lor proprie, precum şi încărcările primite de la planşee sau de la alte elemente de construcţie care reazemă pe ele; ( neportanţi sau de umplutură, care reazemă pe elementele structurii de rezistenţă şi nu susţin decât greutatea lor proprie pe înălţimea unui etaj. După poziţia pe care o ocupă în construcţie există: ( pereţi exteriori, situaţi pe conturul clădirii, care se mai numesc şi pereţi de faţadă; ( pereţi interiori, care au rol de compartimentare, de aceea se mai numesc şi despărţitori. Atât pereţii portanţi, cât şi cei de umplutură, pot fi situaţi pe conturul clădirii sau la interior, deci pot fi pereţi de faţadă sau interiori. După poziţia pe care o ocupă în construcţie, şi în special, după nivelul la care se află, pereţii capătă următoarele denumiri: dacă se află sub nivelul terenului, pereţii se numesc de fundaţie, sau când există subsol, pereţii de subsol; aceştia pot fi dispuşi pe conturul construit sau la interior, deci sunt de categoria celor exteriori sau interiori; dacă clădirea are formă alungită în plan, deci este de tip bară, pereţii de la capetele ei se mai

numesc şi timpane;

dacă un zid exterior se află în limita terenului unui beneficiar, trebuie să aibă formă plană, fără ieşituri care să depăşească faţa lui exterioară, şi fără goluri de uşi şi ferestre; un astfel de perete se numeşte calcan; zidul aşezat peste nivelul ultimului planşeu, pe conturul clădirii, care are rolul de a masca unele elemente ale acoperişului, sau terasei, se numeşte atic. După modul de execuţie, pereţii pot fi: o realizaţi pe şantier (din zidării diverse sau din beton monolit); o realizaţi din elemente prefabricate sub formă de blocuri mari, fâşii, panouri mari sau elemente speciale, executate în fabrici şi asamblate pe şantier. In mod curent, la realizarea pereţilor din zidărie se utilizează: ( cărămidă, blocurile şi fâşiile ceramice; ( blocurile mici de beton cu agregate uşoare; ( blocurile din beton celular autoclavizat; ( piatra naturală. Pereţii din beton armat, care poartă denumirea de diafragme, au o largă utilizare la clădirile înalte, datorită rezistenţelor mecanice mari pe care le asigură. Aceştia se pot realiza fie prin turnare în cofraje, pe şantier, fie din elemente prefabricate. Pereţii din beton armat monolit se folosesc în cadrul structurilor de rezistenţă ale clădirilor, alcătuind, împreună cu planşeele, sisteme portante spaţiale capabile să preia şi să transmită la teren încărcările care acţionează asupra construcţiei. Pereţii din elemente prefabricate de beton se realizează din panouri executate din beton greu, într-un singur strat (pentru interior) sau din mai multe straturi (pentru exterior), armate fie pe toată suprafaţa, cu plase sudate, fie cu carcase dispuse numai pe contur. Din panou se lasă pe contur dinţi sau alveole de beton şi mustăţi de oţel care servesc la îmbinarea dintre panouri.


Page 12


2.3. Lucrări de finisaj Din grupa lucrărilor de finisaj, care desăvârşesc construcţia clădirilor, fac parte: • tencuielile; • placajele; • pardoselile; • tâmplăriile; • zugrăvelile; • vopsitoriile etc. Considerente economice impun ca lucrările de finisaj să se execute numai acolo unde sunt impuse de necesităţile procesului tehnologic sau de funcţiunile încăperilor. Tencuielile se aplică pe pereţii exteriori şi interiori şi pe tavane; fac excepţie cazurile când se prevede realizarea zidăriilor şi a betoanelor aparente. Pereţii care trebuie să fie mai rezistenţi se îmbracă cu placaje de marmură, mozaic, gresie, faianţă, iar în încăperile unde este necesar să poată fi uşor spălaţi (băi, bucătării etc) se plachează cu faianţă, cu materiale plastice sau se vopsesc în ulei. Faţadele clădirilor se tencuiesc (cu motor de ciment şi praf de piatră, terasit etc.) sau se plachează cu cărămidă sau cu piatră naturală (marmură, travertin etc). Pardoselile se execută din diferite materiale, potrivit cu destinaţia încăperilor şi cu modul de circulaţie. Astfel, există pardoseli rigide executate din beton, mozaic sau plăci de mozaic, gresie sau marmură, pardoseli elastice alcătuite din parchet sau calupuri din lemn tare (în ateliere) şi pardoseli speciale care se execută din linoleum, xilolit, covoare din material plastic etc. Vopsitoriile şi zugrăvelile sau tapetele se aplică pe tâmplărie şi respectiv pe pereţii tencuiţi. Tâmplăria cuprinde, de obicei, uşile şi ferestrele. Uşile pot fi simple sau duble şi se execută din lemn sau metal. Ferestrele sunt prevăzute cu cercevele pe care se montează geamuri şi sunt în general duble, adică au două rânduri de cercevele. Lucrările de izolaţii pot fi: • hidrofuge; • termice; • fonice; • anticorosive. Izolaţiile hidrofuge au scopul de a opri pătrunderea apei în clădire. Acestea sunt orizontale şi verticale, fiind alcătuite din unul sau mai multe straturi impermeabile (bitum, carton bitumat etc.). Izolaţiile termice au scopul de a limita pierderea căldurii din încăperi în timpul iernii şi pătrunderea acesteia, din exterior, în timpul verii. Izolaţiile fonice opresc pătrunderea zgomotelor într-o încăpere sau de la exterior în clădire. Izolaţiile anticorosive au rolul de a proteja construcţiile şi elementele de construcţie împotriva agenţilor corosivi. Ele se execută în special la clădirile cu caracter industrial, realizându-se sub formă de pardoseli şi placaje din cărămidă specială.

2.4. Lucrări de instalaţii În afara lucrărilor de construcţii, o clădire necesită şi instalaţii sanitare, electrice, de încălzire, de ascensoare etc, care să permită folosirea clădirii în condiţii de confort. La executarea construcţiilor o importanţă deosebită o are coordonarea lucrărilor de construcţii cu cele de instalaţii, evitându-se astfel nepotrivirile ce pot apare în timpul execuţiei, care generează cheltuieli nejustificate, irosirea forţei de muncă şi a materialelor şi influenţează negativ calitatea lucrărilor.

2.5. Structuri de construcţii La executarea clădirilor se aplică diverse sisteme de construcţie pentru structura de rezistenţă. In mod curent se folosesc următoarele structuri de construcţii: Ê pe pereţi portanţi; Ê pe schelet de beton armat sau pe schelet metalic; Ê din panouri mari; Ê din elemente spaţiale prefabricate.


Page 13

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Structura de construcţie pe pereţi portanţi din zidărie asigură transmiterea sarcinilor la fundaţii, prin intermediul pereţilor portanţi. In raport cu modul de compartimentare se disting 3 categorii de structuri: F structurile cu compartimentare deasă care au deschiderea planşeelor până la 5 m, înălţimea nivelului până la 3 m şi suprafaţa delimitată în plan de pereţii portanţi de regulă până la 25—30 m2 (fig. 7, a). În cadrul categoriei de structuri cu compartimente deasă se utilizează de regulă structurile cu ziduri portante transversale şi cu contravântuire (pereţi de rigidizare) longitudinală corespunzătoare (fig. 7, b) sau structurile având parţial ziduri portante transversale şi parţial ziduri portante longitudinale (fig. 7 c); F structurile cu compartimentare rară care au deschiderea planşeelor între 6 şi 9 m, înălţimea nivelului peste 3 m şi suprafaţa delimitată de pereţi de regulă este până la 75 m2 (fig. 7, d). F structurile de tip sală care se compun de obicei dintr-o singură încăpere, completată după caz cu anexele ei, la care deschiderea planşeului este cuprinsă între 9 şi 18 m, iar înălţimea depăşeşte de regulă 4 m (fig. 7, e).

Fig. 7. Structuri de construcţii cu pereţi portanţi din zidărie: a - compartimentare deasă; b - compartimentare deasă cu ziduri portante transversale; c - compartimentare deasă având parţial ziduri portante transversale şi parţial ziduri portante longitudinale; d - compartimentare rară; e — tip sală. Structura de construcţie pe pereţi portanţi din beton In funcţie de orientarea pereţilor portanţi se disting următoarele variante ale sistemului: F structurile cu pereţi portanţi transversali, la care pereţii exteriori longitudinali sunt neportanţi, având numai rolul de a izola clădirea de mediul exterior, iar pereţii mediani longitudinali au rolul de pereţi despărţitori. Pereţii transversali sunt portanţi, iar planşeele reazemă pe ei; F structurile cu pereţi portanţi pe ambele direcţii: în acest caz planşeele pot rezema fie pe pereţii portanţi transversali, fie pe pereţii portanţi longitudinali sau şi pe unii şi pe alţii; F structurile cu pereţi transversali şi pereţi mediani portanţi în care caz pereţii longitudinali exteriori sunt neportanţi şi au rolul de a izola clădirea termic şi fonic de mediul exterior, iar planşeele reazemă cu 3 laturi pe pereţii portanţi. Până la înălţimea de 5 niveluri, pereţii portanţi ai clădirilor se pot executa din cărămidă, din blocuri mici ceramice sau din beton. La clădirile cu mai mult de 5 niveluri, pereţii portanţi se execută din beton armat monolit şi respectiv din panouri prefabricate.


Page 14

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Structura de construcţie pe schelet de beton armat sau schelet metalic se compune din stâlpi, grinzi şi planşee. Structura se execută din beton armat şi se mai numeşte „pe cadre de beton armat". Stâlpii, grinzile şi planşeele pot fi executate fie pe loc în cofraje de inventar (monolit), fie din elemente prefabricate (stâlpii prefabricaţi se limitează la clădiri cu maximum trei niveluri) care se montează şi se îmbină pe şantier (fig. 8).

Fig. 8. Structuri în cadre din beton:

a — din beton armat monolit; b — din beton armat prefabricat; L — deschiderea între axele stâlpilor; h — înălţimea de etaj; i — panta acoperişului;

1 - fundaţie cu bloc şi cuzinet; 2 - cuzinet de beton armat; 3 - bloc de beton simplu; 4 - pardoseală peste terenul natural;

5 - stâlp marginal; 6 - stâlp central; 7 - grindă principală (rigla cadrului); 8 - grinzi secundare curente (nervuri); 9, 10 - grinzi secundare având şi rol de rigidizare longitudinală a structurii; 11 - placa planşeului intermediar; 12 - pardoseală peste planşeu; 13 - placa planşeului de acoperiş; 14 - învelitoare; 15 - fundaţie pahar; 16 - stâlp central prefabricat; 17 - stâlp marginal prefabricat; 18 - grindă prefabricată transversală; 19 - grindă longitudinală din beton armat monolit; 20 - elemente de planşeu prefabricate; 21 - elemente de acoperiş prefabricate

Între cadre se execută pereţi de umplutură din zidărie de cărămidă, înlocuitori de cărămidă, sau din panouri mari prefabricate. Aceeaşi structură, se poate executa „pe schelet metalic", în care caz cadrele, uneori şi planşeele, sunt alcătuite din elemente metalice. Pentru halele industriale parter, se folosesc structuri cu acoperişuri uşoare, având un grad mare de iluminare naturală. Pentru exemplificare se prezintă în figura 9 o asemenea structură. Structura de construcţie din panouri mari (fig. 10) se foloseşte în special la executarea clădirilor de locuit. Panourile mari se prefabrică în întreprinderile sau poligoanele de prefabricat, iar transportul, ridicarea şi montarea lor se execută mecanic . Panourile mari de pereţi au dimensiunile unei camere, iar încăperile sunt alcătuite prin îmbinarea panourilor de pereţi exteriori şi cele de pereţi interiori.


Page 15


Fig. 9. Structură integral prefabricată cu acoperiş uşor: 1 - stâlp; 2 – grindă transversală cu secţiune redusă şi goluri; 3 – panouri de acoperiş 6,00 m; 4 – luminator cu geam armat; 5 – luminator din mase plastice.

Fig. 10. Schema structurală a unei construcţii din panouri mari: 1 — panou portant exterior; 2 — panou portant interior; 3 — panou de planşeu; 4 — beton turnat în centuri şi stâlpişori; 5 — mortar de matare; 6 — armătură în îmbinări montată pe şantier.


Page 16


Structura de construcţie din elementele spaţiale prefabricate (fig. 11), se realizează prin asamblarea pe şantier a unor elemente spaţiale care pot fi: ( o cameră; ( o cameră cu anexe; ( două camere; ( un grup sanitar (baie, closet) etc. Sistemul prezintă avantajul de a scurta în mare măsură durata lucrărilor pe şantier, deoarece elementele spaţiale se realizează în fabrici prin metode industriale şi sunt aduse şi montate pe şantier gata finisate.

Fig. 11. Schema structurală a unei construcţii din elemente spaţiale: 1 — fundaţie; 2 — element spaţial curent; 3 — element spaţial de scară; 4 — element spaţial cu logie; 5 — panou termoizolator; 6 — cornişă; 7 — perete despărţitor (mat. uşoare) ; 8 — armături din fundaţii; 9 — armături verticale continue; 10, 11, 12, 13, 14 — îmbinări.


Page 17


3. PĂRŢILE PRINCIPALE ALE UNEI CONSTRUCŢII La o clădire se disting: infrastructura, aflată sub cota zero (± 0.00) cuprinzând fundaţiile şi subsolurile şi suprastructura aflată deasupra cotei zero şi care cuprinde toate elementele clădirii inclusiv instalaţiile aferente de orice tip .

Alcătuirea generală a unei clădiri: A - infrastructura B - suprastructura 1 fundaţie; 2 perele interior; 3 perete exterior; 4 planșeu; 5 şarpanta; 6 învelitoare; 7 fereastră; 8 balcon; 9 soclu; 10 trotuar; 11 subsol; 12 parter: 13 etaj nivel curent

Infrastructura cuprinde: fundaţia, care intra în contact direct sau indirect eu terenul bun de fundare şi căruia îi transmite încărcările care acţionează asupra clădirii: ¾ pereţii de la subsol şi planşeul de peste subsol, dacă clădirea are subsol, sau soclul şi elementele componente ale planşeului de la cota zero. Suprastructura (elevaţia) este partea clădirii aflată deasupra cotei zero, considerată la nivelul pardoselii finite de la parter şi include: elementele verticale şi orizontale de rezistenţă şi de compartimentare precum şi elemente de finisaj. ¾

3.1. INFRASTRUCTURA 3.1.1. Fundaţii 3.1.1.1. Rolul structural si principii de baza in proiectarea fundaţiilor Orice construcţie, indiferent de tip, trebuie să asigure transmiterea în condiţii de siguranţă a încărcărilor de orice natură (permanente, utile, climatice etc.) terenului, prin intermediul fundaţiilor, fără tasări sau alte deplasări/deformaţii care ar putea pune în pericol stabilitatea clădirii, sau ar genera avarii ale acesteia, sau ale unei părţi ori ale unor elemente de construcţie. Fundaţiile trebuie de asemenea să fie coborâte sub nivelul de îngheţ (mai ales în terenurile calcaroase), respectiv sub nivelul straturilor tasabile şi trebuie să fie rezistente la acţiunea distructivă a sulfaţilor sau a altor substanţe agresive din sol. Se consideră teren de fundare acea parte din sol la a cărei adâncime se resimte influenţa încărcărilor transmise de construcţie. Este absolut necesar să se cunoască caracteristicile geotehnice ale terenului de fundare, capacitatea lui de a se deforma şi, ca urmare, de a se tasa, pentru a alege tipul de fundaţie cel mai potrivit pentru o structură dată. ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 18

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Caracteristicile complexe şi neomogenitatea structurii solului fac din proiectarea fundaţiilor o sarcină destul de dificilă . La proiectarea unei construcţii trebuie să se ţină seama de următoarele aspecte cum sunt: F dimensiunile clădirii; F încărcările utile, cele provenite din procesul de exploatare şi încărcările accidentale care acţionează asupra clădirii, ca şi posibilele combinaţii dintre acestea; F structura solului (straturile componente), caracteristicile sale fizice şi mecanice, nivelul maxim si minim al apelor subterane; F valoarea şi variaţia eforturilor la suprafaţa tălpii fundaţiilor şi a oricărui element de construcţie în contact cu solul; F caracteristicile mecanice şi elastice ale materialelor din care este alcătuită fundaţia; F factori externi care pot să influenţeze stabilitatea fundaţiei (apele de suprafaţă, terenurile care alunecă, construcţiile învecinate etc.). Fiecare dintre factorii enumeraţi poate să influenţeze comportarea mecanică a sistemului de fundare . Orice tasare sau deteriorare în această parte a infrastructurii are ca rezultat inducerea unor însemnate eforturi şi deformaţii suplimentare în suprastructura clădirii, care de cele mai multe ori va avea ca rezultat avarii grave. Sistemul de fundare în ansamblu asigură conlucrarea corectă a elementelor structurale, fără tasarea inegală a diferitelor tronsoane ale clădirii.

3.1.1.2. Tipuri constructive de fundaţii Fundaţiile sunt de regulă de unul dintre tipurile prezentate în Tabelele 1 şi 2 şi, având în vedere structura clădirii, pot fi clasificate în următoarele categorii: 1. In cazul structurilor cu pereţi portanţi din zidărie dispuşi în plan după una sau ambele direcţii (pereţi portanţi longitudinali şi pereţi transversali de contravântuire, care rigidizează construcţia la acţiunea încărcărilor orizontale), se folosesc în general fundaţii continue, executate din: a) Zidărie din piatră naturală (de regulă cu mortar pe bază de var) sau din cărămidă, atunci când este vorba despre clădiri cum sunt cele de locuit, unifamiliale sau construite în zonele de munte . Acest sistem de fundare nu corespunde terenurilor umede (acolo unde nivelul apelor subterane ajunge deasupra cotei tălpii fundaţiei) sau în cazul în care sunt posibile tasări ale terenului. La clădirile cu subsol parţial sau general, pereţii de subsol din zidărie de piatră sau cărămidă se continuă până la nivelul necesar pentru a îndeplini şi rolul de fundaţie. b) Beton simplu (aşa-numitele fundaţii rigide) sau din beton armat (fundaţii elastice); în funcţie de valoarea încărcărilor transmise terenului şi de capacitatea portantă a terenului de fundare . Atunci când terenul de fundaţie are capacitatea portantă scăzută sau încărcările transmise de construcţie au valori mari, sunt adecvate fundaţiile de tip “radier” cu transmiterea directă sau indirectă a încărcărilor la terenul de fundaţie, în funcţie de adâncimea la care se află stratul cu capacitatea portantă corespunzătoare. Dacă această adâncime este peste 3-4 m, se prevăd fundaţii pe piloţi, având la partea lor superioară o dală rigidă (care se comportă ca un radier), ca element intermediar cu rolul de a asigura legătura între capetele superioare ale piloţilor şi o distribuţie cât mai uniformă a încărcării transmise în acest mod (indirect) terenului de fundare. 2. Clădirile cu structura în cadre (sau cu schelet) vor avea de regula fundaţii izolate, executate din zidărie de piatră, cărămidă sau – cel mai frecvent – din beton simplu sau armat . In cazul terenurilor cu capacitate portantă redusă şi/sau a încărcărilor transmise de construcţie terenului care au valori ridicate, pot fi prevăzute fundaţii pe reţele de grinzi din beton armat sub şirurile de stâlpi, sau chiar fundaţii de tip radier (mai rar). Transmiterea directă sau indirectă a încărcărilor la teren prin intermediul fundaţiilor este proiectată în funcţie de adâncimea la care se află stratul cu rezistenţa corespunzătoare, bun de fundare. 3. Clădirile cu structura mixtă (cadre şi diafragme) au fundaţii de tipul celor descrise mai sus, în funcţie de elementul de rezistenţă – stâlp sau diafragmă, – de valoarea încărcărilor transmise terenului şi de capacitatea portantă a acestuia . Detalii privind fundaţiile de suprafaţă şi cele de adâncime , sunt prezentate în Tabelele 1 şi 2.


Page 19


Tabelul 1. Sisteme de fundaţii de suprafaţă

TIPUL FUNDATIEI

MATERIAL, DATE CONSTRUCTIVE

SUPRASTRUCTURA CORESPUNZĂTOARE

2

3

1

2

3

FUNDAŢII CONTINUE RIGIDE, DIN BETON

1

a. Zidărie din cărămida sau piatră naturală b. Beton simplu turnat monolit: - obişnuit, 1) bloc sau 2) în trepte - ciclopian c. tălpi din beton armat (cuzineţi) turnate pe fundaţii continue rigide din beton simplu d. Fundaţiile în zone cu grad ridicat de seismicitate necesită armarea la diferite niveluri. In acest caz –clădiri fără subsol e. Idem d: clădiri cu subsol


a,b,c,d - structuri cu pereţi portanţi din zidărie c. fundaţii ale diafragmelor din b.a. ale structurilor cu diafragme sau mixte

Page 20

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Tabelul 1. Sisteme de fundaţii de suprafaţă ( continuare ) TIPUL FUNDATIEI

1

FUNDAŢII ÎN TREPTE

1

FUNDAŢII IZOLATE

1

MATERIAL, DATE CONSTRUCTIVE 2

2

a. Zidărie din cărămidă sau piatră naturală b. Beton simplu turnat monolit: c. Beton armat turnat monolit, acolo unde este necesar Raportul dintre lungimea şi înălţimea unei trepte – conform prevederilor normativelor in vigoare.

2

a. Zidărie din cărămidă, piatră naturală sau blocuri din beton simplu b. bloc din beton simplu cu cuzinet din beton armat c. bloc din beton simplu, în trepte, cu cuzinet din beton armat d. fundaţie elastică din beton armat, cu secţiune, dreptunghiulara, trapezoidală sau de altă formă. NOTA: In cazul b , c: barele armăturilor longitudinale sunt ancorate în fundaţie.


SUPRASTRUCTURA CORESPUNZĂTOARE 3

3

a, b, c: Structuri din zidărie Principiul se aplică şi la structurile în diafragme.

3

a. Stâlpi din zidărie b, c. Structuri in cadre din b. a., turnate monolit

Page 21


Tabelul 1. Sisteme de fundaţii de suprafaţă ( continuare ) TIPUL FUNDATIEI

FUNDAŢII PE REAZEME IZOLATE

1

FUNDAŢII PE REŢELE DE GRINZI

1



2

3

2

3

Acest tip de fundaţie susţine de regulă pereţi portanţi şi constă dintr-o grindă continuă din b. a. rezemată pe blocuri din beton simplu aşezate la anumite distanţe. Se ajunge astfel într-un mod mai economic la adâncimea la care se află terenul bun de fundare. In locul unei grinzi cu secţiune constantă, dreptunghiulară (a), se poate utiliza o grindă cu secţiune variabilă, cu intradosul în formă de arc ( b).

2

O reţea de grinzi din beton armat, de regulă având secţiunea transversală în formă de obelisc, susţinând pereţi, diafragme sau stâlpi


Pereţi portanţi din zidărie

3

- Pereţi structurali din zidărie (mai rar) - diafragme din b. a. - stâlpi din b. a.

Page 22


Tabelul 1. Sisteme de fundaţii de suprafaţă ( continuare ) TIPUL FUNDATIEI

FUNDAŢII RADIER

1



2

3

2

3

Pot fi considerate planşee inverse (din b. a.), având, ca urmare, diferite forme: a. dale din b. a. cu îngroşări în dreptul elementelor structurale verticale (pereţi portanţi, diafragme, stâlpi) b. dale din beton armat cu grinzi de tip “obelisc” c. dale din beton armat cu grinzi principale şi secundare d. altele Sunt utilizate în cazul terenurilor de fundare slabe sau a încărcărilor cu valori ridicate..


- Structuri cu pereţi portanţi din zidărie (rareori) - Structuri cu diafragme - Structuri in cadre - Structuri mixte şi speciale

Page 23


Tabelul 2. Sisteme de fundaţii de adâncime TIPUL FUNDATIEI

1. FUNDAŢII PE PILOŢI

1



2

a. Lemn b. Beton: monolit, parţial prefabricat sau prefabricat c. Otel: tip cheson cu secţiune pătrata, tub, H d. Otel si beton turnat monolit e. Altele Se proiectează atunci când terenul bun de fundare se află la adâncime mare.


3

Orice tip de structură

Page 24


Tabelul 2. Sisteme de fundaţii de adâncime (continuare)

TIPUL FUNDATIEI


2. FUNDATII PE PUŢURI DIN BETON ARMAT

1


2

Elemente tubulare din b.a (tip cheson) utilizate in cazurile in care terenul de fundaţie se afla la adâncime mare, sub nivelul pânzei de apa subterană.

3

Orice tip de structură

NOTA: Au fost prezentate numai acele tipuri de fundaţii care se utilizează la construcţia clădirilor de locuit. ● Solurile nisipoase constituie un bun suport pentru fundaţii în cele mai multe cazuri, deşi vibraţiile cu frecvenţă înaltă (500-2500 vibraţii/min) pot da naştere unor serioase probleme de tasare; acestea sunt puţin probabile în cazul clădirilor rezidenţiale, cu excepţia situaţiilor în care prezenta unor utilaje le-ar putea produce. ● Adâncimea minimă de fundare recomandată în cazul terenurilor din argilă contractilă este de 1.20 m, sub nivelul modificărilor sezoniere, atunci când vegetaţia lipseşte. ● Pe terenuri in panta este necesară o adâncime de fundare mai mare, mai ales pe versanţii orientaţi spre sud, unde terenul se va usca accentuat în perioada secetoasă.

3.1.1.3. SUBSOLURI 3.1.1.3.1. Hidroizolaţii Hidroizolata nu are un rol structural . Hidroizolaţia este partea cuprinsă între planşeul de la parter (“cota zero”) şi fundaţie, fie subsol, fie elevaţie, îndeplineşte o funcţiune importantă în contextul comportării clădirii în exploatare, datorită rolului în prevenirea formarii igrasiei la pereţi şi elementele adiacente ( în special planşee pe sol). Hidroizolaţia trebuie să reziste la pătrunderea umezelii care urcă din sol; iar această condiţie se asigură de regulă cu ajutorul unui strat de hidroizolaţie orizontal executat la baza peretelui (Tabelul 3), continuu în plan orizontal şi, după caz, racordat în plan vertical, în conformitate cu prevederile normativelor in vigoare. Calitatea şi structura materialelor de hidroizolaţie .


Page 25


ELEMENT

Tabelul 3 Hidroizolarea infrastructurii

0

STRUCTURA

ELEMENTUL SUPORT AL HIDROIZOLAŢIEI

* MATERIALUL HIDROIZOLAŢIEI * STRATUL DE PROTECŢIE

2

3

1

A. -

1. Hidroizolaţie orizontală sub pereţi

fundaţie

B. fundaţie

● bitum ● perete in suprastructura ● 70

C. -


elevaţie



Page 26


ELEMENT

Tabelul 3 Hidroizolarea infrastructurii (continuare)

0

STRUCTURA



2

3

1

A. -

2. Hidroizolaţie verticală la pereţii clădirilor cu subsol

perete de subsol


B. perete de subsol

● bitum ● zidărie de protecţie ● 50

● mortar de ciment, impermeabil ● elevaţie ● 50

Page 27


ELEMENT


1

4. Hidroizolaţie orizontală la planşee

3. Hidroizolaţie verticală şi orizontală la pereţi

0

STRUCTURA




2

3

Perete de subsol

● bitum ● A –sub pereţii parterului; B, C – in peretele de subsol ● 50

Suprafaţa de la partea superioară a elevaţiei sau a peretelui de subsol

● bitum ● placa de beton ● 70

Page 28


ELEMENT


0

STRUCTURA



2

3

1

A- elevaţie şi

5. Hidroizolaţie orizontală la pereţi şi planşee

stratul de beton de egalizare (placă inferioară)


B

- fundaţie şi elevaţie

● bitum ● perete de subsol sau elevație + placa de beton de la partea inferioara ● 70

● bitum ● partea superioară a fundaţiei şi baza peretelui de la parter ● 70

Page 29


ELEMENT


1

6. Hidroizolare in sistem-cuva împotriva umidităţii terenului

0

STRUCTURA



2

3

Fundaţie + placa de bază din beton+ perete de subsol

● bitum ● stratul/zidăria de protecţie+ placa de beton de la bază ● 50

3.2. SUPRASTRUCTURA 3.2.1. Pereţi 3.2.1.1. Rolul structural şi funcţional In ceea ce priveşte capacitatea de preluare a încărcărilor, pereţii pot fi clasificaţi după cum urmează: A. Structurali sau portanţi, atunci când preiau – pe lângă greutatea proprie – încărcări transmise de alte elemente de construcţie (ex: planşee sau grinzi ale acestora etc.) şi/sau încărcări laterale (orizontale) din vânt sau seism; în cel din urmă caz sunt proiectaţi special pentru a creşte rigiditatea de ansamblu a structurii (pereţi de contravântuire). Pot fi atât interiori cât şi exteriori. B. Nestructurali sau neportanţi, a căror greutate este preluată de elementul de rezistenţă pe care sunt executaţi (planşeu, grindă) şi care preia întreaga greutate a peretelui respectiv. ⇒ Pereţii despărţitori sunt numai interiori, compartimentând spaţiul din planul de nivel, în timp ce pereţii de umplutură pot fi atât interiori cât şi exteriori, deoarece umplu spaţiul cuprins între stâlpi/diafragme şi grinzi, în cazul structurilor în cadre sau mixte. ⇒ Pereţii-cortina sunt elemente speciale de faţadă care îmbracă structura de rezistenţă, iar scheletul lor portant este suspendat de elementele structurale ale clădirii (planşee, grinzi, stâlpi, diafragme). Ei preiau numai încărcările directe din vânt, normale pe suprafaţa lor, nu preiau încărcări gravitaţionale (acestea sunt transmise elementelor structurale ale clădirii prin intermediul scheletului de rezistenţă) şi trebuie să îndeplinească toate condiţiile de confort impuse elementelor de închidere ale unei clădiri (subsistemul anvelopă). ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 30

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Considerând multitudinea rolurilor unui perete, aceştia trebuie în general să îndeplinească diferite funcţiuni în cadrul ansamblului clădirii. De aceea, în funcţie de rolul preponderent, clasificarea defecţiunilor se va face în mod diferit. Un perete poate îndeplini în principal una dintre următoarele funcţiuni: a. Să preia încărcările transmise de alte elemente structurale sau nestructurale fie direct, fie indirect, terenului de fundare (prin intermediul fundaţiilor directe sau indirecte), asigurând rezistenţă şi stabilitatea clădirii la încărcări verticale şi orizontale (pereţii portanţi, pereţii de contravântuire, diafragmele); b. Să asigure condiţiile de confort în exploatare (izolaţie termică adecvată, izolare acustică, să fie igienici, etanşi - ca parte componentă importantă a anvelopei clădirii (cazul pereţilor exteriori), – să aibă aspect plăcut din punct de vedere estetic etc.; c. Să realizeze compartimentarea în plan în conformitate cu cerinţele impuse de destinaţia clădirii şi de planurile de arhitectură aferente. O trecere în revistă a definiţiilor şi clasificării aferente pereţilor este prezentată în Tabelul 4. Un perete structural va avea o conformare tipică, în funcţie de poziţia sa în cadrul ansamblului construcţiei: a. Pereţi exteriori, cu structura omogenă sau neomogenă (Tabelul 4), care depinde şi de materialul din care sunt executaţi. Pereţii exteriori, ca orice element al anvelopei, trebuie să asigure etanşeitate şi condiţiile de confort termic; b. Pereţi interiori, care trebuie să răspundă exigenţelor referitoare la rezistenţă şi stabilitate. Ca urmare, grosimea totală este în general mai mare la pereţii exteriori faţă de cei interiori, atunci când se compară pereţii executaţi din acelaşi tip de material. Pe lângă pereţii principali (structurali) ai unei clădiri, sunt pereţi de sine stătători cum sunt zidurile de sprijin, pereţii-parapet , executate din zidărie de cărămidă, piatră naturală sau beton . Zidurile de sprijin pot fi deosebit de importante pentru structura unei clădiri executate pe un teren în pantă, în ceea ce priveşte stabilitatea terenului şi structurii.


Page 31

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Tabelul 4 Clasificarea structurală a pereţilor

I. PERETI MONOSTRAT- detalii constructive

I. PERETI CU STRUCTURA OMOGENA (MONOSTRAT)

TIPUL

PIATRA DE ZIDARIE/ MATERIAL

POZITIA PERETELUI

a) cărămizi din lut, b) cărămidă arsă (ceramica), plină c) zidărie de piatră naturală

- exterior (d ≥ 25 cm) - interior (d ≥ 20 cm) - timpan (d ≥ 20 cm)

d) cărămidă cu goluri e) blocuri ceramice f) blocuri din BCA

- exterior (d ≥ 25 cm) - interior (d ≥ 20 cm) - timpan (d ≥20 cm)

g) beton simplu, turnat monolit

- pereţi de subsol exteriori si interiori d = 25 … 50 cm i) si ii): pereţi portanţi/diafragme interioare i) d ≥ 15 cm ii) d ≥ 14 cm i) şi ii):

h) beton armat: i) monolit ii) panouri prefabricate


Page 32

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Tabelul 4 Clasificarea structurală a pereţilor (continuare)

II. PERETI MULTISTRAT

II. ZIDARIE DIN CARAMIDA, BLOCURI CERAMICE, BETON

TIPUL

PIATRA DE ZIDARIE/ MATERIAL

POZITIA PERETELUI

Zidărie mixta: a. cărămida + piatra naturala; b. cărămida + beton monolit + piatra artificiala si alte combinaţii; Nota: toate straturile componente sunt portante şi legate între ele.

- exterior (d ≥ 25 cm) sau perete în contact cu solul (în special pereţi de subsol ,dar pot fi găsiţi şi la fundaţiile de suprafaţă ).

c) zidărie din cărămida sau blocuri, izolaţie termică şi finisaje; se mai pot adăuga sau nu şi alte straturi, cu diferite funcţiuni (ventilare, suport, rigidizare, bariera de vapori etc.)

- exterior (d = 25 cm + straturi suplimentare)

d) Beton armat monolit la care se adaugă termoizolaţie.

- exterior d = min.15 cm + straturi suplimentare

e) panouri prefabricate din beton armat, cu doua sau trei straturi (cunoscute ca structuri de tip ‘sandwich’).

- exterior d = min.12.5 cm + straturile de termoizolaţie şi de protecţie


Page 33

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS 3.2.2. PLANSEE In clădirile de locuit, inclusiv blocuri de locuinţe, planşeele sunt în general executate din beton armat, în diferite soluţii constructive . Planşeele sunt elemente structurale orizontale care compartimentează volumul clădirii pe verticala şi o închid la partea superioară şi inferioară. Astfel, planşeele pot fi: a) părţi componente ale subsistemului-anvelopă (planşee-terasa, planşee peste pasaje şi în general planşee care separă mediul interior de cel exterior, respectiv spaţiul încălzit de cel neîncălzit), sau planşee curente (între două niveluri succesive), care sunt elemente de construcţie interioare. b) Pe lângă condiţiile mecanice impuse în general planşeelor, acestea trebuie să răspundă unor cerinţe complexe, specifice elementelor care aparţin anvelopei clădirii, în funcţie de rolul şi poziţia lor. De aceea, structura unor astfel de planşee va include unele dintre următoarele elemente: izolaţie termică, izolaţie hidrofugă, bariera de vapori, strat de difuzie a vaporilor, straturi de protecţie, canale de aerare/ventilare, izolare acustică şi finisaje adecvate etc., conform standardelor in vigoare. In principiu, planşeele trebuie să răspundă următoarelor exigente: 1. Condiţii capitale, care se referă la durabilitate şi rezistenţa la foc. Durabilitatea se stabileşte în funcţie de durata de serviciu a clădirii, amplasament şi condiţiile de mediu (gradul de agresivitate din punct de vedere chimic sau/şi biologic) etc. Planşeele trebuie de asemenea să satisfacă cerinţele normativelor în vigoare în ceea ce priveşte rezistenţa la foc, în funcţie de categoria clădirii şi de rezistenţa la foc a celorlalte elemente structurale. 2. Condiţiile mecanice se referă la comportarea mecanică a elementelor portante ale planşeului, astfel încât să nu se atingă sau să se depăşească starea limită ultimă (rezistenţă, stabilitate, oboseală) sau starea limită a exploatării normale (săgeata admisibilă şi/sau fisurare) 3. Condiţiile fizice si igienice se refera la modul în care planşeele satisfac cerinţele legate de confortul termic şi acustic, izolaţie hidrofugă, igiena finisajelor, în funcţie de funcţionalitatea clădirii şi de gradul de confort care se urmăreşte să fie obţinut. 4. Condiţiile economice se referă la anumiţi indicatori cum sunt: consumul de materiale şi manopera, costuri, gradul de industrializare/prefabricare, complexitatea procesului de execuţie s.a.

3.2.2.1. Planşee pe bolţi din zidărie Bolţile din zidărie preiau încărcările verticale şi împingerile, transmiţându-le reazemelor. In general, bolţile reazemă pe pereţi structurali din zidărie de grosime mare, dar în cazul deschiderilor mari, pot rezema şi pe stâlpi masivi, prin intermediul arcelor. Bolţile din zidărie de cărămida au de regulă deschideri relativ.

3.2.2.2. Planşee cu grinzi de lemn Elementele structurale sunt grinzile din lemn dispuse la distante relativ reduse (0.5 –1.00 m), având deschideri de până la 5-6 m, rezemând de regulă pe pereţi portanţi din zidărie de cărămidă, piatră naturală sau alt tip de zidărie – cazul construcţiilor moderne. Mai pot rezema pe grinzi din beton armat sau pe alte elemente structurale din lemn (grinzi masive, cadre – cazul construcţiilor din lemn). Cea mai simplă structură pentru un planşeu din lemn este formată din dulapi aşezaţi alăturat, în care dulapii îndeplinesc un dublu rol: element de rezistenţă şi de umplutura. Elementul de umplutură, cu ajutorul căruia se face legătura dintre grinzi, poate fi de diverse tipuri, aşa cum se arata in Tabelul 5.

3.2.2.3. Planşee cu grinzi metalice Pentru realizarea grinzilor se utilizează pofilele laminate din otel (inclusiv şine de cale ferată). Soluţiile constructive sunt foarte variate, dar în majoritatea cazurilor s-au folosit profile I sau şine de cale ferată, având ca elemente de umplutură bolţişoare din zidărie de cărămidă (Tabelul 5), frecvent întâlnite la planşeele peste subsol sau chiar si peste parter in anumite cazuri. Grinzile metalice pot fi realizate de asemenea din profile de tablă îndoită la rece. In funcţie de tipul elementului de umplutură, distanţa dintre grinzi este de 1.00 până la 3.00 m.


Page 34

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS 3.2.2.4. Planşee cu elemente structurale din beton armat monolit In acest caz, placa fiind continuă, nu se utilizează elemente de umplutură. Următoarele tipuri constructive pot fi puse în evidenţă.

3.2.2.4.1. Planşee cu placi Plăcile, care reprezintă elementul structural, pot fi armate pe una sau două direcţii în funcţie de modul de rezemare: a) plăcile în consolă şi cele rezemate pe doua laturi paralele se armează pe o singură direcţie, b) plăcile care reazemă pe laturi dispuse pe direcţii ortogonale se armează pe două direcţii. Soluţia constructivă se stabileşte în funcţie de dimensiunile în plan ale suprafeţei de acoperit, de regulă nu mai mare de 5.00 m. Suprafaţa totală a unei plăci nu depăşeşte de regulă 25 mp (max.30 mp), din motive de deformaţii.

3.2.2.4.2. Planşee cu placi si grinzi In cazul suprafeţelor mai mari si/sau a încărcărilor de exploatare cu valori însemnate, plăcile trebuie divizate în suprafeţe mai mici cu ajutorul grinzilor, care sunt dispuse fie pe o singură direcţie, paralelă cu latura scurtă, fie pe ambele direcţii (cu grinzi principale şi secundare, planşee casetate etc.).

3.2.2.4.3. Planşee cu placi si nervuri dese din beton armat Placa este susţinută de nervuri (grinzi cu secţiune redusă) amplasate la distanţe relativ mici (până la 1.00 m), de regulă după o singură direcţie.

3.2.2.4.4. Planşee fără grinzi Placa având o grosime mare (până la 25-30 cm) reazemă direct sau indirect (prin intermediul unui capitel) pe stâlpi amplasaţi la distanţe de 3-6 m.

3.2.2.5. Planşee cu structura din elemente prefabricate de beton armat Această categorie de planşee este larg diversificată datorită numeroaselor tipuri de elemente prefabricate şi soluţii constructive. O clasificare simplificată este prezentată în cele ce urmează:

3.2.2.5.1. Planşee cu elemente prefabricate de tip fâşie (cu goluri longitudinale) Fâşiile prefabricate cu goluri rotunde au fost utilizate pe scară largă în general şi la clădiri de locuit în special. Fâşiile reazemă la capete acoperind deschideri cuprinse între 3.00 şi 5.00 m, respectiv 6.00 m când sunt precomprimate. Sunt aşezate alăturat şi pot acoperi suprafeţe mari. Capetele sunt monolitizate cu centuri din beton armat la fiecare nivel, asigurându-le conlucrarea. In zonele seismice se execută şi o suprabetonare armată de min. 4 cm grosime.

3.2.2.5.2. Planşee cu grinzi prefabricate din b.a. şi corpuri de umplutură Grinzile prefabricate, având diferite forme ale secţiunii, sunt aşezate la distanţe relativ mici (0.40-0.60 m) în funcţie de tipul şi dimensiunile elementului de umplutură (corpuri ceramice sau din beton, cu goluri, placi prefabricate etc.). Acest tip de planşee este rar utilizat la construcţia clădirilor de locuit.

3.2.2.5.3. Planşee din fâşii ceramice şi nervuri din beton armat monolit (planşee ceramice) Corpurile ceramice speciale sunt aşezate în fâşii, creând între ele o reţea de spaţii înguste în care, prin armare şi turnarea betonului, se formează un sistem de nervuri monolitizate la partea superioară prin intermediul unei plăci, de asemenea armată. Se formează astfel o reţea spaţială portantă, capabilă să preia încărcările gravitaţionale şi pe cele orizontale, conferind planşeului rigiditatea necesară (v. Tabelul 5).


Page 35

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Tabelul 5 Sisteme structurale ale planşeelor DATE GENERALE

DETALII CONSTRUCTIVE

0

1

1. BOLTI DIN ZIDARIE a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. Bolti din zidărie, cu sau fără arce de rigidizare

1. Bolti cilindrice Caracteristici geometrice şi statice: 1 – pereţi portanţi 2 – încărcare verticală transmisă de elementele de la partea superioară 3 –perete la nivelul superior (parter) 4, 5 – rezultantele încărcărilor (acţiunea boltii asupra pereţilor de reazem) 6, 9 – bolta de 1 cărămidă grosime 7- naşterea boltii 8 –cheia, bolta de ½ cărămida grosime 10 – pardoseala parterului 11 – pardoseala subsolului 12 –fundaţie

2. Bolti cilindrice intersectate


Page 36

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Tabelul 5 Sisteme structurale ale planşeelor (continuare) DATE GENERALE

DETALII CONSTRUCTIVE 2. PLANSEE DIN LEMN

a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. grinzi din lemn b. scânduri, material de umplutura (zgura, cenuşa, alte materiale în vrac sau alte forme–cum sunt cele pentru izolare termică şi acustică), cu sau fără tavan neted.


Page 37

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Tabelul 5 Sisteme structurale ale planşeelor (continuare) DATE GENERALE

DETALII CONSTRUCTIVE 3. PLANSEE CU GRINZI METALICE

a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. grinzi metalice b. bolţişoare din zidărie de cărămida, b.a. monolit, placi prefabricate (drepte sau curbe) din b.a., blocuri ceramice/din b.a., tabla din otel ( îndoită , cutata, etc.), altele.


Page 38


Tabelul 5 Sisteme structurale ale planşeelor (continuare) DETALII CONSTRUCTIVE

DATE GENERALE

4. PLANSEE DIN BETON ARMAT MONOLIT a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura

1. Placi cu grinzi principale şi secundare

2. Planşee cu placi si nervuri dese (l ≤ 0.70 m)

a. placa + grinzi principale si secundare b. Ocazional, în spaţiul creat între grinzi şi nervuri pot fi introduse elemente de umplutura, obţinându-se un tavan neted.

3. Planşeu casetat


4. Planşee fără grinzi

Page 39


Tabelul 5 Sisteme structurale ale planşeelor (continuare) DATE GENERALE

5.1. a. Elemente de rezistenţă b. Elemente de umplutura a. fâşii prefabricate cu goluri rotunde longitudinale, rezemând exclusiv la capete, pe pereţii portanţi; b. nu este cazul In regiuni

DETALII CONSTRUCTIVE 5. PLANSEE DIN ELEMENTE PREFABRICATE DIN BETON ARMAT Planşee din elemente prefabricate de tip fâşie a) Fâşii rezemate pe pereţii portanţi: la fiecare nivel, capetele fâşiilor sunt monolitizate prin intermediul unor centuri din b.a. monolit turnate pe contur. b) Paralel cu latura lungă, ţn rosturile formate între fâşiile aşezate alăturat se toarnă beton de monolitizare.

seismice

se toarnă o suprabetonare armată de minimum 4 cm grosime.

c) In regiuni seismice, se prevăd centuri sub zona de rezemare ale elementelor prefabricate ( sub centuri)

d). Transferul încărcărilor de la planşee la elementele structurale adiacente


Page 40



DATE GENERALE

5.2.

5. PLANSEE DIN ELEMENTE PREFABRICATE DIN BETON ARMAT Planşee din grinzi prefabricate şi elemente de umplutură

a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. grinzi prefabricate din beton armat1); b. blocuri ceramice cu goluri 1

) şi grinzi precomprimate din b.a., utilizate la deschideri şi/sau încărcări mai mari (mai ales la construcţii industriale)

Detalii de îmbinare


Page 41


Tabelul 5 Sisteme structurale ale planşeelor (continuare) DATE GENERALE

5.3.

DETALII CONSTRUCTIVE 5. PLANSEE DIN ELEMENTE PREFABRICATE DIN BETON ARMAT Planşee ceramice

a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. nervuri din b.a. monolit cu suprabetonare armată; b. fâşii formate din blocuri ceramice cu goluri;


Page 42



DATE GENERALE

5.4.

5. PLANSEE DIN ELEMENTE PREFABRICATE DIN BETON ARMAT Planşee din panouri mari prefabricate din beton armat

a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. placi prefabricate din b.a.;

Panouri mari prefabricate – PLAN

Îmbinare dintre panourile de planşeu şi un perete interior portant.


Detaliu de îmbinare intre panouri, în dreptul rezemării pe un perete structural (plan)

Îmbinare intre panourile de planşeu şi un perete exterior

Page 43


3.2.3. SCĂRI Asemenea planşeelor, există o largă varietate de soluţii constructive pentru scări (v. Tabelul 6), elementele care asigură circulaţia între diferitele niveluri ale clădirii. Părţile componente ale scărilor se desfăşoară atât în plan înclinat cât şi în plan orizontal, dar similitudinea cu planşeele este semnificativă. Poziţia relativă a scării în planul construcţiei este importantă, mai ales cele care leagă nivelurile între care există diferenţe între valorile unor parametri fizici (temperatură, umiditate etc.), cum sunt, de exemplu, scările de acces la spaţii neîncălzite, ca subsolul sau podul. Intre principalele exigenţe impuse scărilor, o importanţă deosebită se acordă condiţiilor mecanice, care se referă la capacitatea portantă şi deformaţii, pe de o parte şi la integritatea suprafeţei de uzură, pe de altă parte (fără amprente, spărturi sau despicări), în vederea asigurării unei circulaţii în condiţii de siguranţă. In ceea ce priveşte suprafaţa de uzura, împiedicarea îmbătrânirii şi buna întreţinere sunt condiţii care se impun atât scărilor cât şi planşeelor, cu precizarea că scările sunt cu mult mai expuse din acest punct de vedere. O scurtă prezentare a condiţiilor tehnice impuse scărilor este : @ Condiţiile capitale se referă, în cazul scărilor, la durabilitate şi sunt egale ca nivel de importanţă cu cele impuse oricăruia dintre elementele structurale de categoria 1 ale clădirii. @ In ceea ce priveşte condiţiile mecanice, acestora li se acordă o importanţă deosebită atunci când este vorba despre elementele portante ale scărilor, având în vedere faptul că trebuie să facă faţă oricăreia dintre stările limită ultime, în condiţii de exploatare normală. @ Rezistenţa la uzură a suprafeţei circulabile trebuie să fie asigurată de finisaje rezistente, antiderapante. @ Rezistenţa la foc a scărilor trebuie să fie cât mai ridicată, pentru a asigura evacuarea la timp şi în siguranţă a ocupanţilor. Prin structura lor, pereţii care mărginesc casa scării trebuie să împiedice propagarea incendiului. @ Rezistenta la îngheţ-dezgheţ este foarte importantă pentru scările exterioare, care sunt expuse la variaţii extreme de temperatură. @ Condiţiile de confort depind de o serie de factori fizici care se referă la: iluminare (naturală sau artificială), temperatura şi viteza aerului în încăperi, izolaţia acustică, ventilarea etc. Confortul termic este asigurat prin încălzire şi prin alcătuirea eficienta a pereţilor exteriori.


Page 44

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Tabelul 6 Scări - sisteme structurale TIPUL SCARII


a. elementul de reazem b. materialul treptei

Scări cu rampe drepte si trepte in consola

a. - perete portant din zidărie de cărămida sau piatră naturală b. - piatră / elemente prefabricate din b.a.

Scări cu rampe drepte si trepte in consola, ortogonale (placa frânta din b.a. monolit)

a. – pereţi portanţi din zidărie de cărămida sau piatră - diafragme din b.a. monolit b. -placa frântă din b.a. monolit

Scări cu rampe drepte si treptele rezemate la ambele capete (încastrare + rezemare)

a. – pereţi portanţi din zidărie (cărămidă sau piatră naturală) b. - piatra naturala -lemn - piatra artificială (b.a)


Page 45


Tabelul 6 Scări - sisteme structurale ( continuare ) TIPUL SCARII



Scări cu rampe drepte si treptele susţinute de arce din zidărie (rol de vanguri), rezemate la ambele capete

a. arce din zidărie de piatră naturală sau cărămida b. - piatră naturală - lemn

Scări cu rampe drepte susţinute de bolti din zidărie (rezemate continuu, pe toata lăţimea)

a.

Scări cu rampe drepte, cu treptele susţinute de o placa din b.a.

a.

-bolti din zidărie de cărămida sau p. nat. rezemate pe pereţi portanţi din zidărie, b. - piatră naturală - lemn

- placa din b.a. rezemata la margini pe pereţi sau grinzi b.

- piatra naturala - piatra artificiala


Page 46





Scări elicoidale cu stâlp central; scările sunt in consola sau suspendate la capătul exterior.

a. Stâlp central din: - piatra naturala - profile laminate - beton armat b. - piatra nat - profile laminate - elemente prefabricate din beton armat

Scara cu rampe drepte si grinzi de vang metalice, care susţin treptele dublu rezemate.

a.

Scări cu rampe drepte si treptele dublu rezemate pe grinzi de vang din lemn

a.

- grinzi-vang din profile metalice b.

- piatră naturală - piatră artificială

- grinzi-vang din lemn de esenţă tare - grinzi-vang din lemn de răşinoase b.

- grinzi-vang din lemn de esenţă tare - grinzi-vang din lemn de răşinoase


Page 47





a.

Scări cu rampe drepte si treptele simplu rezemate la capete pe vanguri din beton armat.

- placa +grinzi-vang din beton armat b.

- beton simplu sau armat

Scări cu rampe drepte si treptele rezemate continuu pe o placa din beton armat.

a.

Scări cu rampe drepte sau curbe, cu treptele rezemate pe o grinda vang centrala, cu sau fără placa din beton armat.

a.


placa din beton armat. b.

- beton simplu sau armat.

- grinzi-vang din beton armat b.

- beton armat monolit - trepte prefabricate din b.a.

Page 48

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Tabelul 6 Scări - sisteme structurale ( continuare ) TIPUL SCARII



Scări cu rampe drepte sau curbe, cu treptele in consola dubla rezemate pe o grinda vang centrala.

a.

Câteva tipuri de elemente prefabricate pentru scări: prefabricate de dimensiunii mari (a, b), mijlocii (c) si mici (d)

a. - diafragme din b.a. monolit - pereţi din panouri prefabricate din b.a. b. - prefabricate din b.a.

- grinzi-vang din profile metalice b.

- tablă striată - lemn esenţă tare - lemn răşinoase

a. rampa + podest la un capăt – vedere longitudinala si frontala c. rampe şi podeste separate


b. secţiune transversală, plan şi schema statică (rampa + semi-podest); d. scara elicoidala cu trepte prefabricate

Page 49


3.2.4. ACOPERIŞURILE ÎN PANTĂ Ca parte importantă a anvelopei clădirilor, acoperişurile îndeplinesc un rol complex. De regulă, acoperişurile în pantă ale clădirilor de locuit sunt susţinute de şarpante (Tab. 7 ) , realizate în diferite variante constructive şi structurale, care depind în special de mărimea deschiderii dar şi de conformarea structurală a clădirii şi de valoarea încărcărilor (greutate proprie, zăpadă, vânt). Aceste structuri spaţiale portante sunt formate din elemente liniare (de tip bară), având fiecare rolul său specific, cum sunt căpriorii, panele, popii, cleştii, arbaletrierii, contrafişele etc. şi trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: @ să fie capabile să preia deformaţiile provenite din variaţiile de temperatură şi umiditate; @ să fie durabile, în măsura în care să se comporte bine în timp şi să necesite lucrări minime de întreţinere. Structurile portante ale acoperişurilor în pantă sunt formate din bare asamblate în scopul de a forma o structură spaţială, capabilă să preia încărcările exterioare verticale şi orizontale. Condiţiile tehnice de bază care trebuie îndeplinite de orice subansamblu al acoperişului (schelet de rezistenţă, izolaţie termică şi acustică, învelitoare impermeabilă), se referă la: ⇒ rezistenţă şi stabilitate, ⇒ izolare termică şi acustică, ⇒ impermeabilitate la apă, ⇒ etanşeitate la aer, ⇒ rezistenţă la foc, ⇒ aspect estetic. Condiţiile tehnice impuse acoperişurilor pot fi clasificate si descrise astfel: a. Condiţii mecanice, care se referă la rezistenţă şi stabilitate structurală în condiţii normale de exploatare precum şi la stările limită ultime. In conformitate cu aceste condiţii, este necesară o conformare structurală capabilă să preia încărcările de serviciu din gruparea cea mai defavorabilă, fără ca vreuna dintre legăturile sale cu structura clădirii să cedeze sau să se deterioreze. In exploatare, structura acoperişului trebuie să asigure prevenirea deformaţiilor excesive ale elementelor de susţinere ale învelitorii, care astfel poate să-şi piardă continuitatea şi deci etanşeitatea. b. Rezistenţa la foc trebuie să fie compatibilă cu nivelul corespunzător al elementelor componente, în funcţie de materialul folosit, pentru a limita intensificarea şi propagarea incendiului. Relaţia dintre clasa de combustibilitate a acestor materiale şi aceea a elementelor structurale ale clădirii trebuie avută în vedere în faza de proiectare. c. Etanşeitatea la apă, aer şi, în general, la agenţii atmosferici a învelitorii trebuie asigurată de asemenea, printr-o execuţie şi materiale de foarte bună calitate, fără defecte. d. Protecţie termică şi hidrofugă. e. Ventilare şi iluminare adecvate. f. Alte condiţii: rezistenţă la îngheţ-dezgheţ, la acţiunea agenţilor chimici şi biologici (mai ales în cazul lemnului, care poate fi atacat de: putrezire, ciuperci, insecte, bacterii etc.), la rugină – pentru elementele metalice ale acoperişurilor, la deformaţii termice etc.


Page 50

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Tabelul 7 Sisteme structurale uzuale pentru şarpante din lemn

SCHEMA STRUCTURALA

ELEMENTELE SARPANTEI

TRANSFERUL INCARCARILOR LA STRUCTURA

- perechi de căpriori (2) distribuiţi pe direcţie longitudinala; - cleşte (4) la coama; - contravântuire diagonala (3) in planul acoperişului; - cosoroaba (1).

Transfer direct de la acoperiş, (prin intermediul cosoroabelor) la clădire: - planşeul peste ultimul nivel preia împingerile orizontale, iar - pereţii portanţi preiau încărcările verticale

- 1…4 - ca mai sus; - 9 – pana de coama; - 2 – căprior; -3 contravântuire diagonala; -6- arbaletrier.

Idem, 1.

- (1)…(4) ca mai sus; -3 contravântuire diagonala; - cleştele (4) este amplasat aproximativ la jumătatea înălţimii măsurată la coama.

Idem, 1.

1.

2.

3.


Page 51

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Tabelul 7 Sisteme structurale uzuale pentru şarpante din lemn ( continuare )

SCHEMA STRUCTURALA



- 1…4 -ca mai sus; - pană intermediară (5) susţinută de popi scurţi, care delimitează deschiderea mansardei; - 4 – cleşte, care delimitează înălţimea mansardei.

Încărcările

(1) - căprior (4) –pana de coama; (6) – cosoroaba; (10) – pop; (14) – arbaletrier; (15) – pana; (16) – cleşte; (18) – coarda; (20) – reazem intermediar

Transmitere indirectă a încărcărilor, cu ajutorul reazemelor intermediare. Împingerile orizontale sunt preluate de sistemul structural al acoperişului.

(6) –cosoroaba; (8) – pana de coama; (12) – pop; (13) – bara orizontala de legătura (distanţier); (14) – arbaletrier; (16) – cleşte; (18) – planşeu.

Încărcările verticale si împingerile orizontale sunt transmise direct de către structura acoperişului planşeului peste ultimul nivel si este preluată apoi de structura clădirii.

(verticale şi orizontale) sunt transmise structurii clădirii (planşeului

peste ultimul nivel) de către

elementele şarpantei prin intermediul popilor, tălpilor si cosoroabelor.

4.

5.

6.


Page 52

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Tabelul 7 Sisteme structurale uzuale pentru şarpante din lemn ( continuare )

SCHEMA STRUCTURALA


(1)- cosoroaba; (2) – căprior; (4) – cleşte; (5) – pana curenta; (6) – arbaletrier; (7) – pop; (8) – talpa; (9) – pana de coamă


Împingerile sunt preluate de sistemul structural al acoperişului. Încărcările verticale sunt preluate de structura clădirii.

7. 1, 5 – pane; 2 – căprior; 4 – cleşte; 6 – arbaletrier; 7 – pop.

A Încărcarea acoperişului este transmisă direct planşeului peste ultimul nivel, iar de aici, la structura clădirii. B Idem pct. 7.

(1) – căpriori, cu (2) panta modificată (frântă) la streaşină; (4) –cleşte sub (8) pană de coamă; (9), (11) (17) – arbaletrier; (16) – cleşte; (19) – talpa.

Încărcările verticale şi împingerile (orizontale) sunt transmise direct planşeului peste ultimul nivel. Pereţii longitudinali preiau întreaga încărcare gravitaţionala.

8.

9.


Page 53


ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29.

Criterii de clasificare a construcţiilor ? Clasificarea construcţiilor după structura de rezistenţă ? Clasificarea construcţiilor din punct de vedere a importanţei lor ? Care sunt elementele structurale ale unei construcţii ? Ce reprezintă elementele de rezistenţă şi care sunt ? Ce sunt fundaţiile directe şi care sunt ? Ce sunt fundaţiile indirecte ? Ce sunt stâlpii şi ce încărcături preiau ? Ce funcţii îndeplinesc planşeele în cadrul unei clădiri ? Ce sunt scările şi elementele din care sunt construite ? Care este partea de rezistenţă a acoperişului ? Enumeraţi lucrările de finisaj care se execută la o construcţie ? Enumeraţi categoriile de structuri în raport cu modul de compartimentare a pereţilor portanţi din zidărie ? Enumeraţi categoriile de structuri în raport cu modul de compartimentare a pereţilor portanţi din beton ? Aspectele care trebuie avute în vedere la proiectarea unei construcţii ? Când se folosesc fundaţiile continue ? La ce tipuri de clădiri se execută zidărie din piatră naturală ? În ce situaţii sunt adecvate fundaţiile tip radier ? Ce tip de fundaţie se execută la clădirile cu structura în cadre (sau cu schelet) şi din ce se execută zidăria ? Clasificarea pereţilor după capacitatea de preluare a încărcărilor . Ce sunt pereţii cortină ? Ce funcţii trebuie să îndeplinească un perete ? La ce se referă condiţiile capitale la care trebuie să răspundă un planşeu ? La ce se referă condiţiile mecanice la care trebuie să răspundă un planşeu ? Importanţa scărilor în planul construcţiei . Enumeraţi principalele exigenţe impuse scărilor . Care sunt condiţiile tehnice impuse scărilor . Care sunt condiţiile tehnice de baza care trebuie îndeplinite de orice subansamblu al acoperişului. Clasificarea condiţiilor tehnice impuse acoperişurilor .


Page 54


Exemple de elemente de construcţii

FUNDAŢIE ELASTICĂ CONTINUĂ SUB ZIDURI

SOLUŢIE ADOPTATĂ PENTRU: F ÎNCĂRCĂRI MARI F NIVELUL RIDICAT AL APELOR SUBTERANE IMPUNE ADÂNCIMI MICI DE FUNDARE ÎN TERENURI SLABE F LA CLĂDIRI CU MAI MULT DE 5 NIVELURI CU STRUCTURĂ DIN DIAFRAGME DE BETON MONOLIT SAU PANOURI MARI

MATERIAL

PRESCRIPŢII DE ALCĂTUIRE

BETON ARMAT C8/10, C12/15 SE AŞEAZĂ PE UN STRAT DE BETON DE EGALIZARE

¾ ¾ ¾ ¾

H / B = 0,20 – 0,25; H min = 30cm Pt. H ≤ 40cm se alege varianta prismatică Pt. H > 40 cm se alege varianta în forma de obelisc , unde h = (1 / 2 1/3) H sau h ≥ 15cm Armătura - de rezistenţă - la partea inferioară, transversal, Φmin=10, OB37 si Φmin=8, PC - de repartiție – longitudinală - min 3bare / ml secţ/ml= 10% din armătura de rezisţă


Page 55


PEREŢI - pereţi din pământ ( lut )

1-lut bătut 2-împletitură de nuiele - pereţi din lemn

- pereţi din zidărie

- de piatră naturală

- din cărămidă

- din blocuri şi fâşii de b.c. a.

- zidărie mixtă

1-piatra naturală, 2-beton, 3-cărămidă


Page 56


Pereţi portanţi – preiau încărcările verticale gravitaţionale provenite de la planşee şi greutatea proprie şi le transmit prin intermediul infrastructurii terenului de fundare. Pot prelua de asemenea şi încărcările orizontale provenite din vânt şi seism, îndeplinind astfel şi rolul de contravântuire. ( a ) Pereţi autoportanţi - preiau încărcările provenite numai din greutatea proprie pe care le transmit, prin intermediul infrastructurii, terenului de fundare. (b )


Page 57

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS PLANŞEU DIN BETON ARMAT MONOLIT CU GRINZI PE O DIRECŢIE

ALCĂTUIRE CONSTRUCTIVĂ -

placa lucrează numai după direcţia longitudinală l = 2 ÷ 3 m (l= distanta între grinzi) grinzile se dispun pe direcţia scurta a încăperii şi se reazemă pe pereţii portanţi sau pe stâlpi din beton armat grinzile sunt solicitate la încărcările ce le revin de pe deschiderile învecinate p2=p1(l/2 +l/2), unde p1 este încărcarea pe placă în (daN/mp), p2 fiind în (daN/m) dimensiunile grinzilor: hg = ( 1/10 – 1/15 ) L si bg = 1/2 hg armarea plăcii: - armăturile de marca 1, 2, 3 se dispun pe direcţie longitudinală - armăturile marca 4 - de repartiție (3bare/ m), pe direcție transversală

UTILIZARE - pentru încăperi cu deschideri de 6 – 12 m


Page 58


STRUCTURI DIN ZIDĂRIE

AVANTAJELE SISTEMULUI -izolare termică şi fonică bună -oferă posibilităţi multiple de rezolvare a partiurilor de arhitectură -nu necesită utilaje de capacitate mare pt. transport şi montaj -execuţie simplă a zidăriei -consum redus de armătură şi cofraje

DEZAVANTAJELE SISTEMULUI -rezistenţe mecanice relativ reduse ale zidăriei -posibilităţi reduse de utilizare

ALCĂTUIREA STRUCTURILOR

STRUCTURĂ TIP FAGURE - distanţa între pereţii structurali transversali ≤ 5m - suprafaţa unei treime > 25 mp - H niv ≤ 3m - Nr. max niveluri = 5

STRUCTURĂ TIP CELULAR - distanţa între pereţi este 6 – 9 m - suprafaţa unei încăperi ≤ 75mp - H niv > 3m - Nr. Max niveluri = 4


Page 59


STRUCTURĂ TIP SALĂ - distanţa între pereţii structurali 9 18m - H niv > 4m

GOLURI ÎN PEREŢI - pereţii transversali de la capetele tronsoanelor se vor prevedea plini, iar dacă sunt cu goluri acestea vor fi cât mai mici - pereţii longitudinali vor fi fără goluri pe prima, respectiv ultima, travee - a ≥ 0,90-1,50m - b1, b2,c1, c2 , c3 ≥ 0,75 – 1,150m - ( a1 + b1 + b2 ) / l ≥0,4-0,5 la pereţi exteriori - ( c1 + c2 + c3 ) / l ≥ 0,65-0,80 la pereţi interiori

ÎNTĂRIREA PEREŢILOR STRUCTURALI -se întăresc cu stâlpişori din beton armat, armături distribuite în rosturile orizontale şi centuri din beton armat - stâlpişorii se dispun la colţuri şi intersecţii - în cazul întăririi cu armături în rosturile orizontale, acestea se dispun cu Φ/ 60cm) -centurile din beton armat se prevăd obligatoriu la pereţii structurali la nivelul fiecărui planşeu


Page 60


BUIANDRUGI - au lăţimea egală cu grosimea peretelui, iar înălţimea de cel puţin 1/5 din lăţimea golului -dacă diferenţ de nivel dintre cota infer. a buiandrugului şi cea superioară nu depăşeşte 60cm, buiandrugii din beton monolit se vor executa împreună cu centurile planşeelor, formând centuribuiandrugi -dacă distanţa dintrecapetele a doi guiandrugi pentru două goluri alăturate

PLANŞEELE UTILIZATE În tabelul de mai jos se dau domeniile de utilizare a categoriilor de planşee în funcţie de înălţimea clădirii, tipul structurii şi zona seismică

Zona seismică

F E C,D A,B Unde

Tipul structurii

fagure celular sală fagure celular sală fagure celular sală fagure celular sală

Înălţimea clădirii(H) în (m) şi numărul de niveluri(n) H≤4 H= 4- 9 H= H=12...15 n=1 n= 2;3 9...12 n =5;(4) n=4;(3) a,b,c,d a,b,c,d a,b,c,d a,b,c a,b,c,d a,b,c a,b,c a,b,c a,b,c a,b,c a,b,c a,b,c,d a,b,c,d a,b,c a,b,c a,b,c a,b,c a,b a,b,c a,b a,b a,b,c a,b a,b a,b a,b a a,b a a,b a a,b a -

a – planşee monolite sau prefabricate cu suprabetonare b – panouri sau semipanouri prefabricate monolitizate c – fâşii prefabricate cu bucle monolitizate d- fâşii prefabricate fără bucle, grinzi şi corpuri de umplutură fără suprabetonare


Page 61

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS STRATURILE ACOPERIŞULUI TERASĂ.

Indice numeric din figură

Denumire strat

Rol

Material din care se execută

1

Tencuială

Protecţia planşeului

mortar

2

Placa de rezistenţă

Element de rezistenţă

Beton armat

3

Şapă de egalizare

Mortar

4

Barieră contra vaporilor

5

Termoizolaţie

6

Protecţia termoizolaţiei

7

Beton de pantă

8

Suportul învelitorii

9

Învelitoare

Nivelarea suprafeţei suport Reducerea cantităţii de vapori care migrează iarna spre exterior Asigură rezistenţa la transfer termic Protecţia termoizolaţiei împotriva umidităţii la turnarea stratului superior Asigură panta necesară scurgerii apelor meteo Asigură o suprafaţă plana şi rigidă pentru învelitoare Protejează împotriva apei

10

Protecţia hidroizolaţiei

11 12

Protecţia hidroizolaţie la terase circulabile

Protejare


Carton bitumat, pânză bitumată Plăci BCA, vată minerală, polistiren Hârtie Kraft, carton Beton simplu Mortar M!0 si armătură Staturi multiple de carton bitumat Pânză sau împâslitură de sticlă bitumată si straturi de bitum Nisip mărgăritar Stat nisip Dale prefabricate

Page 62


FEREASTRĂ

USĂ

Fereastră 1- cercevea 2- toc 3-montant 4- traversă 5- nervură 6- balama 7- cremon 8- lăcrimar 9- îmbinare în gură de lup


Uşă 1- supralumină 2- falţ 3- toc cu căpuşeală 4- clanţă 5- broască 6- tăblia 7- balama 8- traversă

Page 63


LINIILE PRINCIPALE ALE SUPRAFEŢELOR ACOPERIŞURILOR a

Coamă orizontală - b Coamă înclinată – c Streşină -e Dolie -d Linia de picătură - a

e a

d

b

b

c

TIPURI DE PLANSEE

a c

b d a- planşeu de lemn, b-fâşii prefabricate cu goluri, c-planşee cu grinzi din beton prefabricat şi corpuri ceramice de umplutură, d- boltă din zidărie


Page 64



Page 65



Page 66


Clădire cu structura de rezistenţă din zidărie portantă: 1 - perete structural exterior; 2 - perele structural interior

Clădire cu structura din diafragme de beton armat monolit: 1 perete structural exterior: 2 - perete structural interior


Page 67


Armarea statică a unei construcţii


Page 68


Îmbinării la zidărie - detalii


Page 69


Detaliu 7

Detaliu 8


Page 70


Detaliu 9

Detaliu 10


Page 71


Detaliu 11

Detaliu 12


Page 72


Detaliu 14 c

Detaliu 17 b


Page 73


Detaliu 17 c


Page 74


4. LUCRĂRI PUBLICE 4.1. Clasificarea căilor de comunicație Căile de comunicație asigură deplasarea mijloacelor de transport. După mediul în care se află se poate face clasificarea următoare: Í căi de comunicație terestre (drumuri si căi ferate); Í căi de comunicație aeriene; Í căi de comunicație maritime si fluviale. Cele trei categorii nu se exclud deoarece fiecăreia îi corespund caracteristici specifice diferitelor categorii de transporturi.

4.1.1. Clasificarea drumurilor Din punct de vedere a circulației deservite, se deosebesc:

drumuri pentru circulația oamenilor şi animalelor (poteci), alei pentru cicliști; drumuri pentru circulația vehiculelor cu tracțiune animală (circulație hipomobilă); drumuri pentru circulația mixtă (autodrumuri); autostrăzi – asigură condiții sporite de confort şi siguranță la viteze mari. Din punct de vedere al poziției în raport cu localitățile, deosebim: Í drumuri interurbane, în afara localităților (drumuri); Í drumuri din orașe (drumuri urbane, străzi). Din punct de vedere administrativ (organ care administrează şi întreține drumul) se deosebesc: Í drumuri europene (A, E); Í drumuri naționale (A, DN); Í drumuri locale (DJ, DC). Í Í Í Í

4.1.2. Clasificarea căilor ferate

Í După importanţă: 9 CF principale (leagă centrele mari ale ţării şi au un trafic intens de călători mărfuri); 9 CF secundare (leagă diferite teritorii la căile principale); 9 CF de interes local (deservesc interese locale ale diferitelor teritorii); 9 CF industriale (deservesc cerințele de transport în cadrul complexelor industriale, combinate). Í După numărul de căi: 9 CF simple (o singură linie pe care se circulă în ambele sensuri); 9 CF duble (câte o linie pentru fiecare sens de circulaţie); 9 CF multiple (cu mai mult de două linii). Í După ecartamentul căii: 9 CF normale (1435 mm, conform Congresului de la Berna 1887); 9 CF largi (Franța 1440 mm; Rusia 1524 mm; America de Nord 1448 mm, Brazilia 1600 mm; Argentina, Spania 1676 mm); 9 CF înguste 1 pentru linii industriale în România; 1 pentru rețeaua curenta în Japonia, Africa de Sud, Egipt (1067 mm), Algeria, Grecia (1000 mm) Í După modul de acțiune al forței de tracțiune: 9 CF cu aderenţă (înaintare asigurată prin rostogolirea pe sine a roţilor, datorita aderenţei dintre ele şi suprafaţa de contact; se impune o declivitate longitudinală maximă 40%; 9 CF cu cremalieră (înaintare prin intermediul unui sistem format dintr-o roată dinţată la locomotivă şi o şină specială dinţată între şinele obişnuite declivitate de 500...600%) ex. Haifa; 9 CF funiculare (tracțiune asigurată cu ajutorul unui cablu); întâlnite funiculare pe sine / cablu.


Page 75


4.2. Elementele geometrice ale căilor de comunicație terestre 4.2.1. Traseu. Profile

În proiectarea căilor de comunicație se lucrează cu proiecțiile pe două plane ortogonale, orizontal şi vertical. Modul în care se desfăşoară o cale de comunicație pe suprafața terenului se numește traseu. Traseul este alcătuit dintr-o succesiune de aliniamente şi curbe (viraje)

Fig.1.1. Traseul unei căi de comunicație Fiecare cale are o origine şi un sens care se află practic după kilometrajul traseului respectiv. Originea servește la definirea poziției kilometrice. Proiecția în plan orizontal a axului unei căi de comunicație se numește traseul în plan al căii. Acesta este format din linii drepte denumite aliniamente care sunt racordate între ele prin curbe (fig.1.1). Pentru ca circulația să se facă în bune condiţii, între aliniamente şi curbe se introduc curbe de racordare, după cum urmează: ¾ pentru calea ferată arce de parabola de gradul III (curbe cu racordări parabolice), ¾ iar pentru drumuri, clotoide, serpentine. Proiecția în plan vertical a axului desfășurat al unei căi ferate, se numeşte traseul pe plan vertical al acelei căi. Traseul apare ca o linie frântă cu porțiuni orizontale numite paliere, cu porțiuni care urcă în sensul de mers al căii, denumite rampe si altele care coboară, denumite pante. Succesiunea rampelor, pantelor şi palierelor poartă denumirea de declivitățile traseului (fig. 1.2).

Fig.1.3. Traseul căi pe plan vertical


Page 76


La căi ferate, în plan vertical, liniile traseului sunt racordate între ele cu arce de cerc având raze de 10.000 m sau 5.000 m. Desfășurarea traseului în plan vertical este denumită profilul în lung al căii (longitudinal). Profilul în lung se compune din: Í linia terenului, rezultată prin proiecţia intersecţiei dintre un plan vertical perpendicular pe axa căii, cu suprafaţa terenului; Í linia proiectului (linia roșie) rezultată dintre proiecția intersecției unui plan vertical cu platforma căii; Í cotele absolute ale punctelor de pe linia terenului = cota terenului; Í cotele absolute ale punctelor de pe linia proiectată = cota proiectului; Í diferența dintre cota proiectului şi cota terenului = cota de execuție: diferența este pozitivă unde linia proiectului este deasupra liniei terenului rambleu) şi negativă sub linia proiectului (debleu). Í linia proiectului se compune din porțiuni înclinate (declivitate) şi porțiuni orizontale (paliere). La drumuri, porțiunile înclinate se numesc rampe (urcare), respectiv panta (coborâre). Í distanţa dintre două schimbări de declivitate succesive se numeşte pas de proiectare. Valorile minime ale pasului de proiectare sunt stabilite în funcție de viteza de circulație, iar la calea ferată în funcție de rezistenţa caracteristică a traseului şi categoria normei de proiectare (drumuri 100 m; cale ferată 1.000m). Declivităţi maxime admise: drumuri 6%; căi ferate – pentru relief accidentat max. 15 ‰, iar în alte regiuni max. 4 ‰ . Profilul transversal reprezintă intersecția căii cu un plan normal pe axa sa. Prin proiectarea căii trebuie asigurată circulaţia mijloacelor de transport specifice în condiții de siguranță, confort şi economicitate ținând cont de condițiile locale (topografice, hidrologice, geotehnice) şi cu asigurarea scurgerii apelor, respectarea punctelor de cotă obligată, compensarea terasamentelor. Pentru sectoarele de deblee, evacuarea apelor superficiale se face prin şanţuri la care linia fundului este paralelă cu linia roşie. Calea se proiectează cu declivitate minima de 0,2...0,5%. Punctele de cotă obligată se regăsesc la intersecția cu o altă cale de comunicație terestră, la traversarea apelor, în localităţi, etc.

Exemple:

1 la intersecția cu o cale ferată existentă, cota obligată este data de nivelul şinelor; 1 la intersecții denivelate, cotele celor două căi sunt reciproc dependente, iar diferența dintre ele este dată de relaţia:

∆ H = hg + hc

unde: • hg - înălțimea gabaritului pentru calea inferioară ( 6125 mm pentru calea ferată şi 4500 mm pentru drumuri); • hc - înălțimea de construcție a pasajului. La traversarea apelor, cota căii de pe pod H este impusă de nivelul apelor extraordinare (NAE): (fig.1.4)

H = hc + hp + NAE

Fig. 1.4 Cota căii pe pod


Page 77


În cazul podețelor tubulare, se va asigura o umplutură de 0,5 m deasupra tubului, pentru a se evita şocurile produse de vehicule (fig.1.5).

Fig.1.5 Cota căii pe podețele tubulare

Compensarea terasamentelor reprezintă realizarea în întregime a rambleelor ( Σ Di ) cu pământul rezultat din sectoarele de debleu (Σ Ri ); poate fi obținută dacă se alege corespunzător linia roşie.

Fig.1.6. Compensarea terasamentelor

Se îndeplinește prin cerința condiția: Σ Di ≈ Σ Ri Măsuri → Fixarea liniei roşii astfel încât Σ Di ≈ Σ Ri . Criteriul compensării terasamentelor în alegerea liniei roșii se subordonează celorlalte cerințe de ordin tehnic. ¾ Pentru orașe, la amplasarea unei căi de comunicaţie într-un mic debleu, se ţine cont de: 9 viteze de circulație reduse; 9 traficul intens şi eterogen; 9 prezenţa clădirilor de ambele părţi; 9 colectarea apelor pluviale de pe ambele părţi, cu dispunerea rigolelor cu declivitate max. 0,4...0,5%; 9 prezenţa mijloacele de transport în comun cu instalaţiile aferente. În general, volumele de rambleu sunt diferite de cele de debleu. Volumele de pământ necompensate în deplasarea transversală se completează longitudinal, iar volumele ce rămân necompensate în lungul căii datorită unui exces de rambleu sau de debleu, se depozitează (gropi de împrumut). Pentru determinarea soluției oprime de mișcare a terasamentelor se pot utiliza metode analitice sau grafo-analitice (Bruckner, Lallane, epura mişcării terasamentelor). Soluţia optimă de compensare este atunci când întreaga mişcare se realizează cu un cost minim al transporturilor.

4.2.2. Caracteristicile tehnice ale unui traseu Caracteristicile principale care intervin în studiile şi proiectarea topografică a unui traseu sunt: 1 Lungime, care depinde de: distanţa dintre localităţi şi diferenţa de nivel dintre ele, dezvoltările traseului pentru evitarea obstacolelor sau pentru deservirea unor centre intermediare economice – industriale. 1 Profilul transversal al căii – în funcţie de trafic se diferenţiază: cale îngustă / normală, simplă /dublă. 1 Întocmirea variantelor de traseu cu evidențierea: lungimii, pantei, lucrărilor de artă necesare, etc.


Page 78

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Criteriile ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

de bază la alegerea traseului definitiv sunt: lungimea de construcţie, lungimea de exploatare, costul de construcţie, cheltuielile de exploatare, siguranţa liniei, timpul de execuţie şi scheme şi tablouri comparative, ca de exemplu tabloul comparativ între lungimi, cantităţi şi cost, profil schematic în lung comparativ cu precizarea caracteristicilor tehnice fiecărui traseu.

4.2.3. Aliniamente şi curbe Pentru traseul de lungime minimă idealul este aliniamentul. Configuraţia terenului implică traseul format din linii frânte racordate prin curbe. Curbele conferă dezavantaje ca de exemplu reducerea comodităţii şi siguranţei circulaţiei. Siguranța circulației este micșorată ca urmare a efectului forţei centrifuge care poate genera derapaj, răsturnare şi prin reducerea vizibilităţii. De menționat că dezavantajele cresc cu viteza de circulaţie şi micşorarea razei curbei. Măsurile de reducere a dezavantajelor induse de curbe sunt: Í introducerea unor curbe de tranziție între aliniamente şi viraje; Í supraînălțarea căii în curbe; Í supralărgirea căii în curbe; Í asigurarea vizibilităţii prin îndepărtarea obstacolelor în interiorul curbei. A. Curbe circulare Elementele necesare calcului, trasării sau verificării curbelor circulare simple sunt indicate în fig. 1.7. Elementele inițiale date în general sunt: ¾ unghiul α şi raza R , aleasă sau impusă de condiţiile de circulaţie (viteza şi condiţiile locale de relief aferente fiecărei curbe); ¾ U ( β ) rezultă din alegerea traseului.

Fig.1.7. Elemente geometrice si puncte principale ale curbelor circulare simple α - unghi de frângere al aliniamentelor T1 si T2; β (U ) - unghiul dintre aliniamente; R- raza curbei circulare; T(t) – tangenta (AV = VE); b - bisectoarea (b = VB); 2c – coarda ( 2c =AB); săgeata ( f = GB); s – coarda corespunzătoarea arcului AB; 2l = C – lungimea curbei circulare (2l = arc AB); d – înălțimea (d = VG); MN – tangenta auxiliară ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 79

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS În practică se folosesc şi curbele circulare compuse dintre care se menționează: 9 curba compusă în aceeași direcție, 9 curba mâner de cos. Curbele circulare compuse conțin puncte comune ale arcelor care se leagă succesiv între ele şi ale căror centre trebuie să se găsească pe normalele la tangentele comune (fig.1.8).

a)

b)

c)


Page 80


d)

Fig.1.8. Curbe circulare compuse a – curba compusă în aceeași direcție (formata din trei raze); b, c – elemente geometrice ale curbei compuse din două raze; d – curba compusa în direcţia contrară (curba - contracurbă); e - curba mâner de cos

e) B. Curbe de tranziție (progresive) Constructiv, se introduce între aliniament şi curba în arc de cerc, o curbă de lungime L, de tip radioida a cărei curbură 1/ρ variază continuu şi uniform de la 0 la 1/ R Pentru introducerea curbelor de tranziție, între viraje şi aliniamente se asigură un spaţiu corespunzător, prin deplasarea virajului spre interior. Se prezintă în continuare racordarea unui aliniament cu o curbă circulară (fig.1.9) si o curbă circulară cu racordări parabolice la capete (fig.1.10). Curba progresivă AB (fig.1.6) trebuie ca în punctul de tangentă cu aliniamentul (A) să aibă raza de curbură ρ = ∞ care să descrească progresiv pe o lungime convenabilă L, până în punctul de tangentă cu virajul, unde ρ = R centrele de curbură coincid.


Page 81


Fig.1.9. Racordarea unui aliniament cu o curbă circulară

Criteriile care determină curbele de racordare între viraj si aliniamente sunt: Í criteriul geometric : în punctul B, raza de curbura să fie ρ = R şi centrele de curbură să coincidă; Í criteriul mecanic: variația curburii să fie continuă pe lungimea de racordare, după o anumită lege, din care să rezulte variația progresivă a forței centrifuge: unde:

L = V3 / Rj

V - viteza [m/s];

R - raza virajului [m];

j - coeficient de proporționalitate (confort);

j = 0,5 …. 1 m/s3 , recomandat: 0,3 la calea ferată şi 0,6...0,7 la drumuri. După legea de variație a curburii se deosebesc curbele progresive: parabola cubică, folosita cu precădere la căi ferate; lemniscata şi clotoida folosite în special la lucrări de drumuri.


Page 82


Fig. 1.10. Curbe circulare cu racordări parabolice la capete: a. diagrama (rampă) supraînălțării ; b. diagrama curburii; c. planul curbei

Clotoida este cea mai bună curbă mecanică deoarece reprezintă traiectoria vehiculului la trecerea din aliniament în curbă. Curbura clotoidei variază liniar în lungul curbei de racordare: în origine curbura este zero ( 1/ρ = 1/∞ = 0 ), iar la sfârșitul racordării de 1/ρ = 1/R , unde R este raza curbei circulare (fig.1.11).

Fig.1.11 Alura racordării folosind clotoida

Racordarea cu arce de lemniscata are alura din fig.1.12.


Page 83


Fig.1.12 Racordare cu arce de lemniscata

Pentru traseele drumurilor, în zone de coastă, unul din elementele caracteristice îl constituie serpentinele care, după caz, pot evita lucrări laborioase de tuneluri sau viaducte. Se deosebesc: ª serpentine de grad I, simetrice la care, centrele curbelor auxiliare sunt de aceeași parte a traseului (sens de mers) fig.1.13 ; ª serpentine de grad II, cu centrele curbelor auxiliare localizate de ambele părţi ale traseului (fig.1.13).

Fig.1.13 Serpentine

de grad I

de grad II


Page 84

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS C. Curbe verticale Frângerile (declivitățile) liniei roșii din profilul longitudinal se racordează prin introducerea de curbe verticale în arc de cerc sau arc de parabolă pătratică cu ax vertical, de raze mari, amplasate simetric pe cele două declivităţi care se racordează. Alte variante de curbe ce pot fi introduse sunt: arcele de clotoidă, lemniscată sau parabolă cubică. În funcție de poziția relativă a declivităților adiacente faţă de linia roșie se remarcă racordări convexe sau concave (fig.1.14).

Fig.1.14 Tipuri de racordări verticale a, b – racordări convexe; c, d – racordări concave

Informativ, la calculul elementelor curbelor de racordare, fig.1.15, se au în vedere declivitățile ( i1, i2 ) cunoscute cu valorile:

Fig.1.15 Calculul curbelor de racordare în profil longitudinal

De menționat ca unghiurile ω1,2 cu valori mici la lucrări de drumuri şi cale ferată. Dacă se notează cu m parametrul racordării (diferența algebrică a declivităților exprimate procentual), elementele curbelor sunt de forma: ª parametrul racordării, m: - curbe convexe: m = ⏐i1 + i2 ⏐ - curbe concave: m = ⏐i1 + i2 ⏐ De menționat că se introduc corecții ale cotelor din ax care evidențiază influența racordărilor. Astfel, dacă :

unde x este abscisa punctului i faţă de limita cea mai apropiată a racordării, cotele corectate pentru racordări concave sunt de forma Ccor=Ciniţial + yi , iar pentru racordări convexe, de forma Ccor=Ciniţial - yi .


Page 85

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS D. Succesiunea curbelor Din cauza configurației terenului, curbele aceluiași traseu pot urma una după alta fie în același sens, fie în sens contrar. De exemplu, între două curbe vecine la o cale ferată (fig.1.16), fie de același sens, fie de sens contrar, trebuie să existe o porțiune de aliniament α de minim:

α = Vmax /2

Ca exemplu, cu titlu informativ, la căi ferate, lungimea curbei de racordare între cele două curbe alăturate având R1 > R2 , se determină astfel: l = 0,4 ( h2 – h1 ) pentru Vmax ≤ 40 km l ≥ 0,01 ( h2 – h1 ) Vmax , pentru Vmax > 40 km/h Pe trasee dificile se pot reduce lungimile de racordare între curbele de același sens fără micșorarea vitezei, până la maxim: l = 0,3 ( h2 – h1 ) pentru Vmax ≤ 50 km l ≥ 0,006 ( h2 – h1 ) Vmax , pentru Vmax > 50 km/h iar, pentru curbe de sens contrar cu maxim: l = 0,3 ( h2 + h1 ) pentru Vmax ≤ 50 km l ≥ 0,006 ( h2 + h1 ) Vmax , pentru Vmax > 50 km/h

Fig. 1.16.Curbe circulare vecine a - de același sens; b – de sens contrar

a)

b)


Page 86

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Atunci când se introduc racordări parabolice la o curbă lipsită de acestea, este necesar să se facă o deplasare laterală în interiorul curbei circulare. Dacă deplasarea nu se poate realiza din motive tehnico-economice, se poate recurge la metoda de introducere a racordărilor fără deplasarea laterală a curbei circulare (fig.1.17). În acest caz, racordarea este compusă din două parabole cubice, una de lungime 5/8 din lungimea racordării totale şi alta de 3/8 din aceasta.

Fig.1.17. Racordarea fără deplasare a curbei circulare

4.3. CONSTRUCŢIA DRUMURILOR 4.3.1. Traficul rutier

Traficul rutier este dat de totalitatea participanţilor la mişcare (vehicule,persoane) care utilizează drumul la un moment dat, sau intr-o perioadă de timp. Studiul traficului se realizează folosind tehnica traficului rutier care studiază circulaţia rutieră în ansamblul ei, stabilind: legile traficului rutier, normele de proiectare a drumurilor, normele pentru asigurarea siguranţei circulaţiei rutiere şi numărul, caracteristicile şi cauzele accidentelor de circulaţie. Din punct de vedere al tracţiunii se deosebesc: trafic mecanic, animal, mixt. Compoziţia traficului reprezintă alcătuirea acestuia, după categoriile de vehicule participante la circulaţie. Componenţa traficului indică dacă traficul este omogen (acelaşi tip de vehicule) sau eterogen (mai multe tipuri de vehicule care circulă cu viteze diferite). Intensitatea traficului reprezintă numărul de participanţi la circulaţie care trec printr-o secţiune a unui drum în unitatea de timp (oră, zi). Compararea intensităţii traficului la diferite drumuri sau în mai multe etape, la acelaşi drum, ca şi diversitatea tipului de vehicule care îl compun, au impus stabilirea unor unităţi de referinţă (vehicule etalon), în funcţie de tipul analizei efectuate. Exemplu. Autoturismul este un vehicul etalon pentru stabilirea suprafeţei necesare desfăşurării fluente a traficului; autocamionul este vehicul etalon pentru dimensionarea sistemelor rutiere. Coeficienţii de echivalare care indică efectul tipului de vehicul asupra circulaţiei pe un drum sunt indicaţi de STAS 7348/86. Traficul actual sau de perspectivă se exprimă prin traficul echivalent. După intensitatea traficului de perspectivă, conform Legii 43/75, drumurile se împart în 5 clase tehnice pentru care traficul poate fi: o foarte intens: 15 000 autovehicule/24 ore – autostrăzi; o intens: max. 11 000 autovehicule/24 ore – DE, DN cu 4 benzi; o mijlociu: max. 4 500 autovehicule/24 ore - DN cu două benzi; o redus: max. 750 autovehicule/24 ore – DN, DJ cu două benzi; o foarte redus: sub 750 autovehicule/24 ore – DJ, DC.


Page 87


uşor.

Din punct de vedere al compoziţiei, traficul rutier poate fi omogen şi eterogen. Din punct de vedere al greutăţii vehiculelor se deosebesc: trafic foarte greu, greu, mijlociu sau

După punctele pe care le deserveşte şi poziţia faţă de zona în care se circulă se deosebesc: trafic local, de tranzit, de penetraţie, de origine, de destinaţie, pendular. Traficul local reprezintă traficul care are punctul de origine şi punctul de destinaţie în interiorul localităţii. Traficul de penetraţie vizează traficul care intră într-o localitate, având punctul de origine în afara localităţii şi cel de destinaţie în localitate. Traficul pendular este reprezentat de traficul care atinge destinaţia şi se întoarce pe acelaşi traseu la punctul de origine. După viteza de circulaţie se deosebesc traficul rapid, generat de vehicule din categoria autoturismelor, autocarelor, motocicletelor şi traficul lent generat de vehiculele grele – transport marfă / utilaje. Viteza de proiectare reprezintă viteza care trebuie asigurată vehiculelor rapide în sectoarele cele mai dificile ale drumului, în deplină siguranţă a circulaţiei, în ipoteza că starea îmbrăcămintei este bună, iar condiţiile atmosferice sunt favorabile. Viteza depinde de clasa tehnică a drumului, condiţiile de relief ale terenului determinând elementele geometrice ale drumului care se proiectează (tabel 3.1).

Exemple:

Tabel 3.1 Clasa tehnică

I V

Viteza [km/h]

şes 120 60

deal 100 40

munte 80 25

Pentru categoriile de drum din România, razele curbelor circulare sunt date în STAS 863-85 în funcţie de viteza de proiectare se dau în tabelul 3.2. Tabel 3.2 Raza caracteristică [m]

R minimă R curentă R recomandabilă

100 450 1000 1600

80 240 620 1000

V proiectată [km/h] 60 50 40 30 125 95 60 35 380 270 170 90 575 400 250 150

25 25 75 100

4.3.2. Elementele profilului transversal În fig. 3.1. sunt prezentate elementele geometrice ale profilului transversal al drumurilor. De menţionat faptul că, la drumuri, profilul transversal este format din banchete şi taluzuri. Cea mai importantă banchetă este platforma. În funcţie de poziţia platformei faţă de linia terenului se deosebesc: Í profil transversal în rambleu, dacă platforma este deasupra liniei terenului cu min. 0,50 m; Í profil transversal în debleu, dacă platforma este în întregime sub linia terenului; Í profil transversal mixt, dacă platforma este în parte în debleu şi în parte în rambleu. Profilele transversale se întocmesc în toate punctele de schimbare a declivităţilor terenului şi a platformei proiectate, acolo unde panta transversală a terenului este mai mare de 10% şi la distanţe de cel puţin 50 m unul de altul. Elementele componente ale profilului transversal sunt partea carosabilă şi acostamentele. În cadrul profilului, fâşia de teren ocupată efectiv de drum se numeşte ampriză. Lăţimea platformei unui drum este formată din lăţimea părţii carosabile şi acostamente; dimensiunile acestora fiind precizate în funcţie de numărul de benzi de circulaţie ale carosabilului.


Page 88


Fig. 3.1. Elementele geometrice ale profilului transversal al drumurilor Banda de circulaţie reprezintă fâşia din partea carosabilă destinată circulaţiei uni singur şir de vehicule care se deplasează în acelaşi sens. Dimensiunea acesteia se stabilesc în funcţie de lăţimile curente ale vehiculelor care circulă pe cele două sensuri şi de spaţiile de siguranţă dintre acestea şi care permit deplasarea în siguranţă la viteza proiectată a drumului. Partea carosabilă (carosabil) este bancheta cea mai importantă a drumului. Este amenajată prin consolidarea cu un sistem rutier (ansamblu de straturi din diferite materiale). Forma părţii carosabile (bombament), în profil transversal, poate fi de mai multe categorii, după cum urmează: ª acoperiş cu doi versanţi plani folosit pentru îmbrăcămintea rutiere din beton de ciment (fig. 3.2.a); ª acoperiş cu doi versanţi plani racordat în treimea mijlocie cu un arc de cerc folosit pentru îmbrăcămintea bituminoase (fig.3.2.b); ª curbă arc de cerc / parabolă, folosită pentru îmbrăcămintea împietruită (fig.3.2.c); ª streaşină, cu un singur versant plan, folosită în curbe, profile convertite şi supraînălţate şi pe părţile carosabile unidirecţionale ale autostrăzilor (fig. 3.2.d).

Fig.3.2. Forma părţii carosabile

Panta transversală a părţii carosabile este de 1,5...3,0%, în funcţie de tipul îmbrăcăminţii. Lăţimea părţii carosabile rezultă din suma lăţimilor benzilor de circulaţie. ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 89

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS În cazul autostrăzilor platforma amenajată trebuie să cuprindă: două părţi carosabile, unidirecţionale, compuse din cel puţin două benzi de circulaţie fiecare de minim 4,50 m; zonă mediană plantată cu lăţime de minim 3,00 m; două benzi de staţionare accidentală, câte una pe fiecare sens de circulaţie de lăţime 2,50 m; două benzi de ghidare, câte două pentru fiecare cale unidirecţională de lăţime 0,50 m şi două acostamente la limitele benzilor de staţionare accidentală, cu lăţime minimă de 0,50 m. Norma Tehnică nr.19/1997 a Ministerului Transporturilor precizează următoarele: Zona drumului public cuprinde: ampriza şi zona de siguranţă. Limitele zonelor drumurilor sunt stabilite în anexa nr. 1 din Ordonanţa Guvernului nr. 43/1997. a) Zonele de siguranţă ale drumurilor sunt cuprinse de la limita exterioară a amprizei drumului până la: 1) 1,50 m - de la marginea exterioară a şanţurilor, pentru drumurile situate la nivelul terenului; 2) 2,00 m - de la piciorul taluzului, pentru drumurile în rambleu; 3) 3,00 m - de la marginea de sus a taluzului, pentru drumurile în debleu cu înălţimea taluzului până la 5,00 m inclusiv; 4) 5,00 m - de la marginea de sus a taluzului, pentru drumurile în debleu cu înălţimea taluzului mai mare de 5,00 m. b) Zonele de protecţie sunt cuprinse între marginile exterioare ale zonelor de siguranţă şi marginile zonei drumului delimitat. Lăţimea elementelor geometrice din profilul transversal este precizată în STAS 2900-89 şi este prezentată în Tabelul 3.3. Tabel 3.3. Tip şi clasă drum Autostrăzi Şes Clasa tehnică I - munte Drumuri internaţionale cu 4 benzi de circulaţie, cl. tehn. II (V =100/km/h) Drumuri naţionale cu 4 benzi de circulaţie, cl. tehn. II (V =100/km/h) Drumuri internaţionale cu 2 benzi de circulaţie, cl. tehn. III (V =80/km/h) Drumuri naţionale şi judeţene cu 2 benzi de circulaţie, cl. tehn. III (V =80/km/h) Drumuri naţionale şi judeţene cu 2 benzi de circulaţie, cl. tehn. IV (V =60/km/h) Drumuri comunale şi de exploatare (V =40...50/km/h)

Lăţime [m] Platformă

Carosabil

Acostamente

Benzi de încadrare consolidate

26,00 23,50

2 x 7,50 2 x 7,00

0,50

staţionare 2,50

19,00

14,00

1,50

0,75

17,00

14,00

1,50

0,75

12,00

7,00

2,50

0,50

9,00

7,00

1,00

0,50

8,00

6,00

1,00

0,25

7,00 (7,50)

5,50 (6,00)

0,75

-


Page 90

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS 4.3.3. Elementele profilului longitudinal Elementele profilului longitudinal se regăsesc în planşa care îi poartă numele.

Fig.3.3. Profilul longitudinal al unui drum În fig.3.3. se observă: linia terenului (de obicei linie frântă); linia proiectului (linia roşie care rezultă din intersecţia planelor verticale ce trec prin axa căii cu suprafaţa proiectată a platformei); cotele absolute (ex.: cote proiect în axă considerate faţă de nivelul zero ales); diferenţa în axă (cotă de execuţie care reprezintă diferenţa dintre cota proiectată şi cota terenului în axă); declivităţile; pasul de proiectare (distanţa dintre două schimbări de declivitate). Scările de reprezentare ale profilului longitudinal sunt centralizate în Tabelul 3.4. Tabel 3.4 Lungimi Cote

1:1 000 1:100

1:2 000 1:200

1:5 000 1:500

1:10 000 1:1 000

4.3.4. Curbe şi măsuri de reducere ale dezavantajelor acestora Curbele generează o reducere a siguranţei în circulaţie datorită efectului forţei centrifuge (derapaj, răsturnare) şi reducerea vizibilităţii. Dezavantajele se amplifică cu creşterea vitezei de circulaţie şi micşorarea razei curbei. Condiţiile de circulaţie, confort şi siguranţă ale unui drum sunt îmbunătăţite prin introducerea unor curbe de tranziţie între curbe şi aliniamente (clotoidă,lemniscată), supraînălţarea căii în curbe, supralărgirea căii în curbe şi altele. Astfel, la lucrările de reabilitare a drumurilor precum şi la construcţia autostrăzilor se realizează succesiuni de curbe cu raze foarte mari racordate cu arce progresive. Curbele de tranziţie (progresive) folosite la drumuri sunt lemniscata şi clotoida prezentate în Cap. I. Declivităţile succesive se racordează în plan vertical cu arce de cerc de raze mari, amplasate simetric pe cele două declivităţi care se racordează. După formă, se deosebesc racordări convexe, cu centrul de curbură sub linia roşie şi racordări concave, cu centrul de curbură deasupra linei roşii. Se procedează similar cazului prezentat în Cap.2, pentru căile ferate. Convertirea profilului transversal în curbe constă în transformarea treptată a profilului cu două pante din aliniament, în profil transversal, cu pantă unică. P, înclinată spre interiorul curbei, având declivitatea transversală egală cu cea din aliniament. ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 91

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Supralărgirea se execută spre interiorul curbelor, fără a afecta lăţimea acostamentelor. Pentru zone cu relief accidentat, din motive economice, supralărgirea se execută ½ în interior şi ½ în exteriorul curbelor, putând afecta lăţimile acostamentelor, cu reducerea lor până la o dimensiune minimă de acostament de 1,0 m. Supraînălţarea profilului în curbă se realizează prin rotirea profilului convertit în jurul axei căii până când ajunge la panta supraînălţată i, mai mare decât panta p din aliniament. Rampa de racordare a supraînălţării este sectorul de drum care face trecerea de la profilul cu două pante din aliniament la profilul cu pantă unică supraînălţată din curbă şi se împarte în două sectoare: ª sectorul de convertire ( cs l ) corespunde zonei în care profilul ajunge în final cu pantă unică spre interiorul curbei (în plan, acest sector este situat înaintea curbei; ª sector de supraînălţare ( s l ) pe care se face trecerea de la profilul convertit cu pantă unică p la profilul supraînălţat cu panta i (corespunde în plan cu lungimea curbei de racordare progresivă L. În practică se întâlnesc frecvent situaţiile:

Fig.3.4 Rampa de racordare a supraînălţării Í racordare cu arc de cerc rămas şi două arce de clotoidă cu profil supraînălţat (fig.3.4.a); Í racordarea numai cu două arce de clotoidă care se întâlnesc pe bisectoarea unghiului dintre aliniamente (fără arc de cerc rămas), cu profil supraînălţat (fig.3.4b) Í racordarea cu arc de cerc (pentru R > Rcurent), cu profil convertit (fig.3.4.c).

4.3.5. Alcătuirea căii la drumuri Infrastructura drumurilor este asemănătoare cu cea a căilor ferate,suprastructura este însă diferită. La drumuri, suprastructura cuprinde ansamblul lucrărilor de amenajare şi consolidare a platformei (sistemul rutier) şi benzile de încadrare consolidate (fig.3.1). Importantă pentru construcţia drumului este zona de contact infrastructură suprastructură denumită patul drumului (fig.3.5).


Page 92


Fig.3.5 Patul drumului Greutatea vehiculelor se transmite suprastructurii drumului prin intermediul roţilor, deci, prin suprafaţa de contact dintre acestea şi drum. Corpul drumului are în principal rolul de a repartiza presiunile transmise de roţi, astfel încât, la nivelul patului, presiunile să nu depăşească capacitatea portantă a pământului din care este alcătuit terasamentul. Presupunând corpul drumului şi o încărcare uniform distribuită p pe o suprafaţă de contact roatădrum, valoarea presiunilor scade cu creşterea adâncimii, de la valoarea p4 la o valoare p0 (fig.3.6).

P0 < p1 < p2 < p3 < p4 = p

Din punct de vedere economic, apare raţională construirea corpului drumului ca un sistem de straturi succesive alcătuite din materiale cu caracteristici fizico-mecanice corespunzătoare valorii presiunilor cu care sunt solicitate. Se ajunge la un sistem rutier stratificat.

Fig.3.6 Transmiterea încărcărilor

4.3.5.1. Pregătirea patului drumului Pentru execuţia corpului drumului, în platforma terasamentelor se amenajează o casetă mărginită lateral de cele două acostamente. Fundul casetei constituie patul drumului pe care urmează să se execute sistemul rutier. Se prezintă în continuare modalităţile de realizare a casetei: a. Realizarea platformei la nivelul patului, cu pantele transversale prescrise de proiect şi executarea ulterioară a acostamentului cu pământ luat din zonă (fig.3..7a). Patul drumului trebuie să aibă aceeaşi pantă în secţiunea transversală cu îmbrăcămintea pentru ca sistemul rutier să aibă grosime constantă. b. Realizarea platformei terasamentului la nivelul muchiei platformei şi tăierea ulterioară a casetei prin executarea unor săpături pe toată lăţimea părţii carosabile, pământul rezultat fiind utilizat la completarea acostamentelor (fig.3.7b).


Page 93


Fig.3.7.a. Realizarea casetei

Fig. 3.7.b Realizarea casetei Patul trebuie să fie bine drenat şi compactat astfel încât, sub acţiunea solicitărilor să lucreze în stadiul elastic, eliminându-se prin aceste mijloace cedarea plastică.

4.3.5.2. Alcătuirea şi clasificarea sistemelor rutiere Pentru ca suprastructura drumurilor să îndeplinească condiţiile de confort şi siguranţă, partea carosabilă se amenajează cu un sistem de straturi numit sistem rutier, din materiale cu grosimi şi rezistenţe mecanice diferite şi care, preia încărcările din trafic. Numărul, grosimea şi natura materialelor din straturile sistemului rutier se stabilesc prin calcul tehnicoeconomic numit şi dimensionare a sistemului rutier. Straturile care alcătuiesc sistemul rutier (fig.3.8) se grupează după rolul pe care îl îndeplinesc, purtând denumirile: 1. Îmbrăcămintea este stratul superior, uniform şi impermeabil. Rol: Í asigură rulajul vehiculelor în condiţii optime; Í protejează sistemul rutier la acţiunea agenţilor atmosferici; Í transmite încărcările verticale şi preia direct acţiunile tangenţiale produse de roţile vehiculelor. Pentru reducerea consumului de material şi pentru a rezista la uzura produsă de traficul rutier, îmbrăcămintea se execută în două straturi: Í strat de suprafaţă (strat de uzură); Í strat inferior, de legătură, numit în cazul îmbrăcăminţilor asfaltice, binder. 2. Stratul de bază se realizează din materiale rezistente deoarece în interul său presiunile verticale mari, transmise de roţi, trebuie repartizate şi reduse astfel încât să poată fi preluate de stratul inferior. 3. Stratul de fundaţie poate fi realizat din materiale locale. Are rol de preluare a presiunilor transmise de stratul de bază, reducându-le în continuare prin repartiţie. Se calculează din condiţia ca presiunile transmise să fie mai mici decât capacitatea portantă a materialului patului.


Page 94


Fig. 3.8 Alcătuirea sistemului rutier

4. Substratul (nisip sau balast) are o grosime de 7...10 cm după compactare şi îndeplineşte rolurile:

1 drenant – drenează apele pluviale care se infiltrează în corpul drumului; 1 anticapilar – taie ascensiunea capilară a apelor subterane; 1 anticontaminant – împiedică amestecarea materialului din stratul de fundaţie cu pământul din patul drumului; 1 antigel – măreşte grosimea totală a sistemului rutier reducând pericolul de îngheţ-dezgheţ al pământului din patul drumului.

4.3.5.3. Dimensionarea şi alcătuirea straturilor rutiere Se face în funcţie de intensitatea şi compoziţia traficului pe care trebuie să îl suporte sistemul rutier. Astfel, sistemele rutiere se pot clasifica în 3 categorii: ª sisteme rutiere uşoare – trafic de 100...1500 t/zi; ª sisteme rutiere mijlocii – trafic de 1500...2500 t/zi; ª sisteme rutiere grele – trafic mai mare de 2500 t/zi. După modul de comportare sub acţiunilor încărcărilor din trafic, se deosebesc: Í sisteme rutiere nerigide sau suple, alcătuite din materiale granulare cu sau fără lianţi plastici (fig.3.9.a) şi îmbrăcăminţi asfaltice; Í sisteme rutiere rigide, care cuprind unul sau mai multe straturi din beton de ciment, pe fundaţii din material granular (fig.3.9.b);

Fig. 3.9. Sisteme rutiere (a) suple; (b) rigide


Page 95

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Í sisteme rutiere semirigide, formate din pavaje de piatră fasonată (pavele,calupuri) sau sisteme rutiere care conţin straturi stabilizate cu ciment sau cenuşă de termocentrală, zgură granulată de furnal. În raport cu tipul sistemelor rutiere şi cu perfecţionarea tehnică a acestora se deosebesc drumuri de tipurile: 1 inferior (provizoriu), 1 intermediar (tranzitorii) 1 superior (moderne / perfecţionate).

4.3.5.4. Principii de alcătuire a straturilor rutiere Straturile rutiere se alcătuiesc după următoarele principii structurale: Í principiul macadamului sau al împănării; Í principiul betonului sau al amestecurilor compacte. a. Straturile alcătuite pe principiul macadamului (împănării) se execută din mai multe sorturi de piatră spartă monogranulare, aşternute în reprize, cu sau fără adaosuri de liant, cilindrate cu cilindri compresori, până la încleştarea puternică a pietrelor. Rezistenţa şi stabilitatea straturilor din care fac parte macadamurile obişnuite (ordinare) sau tratate cu liant, este dată în special de frecarea internă a materialului pietros, lianţii utilizaţi având doar rol de impermeabilizare a stratului. Agregatele trebuie să provină din roci dure, lipsite de fragilitate. b. Straturile executate pe principiul betonului sunt alcătuite din materiale cu granulozitate întinsă şi cuprind o gamă largă de fracţiuni ceea ce conduce la un strat cu structură compactă şi închisă, cu volum mic de goluri având pe ansamblu rezistenţe mecanice şi stabilitate superioare macadamului. Materialele granulare sunt legate cu liant (ex. argilă, bitum, ciment) rezultând betoane argiloase, betoane asfaltice sau betoane de ciment. Rezistenţa straturilor este dată de coeziune. Amestecarea materialelor se face după o anumită tehnologie, în malaxoare, după care se aşterne în strat uniform şi se compactează cu dispozitive specifice.

Dintre avantaje se menţionează:

1 posibilitatea utilizării materialelor locale; 1 executarea mecanizată; 1 reducerea volumului de transporturi; 1 rezistenţele mecanice mari care conduc la durabilitate mare. Notă: dacă din agregatul mineral lipsesc granulele mari, peste 7 mm, stratul respectiv se numeşte mortar. Se regăsesc mortare de ciment şi mortare asfaltice. Se precizează cu titlu informativ principalele materiale rutiere: Í agregate minerale (sorturi de piatră spartă sau materiale de balastieră; Í liant (bitum, ciment); Í filer (pulbere minerală cu diametru inferior valorii de 0,09 mm. Tipurile de material pietros, de balastieră şi carieră folosite la alcătuirea sistemelor rutiere sunt precizate în tabelul 3.5.


Page 96


Denumire material Nisip natural de râu Nisip fin Nisip grăunţos Pietriş Pietriş mărgăritar Balast (nisip+pietriş)

1. Grupa piatră spartă Savură Split Piatră spartă normală Piatră spartă mare Piatră brută

2. Grupa cribluri

Cribluri Nisip de concasaj

Tabel 3.5 Sort [mm] Domenii de utilizare MATERIALE DE BALASTIERĂ 0...7,1 Substrat de nisip la pavaje din piatră, în mixturi asfaltice 0...1 Mixturi asfaltice 3,15...7,1 Pavaje de piatră 7,1...71 Împietruiri, în amestec cu split 7,1...16 Mixturi asfaltice pentru straturi de bază şi de legătură 0...71 Straturi de fundaţie MATERIALE DE CARIERĂ 0...8 8...16 16...25 25...40 40...63 63...90 71...100 80...125 >120 3...8 8...16 16...25 0...3

Sort de împănare la macadam; în anrobate bituminoase Împietruiri în amestec cu pietriş; în anrobate bituminoase; materiale de agregaţie la macadamuri asfaltice Sort de rezistenţă pentru macadam; sort de acoperire pentru strat de bază din piatră spartă în două straturi Fundaţie de piatră spartă; strat de rezistenţă pentru strat de bază Pereuri; pavaje inferioare Tratamente bituminoase de suprafaţă; mixturi asfaltice (îmbrăcăminte şi strat de bază Mixturi asfaltice din stratul de uzură al îmbrăcăminţilor

4.3.3.5. Tipuri de îmbrăcăminţi rutiere A. Îmbrăcăminţi permanente şi semipermanente pentru drumuri de interes local (drumuri intermediare) Partea carosabilă este consolidată în general printr-o împietruire realizându-se un strat care poate rezista la acţiuni verticale, dar nu celor tangenţiale. Se folosesc pentru circulaţie locală de intensitate redusă şi unde predomină tracţiunea animală. Tipurile de împietruiri folosite sunt: a. din pietriş (materiale extrase din balastiere); b. din piatră spartă concasată (macadam). 1. Împietruirile din pietriş permit o execuţie uşoară, cu materiale locale ieftine; dintre variantele de realizare se menţionează cea cu profil transversal în formă de seceră (fig.3.10).

Fig.3.10 Împietruire cu profil transversal în formă de seceră Granulozitatea balastului folosit este de 0...60 mm. Se realizează un bombament curb; grosimea balastului în axul căii este de 20...25 cm. Dezavantajul este că se obţine o grosime variabilă a stratului de pietriş pe lăţimea căii care, poate fi eliminat prin încastrare parţială sau totală a corpului împietruirii în platformă. Declivitatea transversală a patului drumului este de 3...4%. Balastul se aşterne în două straturi: primul strat este realizat din pietre mari alcătuind o fundaţie, iar al doilea strat este realizat din fracţiune mai măruntă. Scurgerea apelor se asigură prin realizarea unui strat filtrant de nisip sub balast şi execuţia de drenuri sub acostamente. ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 97

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Dacă se foloseşte pietriş, materialul se aşează în straturi de 5 cm grosime, apoi se cilindrează (uscat) până la îndesarea parţială a materialului. Rezultate mai bune se obţin prin amestecare în raport de 1/1 a balastului cu material concasat. Stratul împietruit nu este rezistent la încărcări tangenţiale şi la acţiunea apei. Drumurile astfel realizate au caracter provizoriu. 2. Împietruiri din piatră spartă concasată (macadamuri) Soluţia a fost utilizată din sec. XVII la construcţia drumurilor. Denumirea provine de la numele inginerului englez Mac Adam (1820) care a enunţat noi principii de realizare a straturilor rutiere din piatră spartă. Variante de execuţie 2.1. Macadamul obişnuit (ordinar) se execută din două sorturi de piatră spartă monogranulare, care în ordinea folosirii se numesc sort de rezistenţă şi sort de acoperire. Fundaţia se realizează din material granular având 60mm max F = , grosimea de 15...20 cm, bine cilindrată, fără sorturi fine (fig.3.11).

Fig. 3.11 Structură sistem rutier din macadam obişnuit Sortul de acoperire, din piatră spartă în grosime de maximum 6 cm, se aşterne în două reprize a câte 15 kg/m2, timp în care se udă din abundenţă cu apă şi prin antrenarea aerului umed din pori se formează un noroi fluid care pătrunde în goluri. Concomitent se face cilindrarea cu compresoare mai grele. Cantitatea de apă necesară este 25% din volumul pietrei folosite. Cilindrarea se consideră terminată când o piatră din sortul de rezistenţă aruncată în faţa compresorului este sfărâmată de acesta fără a pătrunde în corpul macadamului, a cărui suprafaţă se prezintă ca un mozaic. Macadamul se dă în circulaţie după acoperire cu nisip grăunţos (15...18 kg/m2) care, sub acţiunea circulaţiei continuă umplerea golurilor. 2.2. Macadamul îmbunătăţit În prima variantă de execuţie, macadamul se stropeşte cu soluţii de săruri higroscopice (clorură de sodiu sau de calciu, emulsie de bitum). Rezultate mai bune se obţin prin silicatarea (cu silicat de sodiu) sau bituminarea macadamului. Silicatul de sodiu, în prezenţa apei şi CO2 atmosferic reacţionează cu calcarul din piatră formând silicea (SiO2) sub forma unui chit care umple golurile şi impermeabilizează suprafaţa macadamului. Emulsia de bitum şi nisipul „închid” macadamul asigurând o acoperire şi o mai bună protecţie. A doua variantă de execuţie este folosirea macadamului asfaltic la care, stratul rutier este executat după principiul macadamului şi penetrare cu bitum folosit ca liant. Prin penetrare, bitumul (liantul) pătrunzând în straturile e piatră joacă rol de lubrefiant înlesnind pietrelor să se aşeze mai uşor şi mai bine în timpul cilindrării. Sorturile de piatră folosite sunt: o pentru stratul de rezistenţă 40...60 mm; o pentru strat de uzură split 15...25 mm şi 8...15 mm. Condiţiile impuse pietrei sparte folosite sunt ca aceasta să provină din roci bazice care conferă o bună adezivitate bitumului şi ca materialul granular să fie uscat, curat şi lipsit de material argilos. Domeniile de folosire sunt: îmbrăcăminţi rutiere pentru drumuri de interes local (grosime minimă de cilindrare 6 cm); strat de bază pentru sisteme rutiere grele (grosime minimă 12 cm după cilindrare).


Page 98

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Covoarele asfaltice sunt straturi din mixturi asfaltice (beton sau mortar asfaltic) în grosime de 2...3 cm care, pot fi executate prin aşternerea unui strat de mixtură, fie prin repetarea unor tratamente bituminoase. Îmbrăcăminţile rutiere semipermanente sunt realizate din macadam tratat cu liant; sunt cunoscute variantele de execuţie de macadam asfaltic care conţine bitum şi macadamul cimentat la care, liantul folosit este cimentul. Macadamul asfaltic foloseşte bitumul introdus la cald prin procedeul penetrării şi eventual se foloseşte şi la amestecarea (anrobarea) materialului granular. Se foloseşte ca îmbrăcăminţi (6 cm grosime) la sisteme rutiere mijlocii, drumuri de interes local, cu o durată de exploatare de 5...10 ani sau ca strat de bază (12 cm grosime) sub îmbrăcăminţile asfaltice ale sistemelor rutiere grele. Macadamul cimentat este penetrat cu mortar de ciment fluid. Este o soluţie tehnică folosită rar în România. B. Îmbrăcăminţi permanente (îmbrăcăminţi moderne) Din această categorie fac parte betoanele şi mortarele asfaltice şi îmbrăcăminţile din beton de ciment. 1. Betoane asfaltice Betonul asfaltic este o dispersie omogenă de split sau criblură într-un mortar format din nisip, filer şi un liant bituminos. Cele mai des utilizate în practică sunt asfaltul cilindrat şi asfaltul turnat. Asfaltul cilindrat este o mixtură bituminoasă alcătuită pe principiul betonului, la care toate granulele scheletului mineral sunt învelite în mod uniform cu o peliculă de bitum de 5...12 m grosime. Compactarea mixturii se face prin cilindrare. Din punct de vedere al compoziţiei se deosebesc: 1 mixturi închise cu volum de goluri < 5% după cilindrare, folosite pentru stratul de uzură al îmbrăcăminţilor; 1 mixturi deschise cu volum de goluri >5% având în compoziţie granule fine de filer şi nisip, folosite ca strat de legătură (binder). La prepararea mixturii cu bitum temperatura este de 1800C, iar la punctul de lucru, de 1300C. Dacă se utilizează SUBIF (liant-suspensie de bitum filerizat), mixtura se execută la rece, în betoniere. După punerea în operă necesită 3...6 zile timp de uscare urmată de cilindrare. Asfaltul turnat este o mixtură asfaltică alcătuită după principiul betonului, în care golurile (20...25% din scheletul mineral) sunt umplute integral cu mastic bituminos. Se execută cu pietriş mărgăritar / criblură; aportul de liant este de 7...9% în cazul aşternerii mecanice şi 7,5...9,5% în cazul aşternerii manuale. Temperatura de preparare a mixturii este de 170...1900C, iar timpul de amestecare necesar este 2...3 ore. Aplicarea se face după cum urmează: o aşternere manuală său cu finisoare mecanice; o împrăştiere nisip grăunţos sort 1...3 mm în cantitate de 2...3 kg/m2; o finisare cu rulouri uşoare de 50kg. Se utilizează ca strat de uzură pentru drumuri în oraşe (trotuar + carosabil). Are avantajul că desfăcut, prin retopire, poate fi reutilizat. 2. Betonul de ciment Betonul de ciment este utilizat pentru îmbrăcăminţi rutiere rigide. Este caracterizat prin: o mare capacitate de rezistenţă la încovoiere; o uzură foarte mică; o aderenţă bună pentru pneuri, motiv pentru care se foloseşte la drumuri cu trafic intens şi greu şi mai ales cu climat umed. Fundaţiile utilizate sunt realizate din straturi de: nisip sau balast; piatră spartă; balast stabilizat. Peste stratul de fundaţie compactat se aşterne un strat de egalizare de 2 cm din nisip, peste care se aşterne o hârtie rezistentă (de ambalaj sau Kraft) sau folie de polietilenă pentru a împiedica pătrunderea pastei de ciment în fundaţie şi solidarizarea dalei îmbrăcăminţii cu aceasta. Pe suprafaţa amenajată şi cofrată lateral cu longrine metalice speciale se aşterne betonul compactându-l cu vibrofinisoare care rulează ghidat pe longrine. Realizare (a) cu 1 singur strat de grosime minimă 14 cm sau cu (b) cu două straturi (strat superior – strat de uzură – minim 6 cm şi strat inferior – strat de rezistenţă – de 12...14 cm (fig.3.12). ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 99


Fig. 3.12 Beton de ciment realizat în două straturi Întrucât betonul prezintă variaţii de volum la întărire şi din variaţii de temperatură este necesară împărţirea îmbrăcăminţii în dale (planşe), prin rosturi dispuse longitudinal şi transversal căii.

Din punct de vedere al rolului, deosebim următoarele tipuri de rosturi:

a. rosturi de contact (de lucru) care separă dale de beton de vârste diferite;

Fig.3.13 Rost de contact b. rosturi de dilataţie, executate la 100 m bandă de beton care permit deplasarea liberă a dalelor la dilatarea şi contracţia termică;

Fig.3.14 Rost de dilataţie c. rosturi de contracţie-încovoiere (rosturi false care străbat întreaga grosime a îmbrăcăminţii) şi au rol de slăbire a secţiunii, de dirijare a fisurilor provocate de tensiuni din contracţie la întărirea betonului şi din tasările inegale ale fundaţiei drumului.

Fig.3.15 Rost de contracţie-încovoiere ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 100


Compoziţia betoanelor este: raport apă/ciment (a/c) de 0,45; ciment Portland marcă 400 sau RIM, agregate cu diametrul maxim de 25 mm (piatră concasată sau de râu). Prepararea se face în staţii centralizate. Pentru asigurarea conlucrării dintre cele două straturi, stratul de uzură se toarnă la maxim ½ oră de la turnarea stratului de rezistenţă. Suprafaţa se protejează 24 ore cu acoperişuri sau corturi joase sprijinite pe longrine; în perioada de întărire, pentru a evita pierderea apei prin evaporare, se acoperă cu: o strat de nisip în stare umedă, grosime 3 cm sau o folie de polietilenă sau o peliculă din emulsie de parafină, bitum tăiat, etc. După 21 zile de la execuţie, se colmatează rosturile cu mastic bituminos şi se dă în circulaţie. 3. Pavaje Pavajele sunt îmbrăcăminţi din blocuri de piatră naturală, piatră artificială sau ale materiale aşezate unul lângă altul, pe fundaţie corespunzătoare, prin intermediul unui substrat de nisip sau mortar de ciment. Din punct de vedere al tipului de blocuri folosit se deosebesc pavaje din:bolovani de râu (caldarâm); piatră brută; pavele normale; pavele abnorme;calupuri sau materiale speciale.

Ca dezavantaje ale pavajelor se menţionează:

9 pregătirea blocurilor şi execuţia pavajelor se face manual; 9 rezultă suprafeţe neuniforme din cauza numărul mare de rosturi care produc zgomote în circulaţie.

Dintre avantaje se precizează:

9 sunt rezistente şi durabile fiind recomandate pentru drumuri cu trafic foarte greu şi intens; 9 pot fi făcute şi refăcute uşor, fără pierderi de materiale fiind recomandate pentru drumuri cu multe reţele subterane sau unde se pot produce tasări ale fundaţiei; 9 fiind puţin influenţabile de vibraţii se utilizează în exclusivitate în zonele de circulaţie ale tramvaielor, pasaje de nivel CF. Ordinea efectuării operaţiilor la execuţia pavajelor este următoarea: Í peste fundaţie se aşează un strat de nisip (I) grăunţos care se compactează (pilonează – batere cu maiul) până la o grosime finală de 5 cm; (2...3 cm pavaj din calupuri); Í strat II de nisip; răspândire manuală, grosime 5 cm; Í aşezare blocuri de piatră, fixare cu ciocanul; Í batere uşoară cu maiul pentru regularizarea profilului; Í răspândire nisip, udare abundentă şi periere pentru a pătrunde în rosturi, paralele cu baterea până la refuz cu maiul; Í acoperire pavaj cu strat de nisip în grosime de 1 cm, cilindrare cu udare abundentă. Forma în plan a pavajelor diferă în funcţie de forma şi dimensiunile blocurilor. Exemple: pavaje din pavele normale 18 x 12 x13 cm tip dobrogean fig. 3.16.a sau 17 x 17 x 13 cm tip transilvănean fig.3.16.b.

a.

Fig.3.16 Pavaje a. tip dobrogean; b. tip transilvănean


b

Page 101


- pavaje din pavele abnorme (12...16) x (8...11) x (10...13) cm - aşezare în arc, datorită neuniformităţilor constructive (blocuri mari la chei şi mici la naşteri); a = 1,70...2,00 m - pavaje din calupuri mici (pavaj mic).

Fig.3.17 Pavaje din pavele abnorme La minim o lună de la darea în circulaţie se impermeabilizează rosturile la trei rânduri prin amorsare şi umplere cu mastic bituminos. Pavajele din materiale speciale sunt de tipurile: Í de clincher (din blocuri ceramice); Í din lemn (pardoseli antiscântei); Í din pavele de asfalt (executare de îmbrăcăminţi pentru trotuare, poduri, lucrări executate pe timp friguros şi de volum mic); Í din plăci de beton de ciment; Í din plăci de cauciuc vulcanizat.

4.4. CONSTRUCŢIA CĂILOR FERATE 4.4.1. Elementele componente ale căii ferate Calea ferată (calea) este formată din ansamblul instalaţiilor, clădirilor şi amenajărilor destinate asigurării unei activităţi feroviare normale. Rolul căilor ferate este după cum urmează: Í regulator al vieţii economice având influentă asupra tuturor sectoarelor de producţie; Í asigură răspândirea cu uşurinţă a bunurilor de larg consum şi materialelor; Í asigură legătura dintre industrie şi zonele de extracţie / producţie a materiilor prime aferente. În sensul celor menţionate anterior, calea ferată poate fi definită ca întreprindere tehnico-industrială producătoare de bunuri (tone nete transportate). Pentru a fi construită, o cale ferată necesită executarea unei platforme pe care să se aşeze calea. Platforma de pământ a căii obţinută la cotele din proiect se numeşte terasament. În cadrul profilului transversal, fâşia de teren ocupată efectiv de calea de comunicaţie se numeşte ampriză. De o parte şi de alta amprizei se prevăd două zone laterale (zone de siguranţă) folosite pentru întreţinerea căii, amplasarea instalaţiilor de semnalizare, a unor plantaţii de protecţie. Zonele pot fi folosite pentru circulaţia pietonală sau chiar pentru eventuala lărgire viitoare a căii, dacă sunt nivelate şi amenajate corespunzător. Terasamentul căii poate fi executat în umplutură (rambleu) la trecerea unei văi, sau în săpătură (debleu) la trecerea unei creste de deal. Pe coaste de deal sau de munte, profilul căii poate fi mixt (fig.2.1). Linia, pozată pe platformă, este elementul care susţine direct circulaţia materialului rulant. Este formată din două şine metalice care păstrează între ele o distanţă constantă numită ecartament. Şinele se fixează pe grinzi din lemn sau beton, numite traverse. ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 102


Fig. 2.1. Platforma căii în profil mixt. Între ele, şinele se prind cu platbande (eclise) strânse în şuruburi; punctele de prindere dintre şine se numesc joante. Distanţa dintre două joante se numeşte panou. Lungimea panoului depinde de lungimea de fabricaţie a şinei, ex. 12, 15, 30 m. Şinele se fixează pe traverse cu tirfoane sau crampoane prin intermediul unor plăci care se aşează între şină şi traversă. Traversele se înglobează în stratul (prismul) de balast care se sprijină pe o platformă de pământ. Balastul rol de repartizare uniformă, pe suprafaţa platformei, a încărcărilor transmise de materialul rulant prin intermediul şinelor şi traverselor. Şinele aşezate cap la cap formează firele (două) căii. Traseul este drumul deschis de linie între două puncte oarecare. Variantele de traseu sunt trasee care leagă două puncte comune. Denumirea material mărunt de cale include: şine, piese de legătură de la joante şi piese de fixare în traverse. Suprastructura căii este ansamblul constructiv aflat deasupra platformei, fiind alcătuit din cele două şine, traversele şi prisma de balast. Infrastructura căii cuprinde toate elementele aflate de la suprafaţa platformei, în jos, adică terasamentele căii (deblee şi ramblee) şi lucrările de artă: tuneluri, poduri, viaducte, ziduri de sprijin, etc. Pentru o bună exploatare, calea ferată include şi alte construcţii şi instalaţii anexe: staţii, noduri şi triaje, clădiri şi instalaţii. Staţiile sunt puncte intermediare ale unui traseu de cale ferată. Trenurile se pot încrucişa ( la linie simplă), se por depăşi sau pot fi garate (pentru încărcare descărcare). Notă: În raport cu poziţia liniilor fată de staţii se deosebesc: 1 linii curente aflate între staţii; 1 linii directe aflate în staţii prin prelungirea liniilor curente; 1 linii de garare, definite ca fiind restul liniilor din staţii. Nodurile de cale ferată sunt staţii mai mari unde se întretaie sau se ramifică trei, patru sau mai multe direcţii. Se pot forma trenuri pentru direcţii secundare. Triajele sunt grupări de linii unde se primesc trenurile de marfă, se împart pe direcţii (se triază) şi se expediază. Sunt aşezate pe lângă staţii şi în general, lângă nodurile de cale ferată. Clădirile deservesc staţiile, nodurile şi linia curentă de circulaţie; alte clădiri sunt cabinele de centralizare şi cabinele de acari, depouri cu instalaţiile aferente. În lungul căii, în linie curentă, se află cantoanele pentru personalul de întreţinere şi revizie. ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 103

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS 4.4.2. Elemente de proiectare a căii ferate 4.4.2.1. Studiul pe hartă Înainte de începerea construirii unei căi ferate între două localităţi, se face un studiu preliminar pe hartă la scara :100 000 sau 1:75 0000 sau, în cazuri speciale, pe hărţi la scara 1:20 000 numite şi planuri directoare. Este necesar ca traseul ales să satisfacă toate problemele mai importante de configuraţie a terenului, ca: traversări de râuri, văi, dealuri, etc. În desfăşurarea traseului se are în vedere faptul că declivitatea nu poate fi continuă (rampă de 16‰), ci, din loc în loc, trebuie să intervină şi câte o porţiune orizontală sau rampe sub 3% care să permită locomotivei o mărire a vitezei. Declivitatea (fig.2.2.) se măsoară la linii prin raportul dintre lungimea linei care urcă sau coboară (l) şi . distanţa corespunzătoare (h) , folosind relaţia

Fig.2.2 Calculul declivităţilor Instrucţiile tehnice de cale ferată (RET) recomandă valorile pentru linii: de şes, max. 4‰ ; de deal, max. 15‰; de munte, max. 30‰ .

4.4.2.2. Caracteristicile tehnice ale unui traseu Caracteristicile principale care intervin în studiile şi proiectarea topografică a unui traseu de cale ferată sunt:

Í Lungimea liniei care depinde de distanţa dintre localităţi şi diferenţa de nivel dintre ele, dezvoltările traseului pentru evitarea obstacolelor sau pentru deservirea unor centre intermediare economice – industriale. Í Profilul transversal al căii, care, în funcţie de trafic are diferenţiere la cale îngustă / normală, simplă /dublă. Í Întocmirea variantelor de traseu cu evidenţierea: lungimii, pantei, lucrărilor de artă necesare, ş.a. Criteriile de bază la alegerea traseului definitiv sunt: lungimea de construcţie, lungimea de exploatare, costul de construcţie, cheltuielile de exploatare, siguranţa liniei, timpul de execuţie şi scheme şi tablouri comparative, ca de exemplu tabloul comparativ între lungimi, cantităţi şi cost, profil schematic în lung comparativ cu precizarea caracteristicilor tehnice ale fiecărui traseu.

4.4.3. Infrastructura Infrastructura cuprinde terasamentul căii şi lucrările de artă executate în terasamente deasupra sau sub el: ª pentru traversarea apelor (tuburi, poduri, radiere, sifoane) şi a diferitelor tipuri de drumuri (şosele, autostrăzi) sau a altor căi ferate. ª tunele construite pentru trecerea liniei ferate pe sub nivelul terenului natural şi care înlocuiesc tăieturile sau debleele greu de executat; ª viaductele construite pentru trecerea liniei ferate deasupra terenului natural pentru evitarea rambleelor mari şi costisitoare.


Page 104

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS 4.4.3.1. Terasamente Tipul cel mai răspândit de infrastructură îl formează terasamentele alcătuite din pământuri şi roci naturale. Totalitatea construcţiilor de tipul: ramblee, deblee, semideblee, semiramblee, semiramblee-semideblee destinate construcţiei căii ferate se numesc terasamente. Rolul terasamentelor: ª permit aşezarea directă a şinelor; ª asigură circulaţia fără pericol a trenurilor cu tonajul cerut şi cu viteza de circulaţie maximă stabilită (în orice punct al profilului longitudinal al căii, cu sarcina maximă stabilită pe diferitele osii ale materialului rulant). Pentru îndeplinirea rolului, platforma căii ferate are o serie de construcţii anexe: adaosuri la ramblee, construcţii pentru îndepărtarea apelor, consolidări de taluzuri, ziduri de sprijin care susţin baza platformei pe coaste, apărări contra acţiunii vântului, afuierii. Defectele platformei conduc la: întreruperea provizorie a circulaţiei terenurilor; înfiinţarea de restricţii de viteză (viteză redusă) de circulaţie; avarii, deraieri. Condiţiile de proiectare, execuţie, întreţinere şi reparare a terasamentelor sunt: durabilitate, stabilitate la acţiunea apei, vântului, variaţiilor de temperatură, rezistenţă şi stabilitate la încărcări statice şi dinamice provenite din circulaţia materialului rulant; posibilităţi de reducere a costurilor de construcţie, exploatare, întreţinere şi reparaţii. Caracteristicile geometrice ale terasamentelor A. Profilul longitudinal Întrucât declivitatea terenului natural nu este constantă, iar materialul care o alcătuieşte nu îndeplineşte în totalitate calitatea impusă, suprastructura nu se poate aşeza direct pe direct pe terenul natural, ci pe o platformă. Platforma superioară a terasamentelor este cunoscută şi sub denumirea de platforma principală a terasamentelor. Locul geometric al punctelor mijlocii ale platformei principale a terasamentului formează axa longitudinală a terasamentului căii. Axa căii este locul geometric al punctelor ce unesc mijloacele distanţelor dintre firele şinelor. Axa terasamentelor nu coincide întotdeauna cu axa căii. În cazul liniei duble, axa terasamentului nu coincide cu nici una din axele ambelor căi. În general, profilul longitudinal (fig. 2.3) se referă la axa liniei directe pe care trec trenurile directe (fără oprire). Sunt uşor de folosit profilele longitudinale detaliate la scara 1:10 000 pentru distanţe orizontale şi 1:1 000 pentru cote. Pentru modernizarea căilor existente, de exemplu pentru atenuarea declivităţilor, este indicată folosirea profilelor longitudinale mărite. Pentru asigurarea condiţiilor impuse de exploatarea şi întreţinerea căii ferate este necesar ca declivităţile liniei să nu depăşească valorile maxime prescrise în aliniament ≤ 12 ‰, iar distanţa dintre două puncte de trecere la declivităţi diferite să fie multiplu întreg al lungimii pentru materialul rulant.

Fig.2.3 Profil longitudinal


Page 105

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS B. Profilul transversal Tipurile de profile transversale uzual întâlnite, STAS 4066-53, sunt:

Fig.2.4 Profil transversal în rambleu

Fig.2.5. Profil transversal în debleu

Fig.2.6 Profil transversal în semirambleu

Fig. 2.7.Profil transversal în semidebleu


Page 106


Fig. 2.8 Profil transversal în semirambleu - semidebleu

Fig. 2.9. Profil transversal în semitunel

Fig.2.10 Profil transversal în locuri de trecere (puncte fictive)Q Profilele transversale ale terasamentelor sunt de tip normal şi de tip special (individual). Profilele tip se recomandă pentru terenuri obişnuite; sunt verificate în exploatare, nu reclamă studii şi calcule; au extindere generală. Profilele speciale au specific bine determinat (ex. deblee mici, cu adâncime de până la 2 m în zone expuse înzăpezirilor (deblee deschise). Se folosesc în regiuni stâncoase, în care, în unele zone sunt expuse îngheţului permanent. Se execută în zone de coaste de deal cu înclinări mai mari de ¼ sau nestabile; în zone de ramblee expuse spălărilor sau afuierilor; în zone de ramblee pe terenuri slabe sau în mlaştini şi sunt indicate la execuţia rambleelor executate hidromecanizat. B.1. Profile transversale ale rambleelor Conturul terasamentelor şi al tuturor amenajărilor din zona de delimitare se execută astfel încât apa sa nu ajungă la terasamente, iar cea căzută să se scurgă cât mai repede şi mai departe. Din acest motiv, în profilul transversal, platforma căii se execută cu taluz pe ambele părţi ale căii. Fig. 2.11 prezintă informativ profilul transversal al rambleelor în cazul liniei ce urmează a fi dublată.


Page 107


Fig. 2.11 Elemente constructive ale profilului transversal în rambleu Declivităţile transversale se execută de 2...4 0/00, iar cele longitudinale de minim 20/00 (3...4 0/00). Partea de terasament pe care se aşează suprastructura căii se numeşte platforma căii. Părţile libere ale stratului de balast se numesc banchete. Lăţimea banchetelor platformei căii este de minim 40 cm şi în mod excepţional de 20 cm. Liniile de intersecţie ale platformei cu taluzele se numesc muchiile platformei. Lăţimea „a” a platformei este: o pentru linii simple 5,5 m; 5,1 m în terenuri stâncoase; o pentru linii duble 9,6 m; 9,1 m în terenuri stâncoase. În curbe, este necesară supralărgirea platformei întrucât acestea reduc puterea de remorcare a locomotivelor. Curbele de anumite raze primesc un spor de ecartament denumit supralărgire. Supralărgirea platformei în zona curbelor este efectul supraînălţării şinei exterioare care se realizează prin sporirea înălţimii (grosimii) stratului de balast de la capătul exterior al traversei. Pentru ca să fie asigurată şi lăţimea banchetei, platforma se execută mai largă decât în aliniament executând supralărgiri spre exteriorul curbei. În România, pentru linii cu ecartament de 1435 mm, se admit supralărgirile specificate în tabelul 2.1.:

Tabel 2.1 Raza curbei (R)[m] R > 200 200 < R < 250 250 < R < 300 300 < R < 400 400 < R < 500

Supralărgirea (s) [mm] 25 20 15 10 5

Toleranţele admise pentru supralărgirea liniei în curbă sunt identice cu cele din aliniament +10 mm şi – 3 mm. Supralărgirea se dă prin deplasarea firului interior al curbelor; se aplică pe întreaga lungime a curbei circulare; se pierde în aliniament pe distanţa cel puţin egale cu 1000 ori valoarea supralărgirii. La curbele parabolice pierderea supralărgirii se face pe lungimea racordării. Pentru două curbe vecine în acelaşi sens, distanţă dintre cele două puncte de unde începe pierderea supralărgirii este de minim 30 m. În caz contrar se trece direct de la o supralărgire la alta. Pentru curbe în mâner de coş, pierderea supralărgirii se face pe cuprinsul curbei cu rază mai mare. Pentru linii duble, la curbe se execută supralărgiri suplimentare cu scopul ca lumina (spaţiul liber) dintre vehiculele vecine să fie minim „c”.

Gabarite

Noţiunea se referă la: gabaritul de liberă trecere; gabaritul materialului rulant; gabarit de încărcare (pentru marfă); gabarit de construcţie (pentru lucrări de artă); gabarit pentru liniile electrice (necesară sporirea spaţiului la partea superioară faţă de gabaritul normal de liberă trecere). În acelaşi context se menţionează că: ¾ Distanţa dintre axele a două linii este de minim 4,1 m, cu sporire în curbe(asp) în funcţie de rază. Exemple: R = 2000 m, asp = 130 mm; R = 200 m, asp =530 mm (în condiţiile supraînălţării şinei exterioare faţă de cea interioară).


Page 108

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Între liniile triple şi cvadruple distanţa dintre a doua şi a treia linie din aliniament va fi de min. 5000 mm. În staţii: ¾ distanţa de la axa liniei extreme până la muchia terasamentului din staţie trebuie să fie egală cu ½ din lăţimea platformei pentru linia simplă din linia curentă; ¾ distanţa normală între axele liniilor vecine în aliniament este de min.4750mm cu reducere la min. 4500 mm. Faţă de un cheu de încărcare-descărcare cota şinei (la nivelul ciupercii şinei) va fi cu 1120 mm mai ¾

mică.

Rolul banchetelor Í Í Í Í

sporesc rezistenţa terasamentului; împiedică împrăştierea balastului pe taluzele terasamentului; servesc pentru instalarea semnalelor şi indicatoarelor de linie; permit execuţia lucrărilor de întreţinere a liniilor, circulaţia lucrătorilor şi a personalului de serviciu.

Rampa supraînălţării

Supraînălţarea se aplică pe toată lungimea curbei circulare; pierderea supraînălţării se face treptat, în afara capetelor curbei. Trecerea treptată de la supraînălţarea 0 la supraînălţarea h în curbă formează rampa supraînălţării.

Forma platformei căii

Forma platformei trebuie să asigure o scurgere rapidă a apei. Forma optimă este cea trapezoidală. În faza de execuţie, profilul este triunghiular (fig.2.12).

Fig. 2.12. Faza I-a Linia de şantier Linia se aşează direct pe terasament (cocoaşă de măgar) – faza Ia - pe care o deformează aducând-o la profil trapezoidal (faza II).

Fig. 2.13. Faza II-a Linia de exploatare Taluzele rambleelor se execută cu înclinarea de 1:1,5.

Gropile de împrumut reprezintă zonele unde se sapă pentru obţinerea pământului necesar realizării

umpluturii (rambleului). Se execută în amontele rambleului. Nu se execută gropi de împrumut în următoarele zone: clădiri, pasaje de nivel, staţii. Pentru terenurile cu declivităţi naturale mari, gropile de împrumut se execută pe porţiuni separate. Porţiunile vecine ale două gropi de împrumut se unesc printr-un şanţ executat în cascade (din trepte de 0,25...0,50 m) (fig.2.14). ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 109


Fig.2.14 Trepte la gropi de împrumut Scurgerea apelor este dirijată astfel încât să fie evitată avarierea terasamentului, construcţiilor vecine. Şanţurile de scurgere se construiesc în concordanţă cu caracteristicile terenului, debitul de apă, viteza de scurgere impusă (declivitate minimă 2 ‰). B.2. Profile transversale ale debleelor

Fig. 2.15 Profil transversal în debleu

Şanţurile de scurgere au rol de colectarea apei de pe taluzele debleului şi de pe platforma căii. Se execută din argile, argile nisipoase, nisipuri argiloase şi au dimensiunile: 9 adâncime minimă 60 cm; 9 lăţimea la bază minim 40 cm; 9 declivitate 2‰ (trebuie să fie egală cu declivitatea debleului); 9 în punctele de separaţie a apelor, adâncimea poate fi redusă la 30 cm. 9 taluzul şanţului de scurgere dinspre platforma căii, înclinare de 1:1,5. Note:

Pentru terenuri nisipoase, datorită absorbţiei rapide a apei, se poate renunţa la şanţurile de scurgere. Distanţa din axul liniei extreme până la taluz, măsurată la nivelul tălpii inferioare a traverselor trebuie să fie de minim 3,70 m. Bancheta superioară are lăţimea de minim 5,0 m; pentru deblee executate în terenuri slabe lăţimea este determinată cu relaţia (5+H), unde H este adâncimea debleului. Cavalierii sunt valuri de pământ aflate lateral banchetei superioare; se execută din pământul suplimentar de la săparea debleului. Înălţimea unui depozit este de maxim 3 m. Pentru deblee adânci, se pot executa cavalieri de ambele părţi.

4.4.3.2. Măsuri de stabilizarea a terasamentelor căii A. Regularizarea scurgerilor apei din precipitaţii de la suprafaţă Apele de suprafaţă pot spăla suprafaţa terenului sau se pot infiltra. Măsurile obişnuite de protecţie a terasamentelor sunt:

a. amenajarea terenului prin execuţia de şanţuri de colectare şi evacuare a apei;

Vitezele de scurgere a apei şi prin lucrările de evacuare trebuie coordonate cu condiţiile de rezistenţă la acţiunea de spălare a suprafeţei terenului şi a învelişurilor speciale. a.1. Însămânţarea cu iarbă pentru taluze care nu depăşesc 5 m şi înclinarea este sub 1:1,5; se poate acoperi taluzul întâi cu un strat vegetal de cel puţin 10 cm grosime, iar suprafaţa se aranjează în teren (fig.2.16). ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 110


Fig.2.16 Însămânţare cu iarbă a.2. Brăzduirea se face cu brazde vegetale de dimensiuni: 1,5...2,5 x 25...30 cm sau din bucăţi de brazdă de dimensiuni 20 x 25 cm...25 x 60 cm, grosime de 6 cm; înclinarea brazdelor este de 450, în ochiuri, protecţia pământului vegetal contra spălării; brazdele se fixează de taluz cu ţăruşi de lungime 20...30 cm.

Fig. 2.17 Brăzduire. Vedere în plan şi secţiune O altă variantă a brăzduirii este cea realizată în ochiuri formate din garduri de nuiele (cleionaje). Reducerea vitezei de deplasare a apei pe suprafaţa taluzului se face prin dispunerea unor „valuri mici contra spălărilor” (fig.2.18).Valurile pot fi executate sub formă de garduri împletite din nuiele, cu depunere de pământ în spatele lor.

Fig. 2.18 Cleionaje. Vedere în plan şi secţiune


Page 111

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS a.3. Pereul simplu sau dublu este indicat la taluzuri supuse acţiunii continue a apelor. Pot fi alcătuite din brazde de piatră naturală cu grosimea 15 cm, caroiaj la 45º , separate cu împletitură de nuiele legate între ele şi ancorate în taluz (70 cm) cu ţăruşi sau din dale de beton pe un strat de balast de min. 10 cm grosime. Dacă apa se poate infiltra în spatele pereului, se execută un filtru invers format din câte un strat de nisip şi de pietriş de min. 15 cm fiecare. Pereul poate fi simplu sau zidit. În varianta simplă pietrele nu sunt legate între ele; metoda poate fi folosită la taluzuri cu înclinarea maximă de 1:1,5. În a doua variantă, se execută legarea pietrei naturale cu mortar de ciment. Stabilitatea pereului este asigurată prin realizarea la bază a unui picior din blocuri mari din piatră naturală – anrocamentele, care fac parte din corpul terasamentelor (fig.2.19).

Fig.2.19. Variante de execuţie a pereului a.4. Gabioanele sunt cutii metalice, prevăzute cu capace rabatabile executate din plasă de sârmă şi umplute cu pietre (fig.2.20).

Fig.2.20 Gabion Pentru curiile metalice se foloseşte tablă zincată Φ 2...6 mm. Din gabioane se pot executa ziduri de sprijin pentru taluze. După 2-3 ani de utilizare, golul dintre pietre se umple cu mâl adus de apa curgătoare, se monolitizează ansamblul formând elemente de mare rezistenţă. În locul gabioanelor se pot utiliza căsoaie de lemn umplute cu pietre. a.5. Consolidări prin plantări de arbuşti sau arbori care rezistă la şocurile valurilor şi apără terenul contra acţiunilor de spălare. În acest sens se aleg arbuşti / arbori ale căror rădăcini consolidează solul (ex. salcia). Arbuştii se plantează pe rânduri, cu o distanţă între rânduri de 0,5 m. b. Măsuri contra infiltrării apei în terasament contra acţiunii de spălare a apelor curgătoare se iau pentru terenuri având conţinut de loess, nisipuri fine, nisipuri argiloase, atunci când

infiltraţia apei conduce la deformarea terasamentelor sau a terenurilor de la baza lor. În condiţii obişnuite este suficientă brăzduirea suprafeţei aplanate a taluzului. Cea mai bună soluţie este pereerea cu piatră pe un strat de muşchi de turbă sau de paie, cu astuparea rosturilor cu pietricele mici, strat suport al pereului este în acest caz din nisip gudronat sau pietriş neciuruit, extras din carieră. ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 112

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS b.1. Măsuri de coborâre a nivelului sau captarea apelor subterane se realizează folosind amenajări speciale de tipul drenurilor cu rol de interceptare sau coborârea nivelului apelor subterane şi pentru colectarea şi evacuarea în locuri din înainte stabilite. Drenurile pot fi: izolate, grupuri (complex de drenuri izolate nelegate între ele) şi reţele (complex de amenajări de drenaj, legate între ele. După modul de amplasare şi executare a drenurilor se deosebesc: I. Drenuri orizontale acoperite

II. Drenuri verticale

descoperite

- șanțuri - rigole

acoperite

- tip tranşee -

cu pomparea apei puţin absorbante

-

fără tuburi cu tuburi galerii

galerii adânci simple etajate sonde puţuri verticale

III. Drenuri mixte (combinate) din drenuri orizontale şi verticale Exemple:

Drenul închis colectează numai apele subterane; este necesară izolarea faţă de acţiunea apelor de

suprafaţă.

Fig. 2.21 Dren orizontal închis, de adâncime, fără tuburi Umplutura drenului se face cu material granular : nisip (1...2 mm), pietriş (2...4 mm).


Page 113

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Drenuri mixte

Fig. 2.22 Variante de drenuri mixte şi conductele aferente

4.4.3.3. Lucrări de amenajări de sprijinire, aplanarea terenului şi de consolidare a. Construcţia sprijinirilor este asigurată de contrabanchete (fig.2.23).

Fig.2.23 Contrabanchete Materialul folosit pentru contrabanchete: piatră spartă, pietriş, nisip permeabil, sau chiar materiale de rambleu. b. Zidurile de sprijin pot fi realizate din: zidărie de blocuri de piatră naturală tip uscat sau cu mortar de ciment, beton armat monolit sau prefabricat şi din elemente de beton prefabricat asamblate prin postcomprimare.


Page 114


(i)

(ii) Fig.2.24 Zid de sprijin a. din zidărie (uscată / cu mortar); b. din beton (i) dren vertical 1- placă din beton; 2- argilă bătută; 3- dren vertical; 4-rigolă; 5- barbacană; (ii) dren înclinat; 1- dren; 2- rigolă deschisă din beton c. Contraforţii se execută de regulă din zidărie, cu blocuri din piatră naturală (fig.2.25).

Fig. 2.25 Contraforţi din zidărie. Vedere şi secţiune

4.4.4. Suprastructura căii ferate Elementele suprastructurii sunt: şinele cu material mărunt de cale, stratul (prismul) de balast; dispozitivele contra fugirii şinelor; traverse specialele pentru poduri (fig. 2.26).

Fig. 2.26 Suprastructura căii ferate 1. şină; 2- traversă; 3- prism de balast; 4- strat de repartiţie; 5- terasament

4.4.4.1. Şinele Şinele servesc la susţinerea şi ghidarea materialului rulant (preiau încărcările transmise de roţi şi le transmit traverselor). Suprafaţa de rulare a ciupercii şinei nu se prelucrează special şi asigură o bună aderenţă pentru roţile motoare ale locomotivei şi o rezistenţă moderată pentru mişcarea restului de roţi. Secţiunea şinei este prezentată în fig.2.27 . ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 115

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească şina sunt: trebuie să aibă suprafaţă aderentă; şina să fie rigid-elastică, dură-tenace. Condiţiile se contrazic şi reprezintă dificultăţi în alegerea tipului optim de şină. Stabilirea dimensiunii şinei se face din calcul tehnico-economică.

Fig. 2.27 Secţiune şină CF 1- ciuperca şinei; 2- inimă; 3- talpă;4- suprafaţă de rulare; 5- faţă laterală; 6- umărul ciupercii şinei Tipurile de şine

Tabel 2.2.

Tip şină

Greutate /m [Kg]

H(înălţime profil) [mm]

B (lăţime talpă inferioară) [mm]

R33 R38 R43 R50 R65

33 38 44 51 65

128 135 140 152 181

110 114 114 132 150

4.4.4.2. Materialul metalic mărunt de cale Materialul metalic mărunt se compune din: eclise, plăci de suport, buloane cu şaibe, crampoane, tirfoane. a. Eclisele leagă şinele între ele într-un fir, cu ajutorul buloanelor cu şaibe Zona de legătură între panouri se numeşte joantă (fig.2.28, fig.2.29). Tipurile de eclise folosite sunt grupate în două categorii pentru joantele şinelor până la tip 50 şi pentru joantele şinelor de tip 50, 65. Pentru 1 km de cale realizată din panouri (şine de lungime 12,5 m) sunt necesare 320 eclise. Strângerea ecliselor la joante se face cu buloane de cale. Pentru a evita jocul bulonului sub piuliţa lui se dispune o şaibă (inel) resort simplă sau dublă din oţel călit (fig.2.30).

(a)

(b)

(c) Fig.2.28 Tipuri de joante (a) pe traverse; (b) suspendate;(c) pe traverse împerecheate ELEMENTE GENERALE DE CONSTRUCŢII ŞI LUCRĂRI PUBLICE

Page 116


Fig.2.29 Profil şină fixat cu eclise cornier

Fig. 2.30 Inel resort simplu

b. Plăcile (oţel, grosime 4 mm) au rol de fixare a şinei de traversă, asigurarea înclinării liniilor, păstrarea poziţiei şinelor, în special la curbe. Se fixează de traversa de lemn sau beton precomprimat. c. Crampoanele fixează şina de traversă (fig.2.31). Se introduc în găuri efectuate anterior fixării. De obicei, au secţiune pătrată. Tipurile de crampoane depind de tipul linei. d. Tirfoanele se utilizează în locul crampoanelor, pentru schimbătorii de cale (fig.2.32). Se strâng cu cheie specială şi nu se admite baterea lor cu ciocanul. Alt material mărunt îl reprezintă dispozitivele contra fugirii şinelor şi contra deripării.

Fig. 2.31 Tipuri de crampoane

Fig. 2.32 Tirfon

4.4.4.3.Traverse Traversele au rol de preluare a încărcării transmise de şine, transmiterea încărcării la stratul de balast şi de menţinere neschimbată a ecartamentului. În România, materialele folosite la realizarea traverselor sunt lemnul şi betonul precomprimat.


Page 117

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS a. Traverse de lemn Pentru dimensiuni ale ecartamentului de 1524; 1435 mm se folosesc traverse cu lungimi de 2,7...2,8 m, iar pentru cale pe pod traverse de 3,2 m (scurte) şi de 4,2 m (lungi). Pentru traversele din lemn se menţionează următoarele avantaje: 9 sunt elastice; 9 au greutate suficientă pentru a menţine patul de balast îndesat sub ea; 9 se prelucrează uşor; 9 permit efectuarea simplă a burajului. Esenţele de lemn folosite la realizarea traverselor sunt: stejar, gorun, gârniţă, fag şi salcâm, iar cu acordul părţilor interesate şi din lemn de ulm. Traversele se protejează prin impregnare cu: clorură de zinc, uleiuri distilate din gudron de huilă, clorură mercurică, creozot de huilă. Secţiunile de traverse din lemn utilizate la linii cu ecartament normal sunt prezentate în fig. 2.33.

Fig. 2.33.Secţiuni traverse a = 25...21cm; b = 25...20 cm; h =15...13 cm

Este necesară evitarea uzurii mecanice produse din exploatare care conduce la strivire, crăpături ale secţiunii. Pentru traversele tratate, durata de serviciu apreciată este de 15...18 ani. Traversele pentru poduri de cale ferată au secţiune specială, pătrată sau dreptunghiulară. Aşezarea traverselor în cale se face după o anumită ordine (poza traverselor) şi cu o distanţă bine determinată între ele (diagrama pozei traversei – la fixare distanţă pe un panou de cale). b. Traversele din beton precomprimat Informativ, unele din caracteristicile traversei tip T din beton precomprimat folosită în România sunt: lungime 2,5 m; lăţimea feţei superioare sub şină 145 mm; lăţimea tălpii sub şină 260 mm; grosimea traversei sub şină 197 mm; greutate: 215/225 kg; beton marca B600; armătură din coarde de oţel 14 (3F3 mm), 10(3F3,7mm); 5,3...6,6 kg.

4.4.4.4. Balastul Balastul formează stratul susţinător şi repartizator al încărcărilor primite de la traverse, până la terasamentul propriu-zis, adică până la platforma căii, de la care urmează infrastructura căii ferate. Prin rolul său, balastul formează o parte importantă a suprastructurii căii, întrucât contribuie în mare măsură la rezistenţa, durata şi siguranţa în exploatare a liniilor ferate. a. Prisma de balast Traversele de cale ferată sunt înglobate în balastul aşezat pe platforma terasamentelor. Pentru liniile noi, au două părţi, substratul de balast şi balastul propriu-zis. Substratul de balast este partea prismei care se aşează direct pe platformă. Dacă platforma căii este din beton şi zidărie sau dacă terasamentele sunt din stâncă, piatră sau pietriş, nu se mai aşează substratul de balast. Peste substrat, sau daca acesta nu există, direct pe platformă, se aşează balastul propriu-zis. Forma prismei de balast este arătată în fig. 2.34.


Page 118


Fig.2.34 Prisma de balast la o cale simplă şi la o cale dublă

Dimensiunile importante ale prismei de balast sunt: lăţimea L a prismei de balast la partea superioară, distanţa d de la şină la marginea prismei de balast, grosimea a a balastului propriu-zis sub traversă în dreptul şinei măsurată acolo unde are valoare minimă, grosimea b a substratului de balast în aceeaşi secţiune şi înclinarea 1/n a taluzului prismei de balast faţă de orizontală. Informativ se dau aceste valori în tabele 2.3, 2.4, 2.5 numai pentru ecartament 1435 mm. Tabel 2.3

Lăţimea prismei de balast Categoria liniilor I

II

Felul liniei Curentă Primiri şi expedieri din staţii Garare şi linii industriale categoria I Curentă Primiri şi expedieri din staţii Garare şi linii industriale categoria II

d[m]

L[m]

0,80 0,80 0,75 0,80 0,75 0,70

3,20 3,10 3,00 3,10 3,00 2,9

Tabel 2.4

Grosimea prismei de balast Strat sau substrat

strat substrat

Felul terasamentelor Beton, zidărie, piatră, pietriş, pământuri tari sau tasate prin circulaţie Grosimea stratului de balast 30 -

Restul terasamentelor 25 10 Tabel 2.5

Înclinarea taluzului prismei de balast Ecartament

Materialul prismei de balast

oricare

Piatră spartă Pietriş ciuruit, pietriş neciuruit ,nisip, zgură

Înclinarea taluzului (1/n) 1/1,25 ... 1/1,5 1/5... 1/2

Materiale cu rol de balast sunt: piatra spartă, pietrişul, nisipul, scoici, zgura. - dimensiuni 25...70 mm (normală) 7...50 mm (deşeuri miniere) 7...25 mm (măruntă)


Page 119

TEHNICIAN CADASTRU FUNCIAR TOPOGRAF SUPORT CURS Piatră spartă - se recomandă o granulozitate continuă - conţine roci rezistente (granit, bazal) sau sedimentare (gresie, calcar) Pietriş - de râu sau de concasare - conţinut în argilă < 15% din masa totală - granulozitate 3...60 mm - limitarea conţinutului de nisip la 20...50% max. - evitare pe cât posibil nisip cuarţos La întreţinerea liniilor de cale ferată prin suflaj se folosesc criblură şi split pentru linii ferate. Tipul materialului utilizat ca balast influenţează modul de întreţinere a liniei în exploatare sub raportul costului şi al stării traverselor. Stratul de balast se protejează împotriva: murdăririi (în special stratul din piatră spartă); umezirii (degradare); protecţia platformei căii faţă de acţiunea apelor superficiale se face cu „îmbrăcăminte” de protecţie pe toată suprafaţa prismei de balast, inclusiv traversele. Exemple: asfalt + nisip sau gudron acid (grosime 25 mm) aplicate în stare plastică pe suprafeţe netezite sau saltele de geotextile.

4.4.4.5.Calea pe pod Pe poduri din piatră şi din beton armat există strat de balast, iar traversele sunt obişnuite, cu joanta normală în consolă. Pe poduri de lemn sau metalice se folosesc traverse speciale. Pentru construcţia trotuarului, după fiecare 3 traverse scurte se aşează o traversă lungă al cărei capăt iese cu 1,0 m în consolă, pentru aşezarea platelajului trotuarului. Pentru poduri sub 10 m lungime nu se construiesc trotuare. La lungimi de poduri de 10...20 m se realizează un singur trotuar, iar peste 20 m, două trotuare. Traversele de pod se fixează pe grinzile longitudinale ale podului. Contraşinele se aşează pe traversele de pod şi se prind de fiecare grindă cu două crampoane. Lungimea lor depăşeşte cu 2 m faţa superioară a culeei.

4.4.4.6. Aparate de cale Aparatele de cale sunt instalaţii care permit vehiculelor feroviare să treacă de pe o linie pe alta sau să traverseze o linie. Dintre condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească aparatele de cale se menţionează: Í asigurarea circulaţiei cu viteză normală pe linia directă; Í asigurarea circulaţiei cu viteză cât mai mare pe linia abătută; Í lungime cât mai redusă pentru ca zona aparatelor de cale de la capetele staţiei să fie cât mai scurtă. În aceeaşi categorie de aparate se includ şi aparatele de compensare (de dilataţie) care asigură dilatarea şi contractarea şinelor pe o porţiune de linie. Dintre aparatele de cale menţionăm în acest curs schimbătoarele de cale (simplu şi dublu), traversările (simple şi cu joncţiune) şi bretelele a căror alură este prezentată în fig. 2.35...2.41. Fig. 2.35 Schimbător de cale - unghi de abatere; (a) pentru deviaţie la dreapta; (b) pentru deviaţie la stânga


Page 120


Fig. 2.36 Schimbător de cale - unghi de abatere; (a) deviaţie simetrică; (b) deviaţie nesimetrică

Fig. 2.37 Schimbător de cale pentru deviaţie curbă (a) în interior; (b) în exterior

Fig. 2.38 Schimbător de cale dublu (a) simetric; (b) nesimetric


Page 121


Fig.2.39 Traversare simplă (a) obişnuită; (b) perpendiculară

Fig.2.40 Traversare cu joncţiune (a) unică joncţiune; (b) dublă joncţiune; (c) cu dublă joncţiune specială

Fig.2.41 Bretela

Observaţii

nu.

Schimbătorul de cale simplu permite trecerea vehiculelor de pe o linie pe linia lăturată, paralelă sau

Schimbătorul de cale dublu permite trecerea vehiculelor pe două linii ,alăturate, de ambele părţi a liniei în care este montat. Schimbătorul de cale combinat se foloseşte la linii încălecate cu trei fire. Traversarea simplă permite trecerea vehiculelor peste o linie, fără posibilitatea de a intra pe linia traversată. Traversările cu joncţiune permit atât traversarea simplă a liniilor cât şi trecerea de pe o linie pe alta, dintr-o singură direcţie sau din ambele. Bretela este o instalaţie care permite legătura în ambele sensuri între două linii paralele. Inima izolată permite trecerea vehiculelor peste firele care se întretaie la încălecare şi descălecare a unei linii încălecate.


Page 122

1 CONSTRUCTII GENERALITATI

Recommend Documents