«

»

Neconformitati aparute in activitatea de proiectare si verificare curenta a structurilor in conditiile actuale cerute de dinamica sectorului constructiilor

Share

Articolul prezinta unele aspecte legate de activitatea de proiectare si verificare curenta a structurilor din constructii in conditiile actuale cerute de dinamica sectorului constructiilor, cu aplecare asupra problemelor aparute in activitatea de proiectare, de la conceptia initiala pe baza cerintelor arhitecturale de urbanism, de functionalitate si exploatare actuale pana la realizarea proiectelor de rezistenta in conditii de siguranta si rezistenta mecanica pentru infrastructura si suprastructura diverselor tipuri de constructii curente rezidentiale si nerezidentiale, constructii noi sau constructii reabilitate prin consolidare structurala.

Va fi adusa in discutie, de asemenea, aparitia de structuri noi specifice constructiilor cu pierderi energetice reduse si costuri minime in exploatare.

Probleme specifice structurilor constructiilor energetice: statii de transformare de 400 kV, 220 kV, 110 kV, linii electrice aeriene de transport in sistemul energetic national LEA 400 kV, LEA 220 kV, parcuri fotovoltaice de captare a energiei solare pentru producerea energiei electrice, precum si situatii legate de specificul lucrarilor in ce priveste proiectarea si verificarea structurilor de rezistenta se regasesc in cele ce urmeaza.

 

Constructii civile

Constructii rezidentiale si constructii de birouri

  • Cerinte constructive si functionale

Verificarea solutiilor de fundare a constructiilor in concordanta cu studiile si referatele geotehnice de amplasament sunt probleme aparute in proiectarea curenta.

Apar situatii in care, din cauza studiilor de teren insuficiente – numar mic de foraje, adancime insuficienta in amplasament – de regula pe baza rezultatelor incercarilor, se iau valori acoperitoare ale principalelor caracteristici geotehnice ale terenului de fundare, care, luate in calcul, dau solutii cu costuri suplimentare pentru investitia realizata.

Pe de alta parte, pe parcursul executiei lucrarilor apar probleme legate de incinta de fundare prin nerespectarea de catre constructor a taluzelor si bermelor intermediare la vecinatati, situatie des intalnita, care duce la economii pe parcursul excutiei insa poate genera accidente nedorite atat pentru muncitorii angajati in lucrari cat si pentru echipamentele si utilajele din organizarea de santier.

Exista, de asemenea, situatii specifice legate de solutia de executare a incintei de fundare in diverse solutii impuse de caracteristicile terenului de fundare, adancimea de fundare si vecinatati: sprijiniri berlineze, piloti perimetrali din beton armat sau pereti mulati cu elementele specifice, grinda perimetrala de coronament din beton armat, sprijinirea peretilor incintei cu ranforsari metalice, piloni centrali, grinzi de sustinere, stelaj metalic inclusiv la zonele de colt, necesare pe perioada executiei infrastructurii.

In conditiile actuale, datorita cerintelor privind spatiile de parcare, marea majoritate a constructiilor rezidentiale au cate unul sau chiar mai multe subsoluri si de multe ori din lipsa de spatiu se adopta solutia parcarii prin folosirea sistemelor mecanice inteligente tip Klaus de parcare a masinilor folosind inclusiv lifturi si mecanisme de transport si pozitionare pentru optimizarea spatiilor.

Cerintele realizarii a cat mai multe spatii de parcare in aria construita impun anumite deschideri pentru elementele de rezistenta si anumite inaltimi de nivel la subsoluri, inclusiv solutii privind rampele de acces.

Toate acestea se citesc pe verticala suprastructurilor care de obicei sunt structuri in cadre, structuri cu pereti din beton armat sau duale, in functie de necesitatile de rigiditate ale acestora la solicitarile date de greutati proprii, sarcini utile, tehnologice, inclusiv incarcarile din vant, zapada si seismice.

De multe ori, datorita cerintelor de executie si usurintei realizarii instalatiilor sanitare, de ventilare si electrice pe nivele, se doreste folosirea sistemelor predala cu implicatiile lor asupra ductilitatii structurii si a masurilor constructive necesare pentru acest tip de structuri cu influente asupra costurilor de executie.

De obicei acestea se folosesc doar la nivelul parcarilor in infrastructura iar suprastructura este de tip curent cu plansee ce se reazema pe cadre sau pereti din beton armat.

Daca totusi sistemele predala se folosesc si pentru suprastructura, structurile trebuie sa aiba obligatoriu nuclee centrale si cadre perimetrale pe conturul cladirilor.

Nu in ultimul rand, la alcatuirea structurii trebuie avute in vedere cerinte tehnologice privind instalatiile de climatizare amplasate pe cladire.

  • Cerinte de agrementari urbanistice

In alegerea solutiilor arhitecturale trebuie sa se tina cont in primul rand de regulamentul local de urbanism si reglemetarile de urbanism din proiectele de specialitate.

PUD-ul reprezinta documentatia prin care se asigura conditiile de amplasare, dimensionare, conformare si servire edilitara, a unuia sau mai multor obiective, pe o parcela, in corelare cu functiunea predominanta si vecinatatile imediate.

Categorii generale de probleme abordate in cadrul Planului Urbanistic de Detaliu sunt:

  • regimul juridic, economic si tehnic al terenului si al constructiilor;
  • compatibilitatea functiunilor si conformarea constructiilor,amenajarilor si plantatiilor;
  • relatii functionale si estetice cu vecinatatea;
  • asigurarea accesibilitatiisi racordarea la retelele edilitare;
  • permisivitati si constrangeri urbanistice, inclusiv ale volumelor construite si amenajarilor;
  • modul de ocupare si utilizare al terenului (POT, CUT);
  • functiunea si aspectul arhitectural al constructiei (sau constructiilor) si amenajarilor;
  • integrarea noilor constructii si corelarea lor cu cele existente, invecinate;
  • interventia, prin reabilitarea constructiilor si amenajarilor invecinate, in scopul armonizarii cu constructiile si amenajarile noi propuse;
  • circulatia carosabilasi pietonala, corelate cu traficul in zonasi relatiile cu zonele invecinate;
  • parcaje, spatii de recreere si de joaca;
  • echiparea edilitarasi impactul asupra retelelor existente in zona;
  • functionarea diferitelor forme de proprietate juridica a terenului.

PUD-uri se intocmesc si in cazul in care investitia preconizata difera de prevederile RLU. PUD-ul contine normele pe care trebuie sa le respecte o constructie intr-o anumita zona: inaltimea maxima, procentul din teren ocupat de constructie (POT), coeficientul de ocupare al terenului (CUT), retragerile minime admise, destinatie (locuinte, birouri, comert, industrie etc.).

Pe de alta parte, Planul Urbanistic Zonal (PUZ-ul) este un proiect care are caracter de reglementare specifica detaliata a dezvoltarii urbanistice a unei zone din localitate.

Conform normelor in vigoare si cerintelor din documentatia de urbanism, autorizarea constructiilor se face dupa depunerea proiectului la faza de DTAC care trebuie extrasa in mod normal din documentatia PT care stabileste solutiile constructive finale. De multe ori documentatia DTAC cuprinde solutii acoperitoare diferite de solutia finala ce apartine documentatiei de ofertare si anume proiectul tehnic.

Apar aspecte legate de supraetajarea constructiilor, de obicei mansardarea acestora pentru obtinerea de suprafete suplimentare, probleme legate de solutia arhitecturala si efectul acestora in proiectarea structurala.

Din necesitatea de a obtine autorizarea regimurilor de inaltime conform planurilor ubanistice zonale PUZ, a planurilor urbanistice de detaliu PUD, multe proiecte se autorizeaza cu un regim de inaltime dupa care acesta se majoreaza pentru a mari suprafata finala utila a imobilelor.

Aceasta este o practica curenta in proiectare, cu implicatii privind etapele de proiectare inclusiv stabilirea claselor si categoriilor de importanta a constructiilor.

In acest caz apare situatia neconforma de a proiecta de la inceput o constructie cu un regim de inaltime care in final nu este aprobat sau, in situatia mai putin fericita, de a avea o constructie proiectata pentru un regim de inaltime inferior celui autorizat in final si care necesita refacerea proiectarii structurale.

De obicei proiectantul structurii, in cunostinta de cauza, este pus in situatia de a calcula de la inceput structura cu un numar de niveluri sporit, situatie care in cazul neautorizarii duce la costuri suplimentare privind valoarea de investitie.

O alta situatie des intalnita este cazul supraetajarilor la constructii deja existente pe baza efectuarii de expertize, caz in care se incearca gasirea de rezerve de rezistenta pentru a prelua eventualele incarcari suplimentare de la mansardare cu folosirea de materiale usoare, solutii cu structuri din lemn sau metal, dupa caz, si invelitori usoare.

De obicei zonele mansardate reduc gradul de protectie la foc al constructiei initiale si de multe ori si ca o consecinta a carentelor in realizarea instalatiilor electrice sau a racordarii la reteaua de electricitate, in cazul folosirii retelei de organizare de santier, pot aparea incendii cu impact major asupra sigurantei constructiei.

  • Cerinte de agrementari urbanistice privind procentele de ocupare a terenului

Situatiile in discutie sunt cele legate de procentele de ocupare a terenului, de retrageri de la limita proprietatilor si aparitia etajelor superioare retrase pentru obtinerea aprobarilor.

Sunt situatii in care etajele superioare sunt retrase la zona de calcan cu vecinatatile pentru a respecta conditiile autorizarii regimului de inaltime, situatie care aduce excentricitati structurale constructiei, cu implicatii asupra comportarii dinamice a constructiei la sarcinile seismice.

De obicei, structural nu sunt probleme in a respecta uniformitatea pe verticala a structurii de rezistenta, dar sunt situatii in care, din motive de compartimenare a etajelor retrase, apare de multe ori necesitatea a realizarii unor structuri metalice care sunt mai usoare si pot rezolva situatii punctuale legate de terase, spatii tehnice, instalatii tehnologice specifice sau structuri decorative arhitecturale.

 

Constructii cu numar redus de niveluri specifice locuintelor de tip individual

Probleme curente legate de constructia la calcan pentru constructii obisnuite cu regimuri de inaltime reduse: subzidiri de fundatii, sprijiniri pe perioada executiei, de la sprijiniri simple cu tarusi si dulapi de lemn la elemente tip berlineze cu profile metalice si dulapi de lemn. Aceste situatii apar atat pentru constructii noi cat si pentru extinderea de constructii existente, cu implicatii privind consolidarea structurii acestora.

Problemele legate de stabilitatea constructiilor invecinate la calcan si de comportarea acestora pe perioada executiei si in exploatare sunt obligatoriu de luat in calcul la proiectare.

De altfel, sunt situatii in care, din motive date, legate de respectarea cerintelor din certificatul de urbanism, in principal pentru zone protejate, se autorizeaza reabilitarea constructiei existente dar in realitate practic se demoleaza si se realizeaza o constructie noua, una care in cel mai bun caz poate pastra elemente din fatadele cladirii existente.

 

Constructii individuale cu cerinte energetice

  • Constructii de inginerie creative.
  • Cerinte specifice legate de aparitia constructiilor ecologice cu cerinte energetice in asigurarea microclimatului interior la costuri minime.
  • Fundatii din materiale specifice, structuri din materiale care sa asigure pierderi minime de caldura.

La aceste tipuri de constructii se pune foarte mult accentul pe eliminarea puntilor termice, astfel aparand necesitatea introducerii unor materiale inovatoare, care pot purta sarcina, dar sunt in acelasi timp si bune izolatoare termice.

Spre exemplu, pentru eliminarea puntilor termice la nivelul fundatiilor se pot folosi urmatoarele materiale:

  • Agregat termoizolant din spuma de sticla, un material granular, care, compactat cu utilaje usoare de producere de vibratii (placa vibranta de 100 kg), poate ajunge usor la o rezistenta la compresiune de 250 kPa, cu valori de rigiditate apropiate de pernele de balast obisnuite. Grinzile de fundatie se pot realiza direct pe perna de agregat termoizolant. Pentru validarea caracteristicilor de calcul se pot realiza teste cu placa Lukas.
  • Polistiren extrudat rezistent la compresiune. Se poate folosi polistiren cu rezistenta la compresiune de 300 kPa, 500 kPa sau 700 kPa, corespunzatoare unor deformatii de 10%. Sunt des intalnite cazurile unor case pasive, cu subsol si regim mic de inaltime, pentru care solutia de fundare este un radier general care se reazema pe un strat de polistiren extrudat rezistent la compresiune, asezat pe un beton de egalizare.
  • Caramizi din spuma de sticlarezistente la compresiune, cu rezistente la compresiune mai mari de 2,90 Mpa. Acestea se pot pozitiona, de exemplu, intre talpa continua a
    grinzilor de fundare si o talpa care se reazema direct pe teren.

 

Constructii industriale specifice sectorului energetic

 

Statii de transformare de 400 kV, 220 kV, 110 kV

Modernizarea sau extinderea statiilor de transformare existente.

Dupa un numar de ani de functionare apare necesitatea unor lucrari de modernizare si reabilitare a acestor statii de transformare.

Consolidarea de fundatii sau realizarea de fundatii noi, consolidarea structurilor existente sau inlocuirea acestora, toate trebuie sa fie realizate dupa grafice clare, care sa permita executia lucrarilor sub tensiune, fara scoaterea din exploatare a statiilor de transformare, care trebuie obligatoriu sa se afle in functiune pe perioada lucrarilor de modernizare.

In general structurile statiilor de transformare sunt date de cerinte tehnologice si anume: fundatii pentru diversele structuri de sustinere a echipamentelor, cadre (din beton armat sau metal) de sustinere a conductorilor electrici, fundatii pentru transformatoare prevazute cu cai de rulare si baze de colectare a uleiului, fundatii pentru diverse echipamente tehnologice, intrerupator, bobine de compensare si celule aferente.

In functie de natura terenului de fundare, fiind aflate de obicei in zone cu terenuri sensibile sau cu caracteristici geotehnice slabe, solutiile de fundare pot fi cu sisteme de piloti sau micropiloti, de la caz la caz, care sa transmita solicitarile la terenul bun de fundare. In multe cazuri apar evenimente accidentale care trebuie rezolvate punctual, cedari sau rotiri de reazeme la nivelul fundatiilor care duc la eforturi in structurile de sustinere a echipamentelor. De asemenea, sunt constructii specifice statiilor de transformare si anume cai de acces tehnologic, corpuri de cladiri sau containere care adapostesc echipamente tehnologice, rezervoare de ulei si ziduri antifoc.

 

Linii aeriene de transport al energiei electrice in sistemul energetic national LEA 400 kV si LEA 220 kV

Liniile de transport al energiei electrice au la baza elemente care tin de specificul anumitor tipuri de constructii speciale, stalpi metalici de diverse tipuri in functie de liniile de transport, sisteme de fundare adecvate amplasamentelor.

O problema majora a acestor tipuri de constructii este data de relieful, de multe ori accidentat, pe care sunt amplasate si care ridica probleme in ceea ce priveste executia si intretinerea in exploatare a acestora.

Pot aparea probleme legate de stabilitatea fundatiilor in functie de caracteristicile terenului care duc la eforturi suplimentare in structura stalpilor metalici.

Avariile importante din LEA 220 kV – 400 kV si 750 kV aparute in S.E.N. – accidentale, cauzate de conditiile meteorologice sau ca urmare a sustragerii anumitor subansamble – in timp, sunt cele in care structura stalpilor a fost grav afectata:

  • manifestari meteo climatice deosebite – vant cu intensitate deosebita in prezenta sau in absenta depunerilor de gheatasau a depunerilor de gheata in absenta vantului;
  • fenomene geologice si hidrologice – eroziune de mal sau de talveg;
  • interventiapersoanelor neautorizate asupra structurii stalpilor – in special furturi ale componentelor metalice.

In conditiile actuale cu perioade cu conditii atmosferice severe, pornind de la solicitari datorate incarcarilor din vant si pana la incarcarile cu chiciura si ploaie inghetata, apar situatii in care eforturile in diverse elemente ale stalpilor metalici ajung sa fie superioare celor din proiectare si pot duce la colapsul acestora.

Din aceste motive apar situatii in care anumite fundatii trebuie consolidate prin diverse metode: camasuiri, subzidiri, injectarea terenului si consolidarea acestuia.

Anumiti stalpi, inclusiv stalpi de intindere si colt, stalpi tip Y sau tip Pisica, pot avea defecte structurale plecand de la elemente ce si-au pierdut stabilitatea si ajungand la elemente care s-au corodat in timp si si-au redus caracteristicle de rezistenta si trebuie inlocuite sau consolidate.

Sunt situatii in care din cauza colapsului total stalpii existenti trebuie inlocuiti cu stalpi noi.

De multe ori, in urma acestor accidente apare necesara realizarea unor linii paralele pe anumite sectoare pana la eliminarea deficientelor aparute in exploatare. Liniile paralele sunt realizate cu stalpi speciali de interventie si conductoare noi, care dupa realizarea si consolidarea liniei avariate sunt demontate si depozitate in spatii speciale.

Sunt lucrari care tin de specificul situatiilor aparute.

 

Parcuri de panouri fotovoltaice

Datorita cerintelor de aliniere la productia de energie verde fara emisii de carbon din Uniunea Europeana, in ultima perioada a aparut oportunitatea realizarii de parcuri fotovoltaice de producere a energiei electrice folosind energia solara.

Pe baza certificatelor verzi pretul energiei electrice devine atractiv si permite amortizarea investitiilor in parcuri fotovoltaice, ceea ce a dus la cresterea constructiilor de acest tip.

De obicei aceste parcuri sunt realizate pe terenuri in extravilanul localitatilor, dar au aparut si situatii de realizare a unor lucrari in interiorul localitatilor.

Constructiile suport pentru panouri sunt structuri metalice modulate. Acestea, in functie de terenul de fundare, sunt rezemate pe fundatii din beton armat sau dupa caz in sisteme de ancorare punctuale in teren prin intermediul sistemelor mecanice de ancorare.

S-au cautat solutii de amplasare a panourilor pe divese cladiri existente, hale de productie, constructii de birouri. Specificul acestor lucrari tine de capacitatea portanta a zonelor pe care sunt amplasate si posibilitatea prinderii acestora fara a fi nevoie de lucrari de consolidare costisitoare.

Lucrarile au la baza expertizarea constructiilor suport si realizarea unor proiecte de executie specifice care sa tina cont de diverse tipuri de invelitori, luminatoare sau terase cu probleme legate de termo si hidroizolatie, ancorare de structura suport.

 

Concluzii

Cresterea numarului tipurilor de constructii legate de dinamica dezvoltarii economice si aparitia noilor tehnologii in diverse ramuri de activitate creeaza premisele aparitiei de noi provocari in proiectarea diverselor tipuri de constructii pentru asigurarea sigurantei in exploatare.

Riscurile aparute in etapa de proiectare trebuie sa fie minime si ele deja sunt abordate in sistem BIM (Building Information Modeling) pentru un numar din ce in ce mai mare de proiecte sistem, care practic intr-un proces complex aliniaza toate etapele realizarii unei constructii de la finantare, conceptie si terminand cu executia si punerea in exploatare cu consecinte minime in siguranta structurilor.

 

(Din AICPS Review, 1-2 / 2019)

 

Autor:
ing. Sorin DIMITRIEVICI

 

Citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 170 – iunie 2020, pag. 58

 



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: https://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2020/06/01/neconformitati-aparute-in-activitatea-de-proiectare-si-verificare-curenta-a-structurilor-in-conditiile-actuale-cerute-de-dinamica-sectorului-constructiilor/

Faci un comentariu sau dai un răspuns?

Adresa de email nu va fi publicata.