Tipuri de plansee moderne utilizand beton autocompactant

In ultimul timp au aparut tipuri noi de plansee din beton armat, menite sa asigure o eficienta economica sporita, prin distribuirea mai rationala pe sectiune a betonului si cresterea bratului cuplului interior.

Realizarea acestor obiective conduce la micsorarea consumului de materiale, reducerea greutatii proprii a planseelor si cresterea performantelor structurii, ca urmare a posibilitatii de marire a distantei intre reazeme.

In aceasta situatie se obtin constructii deosebit de judicioase si cu un grad ridicat de flexibilitate functionala, calitati care au impulsionat implementarea in practica curenta a noilor tipuri de plansee.

S-a ajuns astfel ca in cazul unei categorii extinse de obiective construite, care necesita spatii etajate, deschideri relativ mari (10 m – 20 m) si avand destinatii care se pot schimba suficient de des (biblioteci, birouri, magazine, depozite, garaje etc.), aceste subansambluri structurale sa-si castige un loc binemeritat, devenind de neinlocuit in momentul de fata.

Pentru a se realiza setul de avantaje mentionate, a fost necesar sa se renunte la conceptia clasica de alcatuire a planseelor sub forma de retele de grinzi dispuse dupa una sau doua directii si placi de grosime redusa care reazema pe acestea si care prezinta numeroase dezavantaje (in special, in fazele de executie si exploatare) si sa se adopte, fara rezerve si suspiciuni, planseele tip dala [3].

Pentru a elimina betonul din zona mediana a placii, unde nu poate fi folosit eficient, deoarece gradul de solicitare este redus, se urmareste realizarea unor spatii libere (goluri) de mari dimensiuni, in raport cu grosimea elementului.

In acest scop se folosesc corpuri de umplutura, cat mai usoare, sub forma de cofraje pierdute sau recuperabile, de diverse forme si moduri de alcatuire. Cu ajutorul acestora se obtine o structura casetata, la care elementele componente (nervuri si placi) se remarca prin grosimi de ordinul a cativa centimetri.

Realizarea fara dificultate a plinu­rilor se poate face in cele mai bune conditii folosind la turnare un material special (betonul autocompactant), caracterizat, in stare proaspata, prin insusiri diferite de cele ale betonului clasic, care comporta, la randul sau, o anumita tehnologie de punere in opera [1].

Printre altele, datorita unei compozitii aparte, care ii confera o lucrabilitate ridicata, se poate obtine umplerea cu usurinta a spatiilor libere create, nemaifiind necesar sa se utilizeze mijloace mecanice de compactare si omogenizare a structurii betonului.

Acest tip de plansee devine viabil numai in masura in care se delimi­teaza clar rolul planseului in raport cu particularitatile de exercitare a solicitarilor exterioare. Astfel, dala de beton armat trebuie calculata si alcatuita pentru a prelua, in cele mai bune conditii, numai incarcarile gravitationale.

Preluarea actiunilor exercitate in plan orizontal (inclusiv cele seismice) urmeaza a fi asigurata (solu­tionata) in baza unei alcatuiri structurale de ansamblu, diferita de conceptia devenita clasica, potrivit careia rolul de a prelua fortele orizontale revine tuturor elementelor verticale (stalpi si grinzi), situate la interiorul si pe conturul constructiei.

In acest sens, se poate recurge, de pilda, la sistemul „tub in tub” format dintr-un nucleu centrat si unul perimetral (fig. 1) formate din dia­fragme de beton armat sau dintr-o combinatie de diafragme si stalpi contiunui, dezvoltati pe toata inalti­mea cladirii.

In aceasta conceptie, reazemele interioare ale dalei (stalpii) nu participa la preluarea incarcarilor orizontale, deoarece nu conlucreaza cu placa.

Stadiul actual al cunoaSterii pe plan international

In privinta stadiului actual al cunostintelor acumulate la nivel euro-international, se stie ca in cadrul unor Institute de cercetare din Uniunea Europeana s-au intreprins numeroase studii privind aspecte referitoare la proiectarea si executia cladirilor, prin utilizarea unor plansee, cu eficienta tehnico-economica sporita. In acest sens, au fost initiate si puse in aplicare ample programe de cer­cetare teoretica si experimentala, care au condus la elaborarea unor metode de calcul, materiale si teh­nologii de executie ce prezinta un pronuntat caracter de noutate.

Importantele avantaje tehnico-eco­nomice rezultate au stimulat introdu­cerea acestor sisteme constructive pe scara larga in practica construc­tiilor pe toate continentele [7].

PlanSee moderne din beton armat in Romania

In Romania, la ora actuala, nu se utilizeaza decat sporadic aceste tipuri de plansee, fiind cunoscute doar cele cu goluri sferice pentru constructia a doua obiective din zona de nord a Moldovei.

Numeroasele avantaje tehnico-economice au atras atentia specialistilor romani, determinandu-i sa recurga la folosirea planseelor de tip BubbleDeck, in urma unor initiative personale, motivate mai mult emotional, decat profesional (fig. 2 si 3).

In lipsa experientei necesare in astfel de situatii, a unei documentari incomplete asupra principiilor teore­tice pe care se bazeaza comportarea sub incarcari a acestor sisteme structurale complexe si, mai ales, fara sa existe o coordonare din partea unor persoane sau institutii abilitate sa promoveze progresul tehnic in constructii, individualitatile antrenate in actiunea de introducere in practica a noilor tipuri de plansee isi asuma o mare responsabilitate. Aceasta capata dimensiuni sporite, mai ales atunci cand se incearca adoptarea planseelor mentionate in cadrul unor proiecte intocmite cu ani in urma sau chiar la constructii pentru care executia a fost intrerupta un timp, din diverse motive, si este reluata in prezent.

In astfel de conditii, este posibil sa se ajunga, dupa o perioada relativ scurta, la compromiterea unui sistem structural cu mari perspective in viitor si care si-a dovedit deja, pe alte meleaguri, ratiunea de a inlocui cu succes solutiile clasice de plansee.

Aceeasi problema se regaseste si in cazul utilizarii betonului autocompactant, normativele existente la noi in tara necontinand prevederi specifice in domeniu, ceea ce constituie un impediment important in utilizarea acestora in practica uzuala [2].

Tipuri de planSee moderne din beton armat

In prezentarea ce urmeaza a fi facuta, este posibil sa nu fie cuprinse toate variantele cunoscute in prezent, pentru lucrare fiind selectate insa cele mai rationale forme de cofraje pierdute introduse in planseu.

Planseele BEEPLATE® – se intal­nesc in diverse variante, din punct de vedere al golurilor, HK20 de 20 cm inaltime si HK31 de 31 cm inaltime, avand un diametru exterior de 66 cm. Acestea sunt folosite individual sau impreuna, de la HK38 si HK20 [4]. In practica se produc patru variante de plansee BEEPLATE® (tabelul 1, fig. 4 si 5).

Planseele COBIAX – BUBBLE­DECK – aceste plansee au in componenta sfere din material plastic (polipropilena de inalta densitate), dispuse conform proiectului si montate intre plase de armatura (fig. 6) [6]. Materialul din care sunt realizate sferele nu reactioneaza chimic cu betonul si cu otelul-beton, nu este poros si prezinta rigiditate si rezistenta suficienta pentru preluarea incarcarilor, atat la turnarea betonului, cat si in fazele ulterioare acestui proces [5]. Se folosesc in diverse variante, Slim-Line cu grosimi ale planseului de 20 cm – 28 cm si Eco-Line 30 cm – 60 cm, precum si in sistem prefabricat cu predala sau compact (tabelul 2, fig. 7, 8, 9).

Planseele U-BOOT – produse de unica folosinta din plastic reciclat U-BOOT, avand forma trunchi de con si casete patrate sub forma de cub, cu baza mai mica de 52 cm x 52 cm, cu picioare pentru a fi asezate cu usurinta; sunt conectate prin bare din otel beton [7]. Grosimea placii este de 16 cm, 24 cm, 32 cm, 40 cm, 48 cm cu picioarele de 0 cm, 5 cm, 10 cm (tabelul 3, fig. 10, 11, 12).

Planseele SOLAIO CUBE – sunt casete din polistiren de diverse forme. Se aseaza in asa fel incat se formeaza un planseu casetat [7]. Cuburile au un rol important prin faptul ca izoleaza termic – elimina puntile termice, aducand economii semnificative de energie (fig. 13 si 14).

Planseele DALIFORM ATLANTIS – Atlantis este un sistem alcatuit din forme de inaltime IGLU 16 cm, cu picioare, pentru a ancora baionete si piloni circulari din PVC de inaltime variabila, conectate pe un picior de sprijin [7]. Se recomanda pentru plansee unde exista foarte multe instalatii, acestea putand fi introduse cu usurinta (fig. 15 si 16).

Concluzii

Studierea si asimilarea in practica curenta a sistemelor constructive moderne, utilizand in mod neconditionat betonul autocompactant, singurul tip de beton care se preteaza, precum si standardizarea acestora, reprezinta obiective importante in viitor pentru specialistii in domeniu.

Se poate aduce in discutie si realizarea acestor plansee din beton precomprimat, care, prin specificul materialului, este capabil sa asigure avantaje net superioare solutiei clasice a betonului armat (distante mai mari intre stalpi, inaltimi mai mici pentru placa, consumuri mai reduse de materiale, costul sensibil mai scazut pe ansamblul constructiei etc.).

Bibliografie

(3) BIBM, CEMBUREAU, ERMCO, EFCA, EFNARC – The European Guidelines for Self-Compacting Concrete. Specification, Production and Use, may, 2005;

(4) M. LICHTMANN, S. UEBACHS, Standardisation and Practical Application of Self-Compacting Concrete in Germany, in 5th International RILEM Symposium on Self-Compacting Concrete, 3-5 September, Ghent, 2007, pp. 981 – 986;

(5) EN 1992-1-1:2004 Eurocode 2: Design of Concrete Structures;

(6) Z. KISS, A. PUSKAS, K. BALINT, Plansee performante pentru cladiri multietajate, Simpozionul National – Noi reglementari pentru Beton, Bucuresti, 2009, pag 94 – 102;

(7) Agrement Tehnic 007-01 / 120-2007 – BubbleDeck;

(8) Standard Roman SR EN 13747:2006 – „Produse prefabricate de beton – Predale pentru sisteme de plansee”;

(9) www.wikipedia.com

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 61 – iulie 2010, pag. 46

Autori:
prof. univ. dr. ing. Nicolae FLOREA,
drd. ing. Ciprian ASAVOAIE,
drd. ing. Sergiu CALIN,
drd. ing. Sergiu NICOLAICIUC – Universitatea Tehnica „Gh. Asachi”, Facultatea de Constructii si Instalatii, Iasi