Subiectul prezentului articol il constituie particularitatile de conformare aparute in proiectarea terminalului de pasageri al aeroportului international Brasov, cu o capacitate de aproximativ 760 de pasageri la ora de varf. Beneficiarul investitiei este Consiliul Judetean Brasov. In anul 2020 firma Popp&Asociatii S.R.L. a realizat proiectul de rezistenta.
DESCRIERE GENERALA
Terminalul de pasageri al A.I.B., proiectat in conformitate cu o solutie arhitecturala a arhitectului Dorin Stefan, este compus din doua cladiri: corpul principal si corpul de plecari internationale.
Regimul de inaltime este S+P+E la corpul principal (C.P.) si P+E la corpul secundar (C.S.).
Sistemul constructiv ales pentru suprastructura corpului principal este complex; incarcarile gravitationale sunt preluate de placile de tip dala groasa post-tensionata si de acoperisul metalic si sunt transmise prin intermediul stalpilor la nivelul infrastructurii. Perimetral placilor au fost prevazute grinzi din beton armat, formand un sistem de cadre perimetral. Preluarea fortelor seismice se realizeaza prin intermediul unui sistem de contravantuiri in „X” si de tip „V-inversat” pe directie longitudinala si a contravantuirilor in „X” pe directie transversala. La nivelul infrastructurii, structura de rezistenta este alcatuita din planseul de peste subsol realizat in solutie de dala post-tensionata, ce reazema pe peretii de contur si pe stalpi din beton.
La alegerea sistemului de fundare s-a avut in vedere adoptarea unei solutii de fundare care sa permita instalarea unei hidroizolatii, intrucat cota de fundare a viitoarei constructii se afla sub nivelul hidrostatic stabilizat, ce poate suferi fluctuatii semnificative in perioadele cu precipitatii abundente pe intreaga perioada de viata a constructiei.
S-a optat pentru un sistem de tip radier general combinat cu fundatii izolate pe latura din stanga a cladirii, unde nu exista subsol.
Acoperisul aeroportului este realizat din structura metalica si este inchis cu invelitoare din tabla.
Dimensiunile maxime in plan ale constructiei sunt de 115 m x 60 m. Inaltimea in punctul maxim al acoperisului este de 15,60 m.
Corpul de plecari internationale prezinta un sistem structural mult mai simplu, de tip dual, cu pereti predominanti. Este compus din stalpi perimetrali si peretii nucleelor de lift pe care reazema un planseu format din placa cu grinzi din beton armat.
Accesul intre cele doua corpuri, la nivelul etajului, se realizeaza prin intermediul a doua pasarele articulate pe corpul principal si rezemate pe corpul de plecari internationale.
ASPECTE DE PROIECTARE A INFRASTRUCTURII
Proiectarea infrastructurii a ridicat mai multe probleme, dintre care cea mai importanta a fost reducerea adancimii de fundare. Din cauza nivelului freatic ridicat, a fost necesara prevederea unui sistem de epuizment pe perioada executiei, pana la inchiderea infrastructurii. Pentru optimizarea sistemului de epuizment, a fost necesara gasirea unei solutii care sa reduca cat mai mult adancimea de fundare, astfel incat nivelul de apa din sapatura sa fie cat mai mic.
S-a optat pentru planseu in solutie de dala post-tensionata cu grosimi cuprinse intre 25 cm ÷ 30 cm ce reazema pe peretii de contur de 30 cm si pe stalpi din beton armat de 60 cm x 80 cm. Pentru zonele cu deschideri foarte mari (14,40 metri) s-au introdus randuri suplimentare de stalpi din beton armat de 60 cm x 60 cm ce se dezvolta doar pe inaltimea subsolului. Acest tip de solutie este optim pentru a reduce grosimea planseului, nefiind prevazute grinzi. A putut fi redusa, astfel, inaltimea subsolului si, coroborat cu reducerea grosimii radierului la 60 cm, s-a reusit reducerea adancimii sapaturii.
ASPECTE DE PROIECTARE A SUPRASTRUCTURII
Din considerente arhitecturale, s-a dorit un sistem structural minimalist. Acest aspect, impreuna cu o conformare lipsita de simetrii si cu deschideri foarte mari, au condus la un grad de complexitate ridicat al sistemului structural.
Pentru plansee, s-a optat pentru solutia de dala post-tensionata. Aceasta a fost solutia optima pentru respectarea temei de arhitectura, ce presupune deshideri intre 9 m si 14,40 m, combinate cu incarcari utile foarte mari datorate functiunii cladirii. Solutia de planseu post-tensionat se justifica prin mentinerea inaltimii generale a planseului la 25 cm, care la deschideri de 14.40 m, in conditiile unor incarcari mari, a fost ingrosat local pana la 50 cm pentru dala de peste parter, iar pentru cea de peste etaj se ajunge pana la 55 cm. Astfel, s-au obtinut avantaje majore la distributia sistemelor de instalatii de sub plansee, acestea avand mai putine obstacole de ocolit.
In plus la cele mentionate mai sus, placa de peste parter prezinta trei goluri de mari dimensiuni (15,33 m x 9,35 m, 14,80 m x 6,85 m si 13,00 m x 4,25 m) care au ingreunat semnificativ pozitionarea fasiilor de post-tensionare. Starea de eforturi in jurul acestor goluri a fost un aspect important ce a trebuit abordat in procesul de proiectare, pentru a evita aparitia concentrarilor de eforturi cauzate de efectul de post-tensionare si, astfel, evitarea formarii fisurilor in jurul acestor goluri.
Complexitatea sistemului structural este data si de mecanismul de preluare a fortelor seismice. Lipsa de simetrie a impiedicat pozitionarea unor lame sau nuclee din beton armat care sa conduca la o comportare buna a cladirii. De asemenea, deschiderile mari, mai ales cele de pana la 14,40 metri de pe directie transversala, nu au permis formarea unui sistem de cadre din care sa rezulte dimensiuni rezonabile ale elementelor structurale.
Astfel, s-a optat pentru un sistem de preluare a incarcarilor seismice fomat din cadre contravantuite centric.
Pe directie transversala s-a utilizat sistemul de contravantuire in „X”, iar pe directie longitudinala s-au folosit atat contravantuiri in „X”, cat si de tip „V-inversat”. Pe ambele directii sistemele de contravantuire au fost dezvoltate pe doua nivele.
Din cauza rigiditatii foarte mari a acestor ochiuri de cadru, la baza stalpilor adiacenti se dezvolta eforturi de intindere considerabile sub actiunea seismica. S-a decis preluarea acestor intinderi cu stalpi din beton armat rigid formati din profiluri HEB400 imbracate intr-o sectiune din beton armat de 60 cm x 80 cm. Pentru a se putea asigura continuitatea transmiterii eforturilor intre contravantuirile de la etaj si de la parter, grinzile din aceste ochiuri de cadru sunt de asemenea metalice, din profiluri laminate HEA450.
Pe latimea guseului inimile grinzilor au fost decupate, iar talpile au fost prinse de guseu cu imbinari sudate de tip „furculita”.
Pentru transmiterea fortelor orizontale din planul acoperisului fara incarcarea excesiva a stalpilor, la partea superioara a acestora a fost prevazuta o grinda colector, prinsa articulat de stalpi. Transmiterea eforturilor se face de la acoperis, prin capetele stalpilor, catre colector, de la care se transmite la nivelul infrastructurii prin sistemul de contravantuiri.
ASPECTE DE PROIECTARE A ACOPERISULUI METALIC
Acoperisul este format din doua zone separate, ambele pe corpul principal: o zona spre fatada principala formata din 11 travei si una spre corpul de plecari internationale formata din 7 travei. Toate traveile au 9,00 m. Ambele acoperisuri au zone de consola care ies in afara inchiderii fatadei. Masurate de la linia stalpilor de fatada, consolele au 5,00 m, pe zona de acoperis dinspre corpul de plecari internationale, respectiv 12,00 m, pentru zona dinspre fatada principala.
Prin tema de arhitectura, in lungul fatadei principale a fost prevazuta o serie de arce. Initial, aveau rol pur estetic, dar ulterior, pentru optimizarea sectiunii grinzilor principale, au fost transformate in elemente structurale. Prin intermediul panelor marginale, zona de consola de 12.00 m reazema pe aceste arce.
Acoperisul metalic este format din grinzi principale IPE600, pane IPE400 si un sistem de contravantuiri orizontale format din tevi rotunde.
Grinzile principale au deschiderea de 14.40 m si sunt pozitionate la pas de 9.00 m. Pe zona de consola, grinda principala este realizata din table sudate si are inatime variabila, intre 100 cm in zona de rezemare pe ultima linie de stalpi si 50 cm la varful consolei. Pe capetele stalpilor, acestea reazema articulat, prin intermediul unei rezemari de tip cutit. Panele au deschiderile de 9,00 m si sunt pozitionate la pas variabil, intre 2,50 m ÷ 3,50 m.
INTEGRAREA BIM
Proiectul de structura al aeroportului s-a realizat integral in sistem BIM, atat la nivel general cat mai ales la nivel de detalii, utilizand softuri dedicate: Revit pe partea de beton si Tekla pe partea de metal. Coordonarea intre cele doua softuri s-a realizat prin intermediul protocoalelor IFC (Industry Foundation Classes).
CONCLUZII
Structura constructiei a fost proiectata in conformitate cu un concept ingineresc modern, tinandu-se cont de cerintele arhitecturale, termenul limita de finalizare a lucrarilor si de bugetul in care a trebuit sa se incadreze investitia. Prin proiect s-a urmarit dimensionarea eficienta a elementelor, in vederea reducerii consumului de resurse, avand astfel un impact minim asupra mediului si cu beneficii economice.
S-au propus solutii in care sa poata fi utilizate materiale, tehnologie si forta de munca de pe piata locala, acest lucru conducand la un impact redus al lucrarii, atat din punct de vedere economic, cat si social sau de mediu.
Autori:
Andrei ALDEA,
Bogdan GAGIONEA,
Ionel BADEA,
Dragos MARCU – Popp & Asociatii SRL
…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 182 – iulie 2021, pag. 24
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!
Lasă un răspuns