Fabricatie / executie / 3D printing ● Standarde si coduri ● Structuri din bare cu pereti subtiri ● Structuri din elemente cu sectiune mixta otel-beton ● Structuri in zone seismice ● Rezistenta la foc ● Imbinari structurale ● Sustenabilitatea structurilor metalice ● Robustetea structurilor metalice ● Consolidari structurale ● Structuri inovative ● Inteligenta artificiala in proiectarea structurilor ● Otelul in arhitectura ● Studii de caz ● Domenii conexe constructiilor metalice ● Etica si responsabilitate
Daca cele de mai sus acopera exhaustiv domeniul constructiilor metalice la momentul prezent, daca considerati ca raspund oricaror intrebari pe care un specialist (dar si un profan) le-ar putea avea, privitor la acest domeniu, in mod cert nu trebuie sa ratati evenimentul de la HUB UTCN.
Continuand traditia Conferintelor Nationale de Constructii Metalice, colectivul de Constructii Metalice din cadrul Departamentului de Structuri al Facultatii de Constructii de la Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca a pregatit un adevarat regal, anul acesta, nu doar prin tematicile abordate, ci si prin numarul si valoarea invitatilor speciali − in scopul declarat al extinderii orizonturilor de cunoastere in domeniul structurilor si al facilitarii schimbului de idei si transferului tehnologic dinspre domeniul cercetarii catre industrie. Despre toate aceste aspecte ale unui eveniment mult-asteptat l-am invitat sa ne povesteasca pe dl conf. univ. dr. ing. Zsolt NAGY, responsabilul principal cu organizarea conferintei.
Revista Constructiilor: Conferinta Nationala de Constructii Metalice din Romania a ajuns la o editie aniversara. Sau, altfel spus, a atins varsta… majoratului. Cum ati rezuma parcursul evenimentului de la debut pana la acest punct… rotund – parcurs vazut prin ochii specialistului implicat in organizarea unora dintre editiile anterioare – si ce inseamna pentru Cluj, pentru Facultatea de Constructii de aici si pentru Departamentul de Structuri din cadrul acesteia, care si-a asumat rolul de organizator, gazduirea acestei editii (UT Cluj-Napoca fiind, de altfel, un centru de excelenta in proiectarea de structuri, daca e sa amintim doar rezultatele exceptionale ale studentilor de aici la competitiile internationale Seismic Design)?
conf. univ. dr. ing. Zsolt NAGY
Zsolt NAGY: Conferinta Nationala de Constructii Metalice din Romania a debutat in anul 1973 la Facultatea de Constructii din Timisoara, la initiativa academicianului Dan MATEESCU. Conferinta a fost organizata local (in Timisoara), de la inceputuri, din 3 in 3 ani. Dupa retragerea din activitate a acad. Dan MATEESCU, organizarea editiilor urmatoare a fost preluata de acad. Dan DUBINA, si seria de conferinte pana in anul 2010 a acumulat 12 editii. Scopul declarat al seriei de conferinte este de a facilita schimbul de idei si transferul tehnologic dinspre domeniul cercetarii catre industrie. Asigurarea competitivitatii constructiilor metalice si dezvoltarea durabila necesita in permanenta noi concepte, metode si mijloace pentru sustinerea activitatilor educationale, de cercetare, de formare continua si perfectionare profesionala a proiectantilor, cadrelor didactice si cercetatorilor din acest domeniu, mentinand o permanenta legatura cu producatorii si executantii ariei structurilor metalice din Romania.
Pentru a intari caracterul national al evenimentului, in 2010, la editia a 12-a a conferintei, desfasurata la Universitatea „Politehnica” din Timisoara (UPT), s-a decis preluarea organizarii conferintei prin rotatie intre universitati. Astfel, editia a 13-a a fost organizata in capitala de catre Universitatea Tehnica de Constructii din Bucuresti (UTCB), ocazie cu care s-a decis modificarea periodicitatii de la 3 la 2 ani. Au urmat, prin rotatie, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca (UTCN) in 2015, Universitatea Tehnica „Gheorghe Asachi” din Iasi (UTGAI) in 2017 si turul s-a inchis in 2019, cand conferinta s-a reintors la UPT, in Timisoara, cu cea de a 16-a editie. Din cauza perioadei pandemiei COVID-19, la reluarea turului s-a decalat organizarea cu un an, editia a 17-a organizandu-se de UTCB in 2022; si iata-ne la cea de-a 18-a editie, din nou la Cluj.
Aceasta editie aniversara se va desfasura in noile spatii ce au fost amenajate de catre UTCN in fosta cladire a Bancii Transilvania si Casa de Moda de pe strada George Baritiu din Cluj-Napoca, inaugurate foarte recent (in luna februarie) sub denumirea HUB UTCN, demarand in forta activitatea de hub si cu acest eveniment.
Revista Constructiilor: Cum s-au materializat rolul si scopul acestor intalniri, de-a lungul anilor?
Zsolt NAGY: Chiar daca caracterul national al conferintei a ramas, participantii fiind cu precadere din Romania, fiecare editie a inclus in program personalitati marcante de talie internationala. La editia precedenta a conferintei de la Cluj am avut doi invitati speciali straini: prof. ir H.H. SNIJDER (Eindhoven University of Technology – Olanda), cu o prezentare despre editia viitoare a eurocodului pentru otel, intitulata The next version of part 1-1 of Eurocode 3 on steel structures: needs for an update, si prof. Luis SIMOES da SILVA (Universidade de Coimbra – Portugalia), cu cele mai recente dezvoltari ale imbinarilor structurilor metalice si mixte otel-beton, intitulata Recent development in design of connections of steel and steel-concrete composite structures.
La editia actuala – cu ajutorul sustinerii partenerilor din industrie, pentru care ne exprimam recunostinta si pe aceasta cale – am reusit sa extindem lista invitatilor externi la 4: Kim RASMUSSEN (Sydney University – Australia), James LIM (Waikato University – Noua Zeelanda), Ioannis VAYAS (National Technical University of Athens – Grecia) si Dinos IOANNIDIS, business development manager al companiei britanice STRUMIS LTD.
Kim RASMUSSEN ne va impartasi din experienta de cercetare australiana privind generalizarea metodei componentelor pentru imbinarile structurilor metalice, intr-o prelegere intitulata Connections – the full-range Generalised Component Method.
James LIM, prin prezentarea sa, Joint effects in cold-formed steel portal frames, ne va oferi o viziune integrata a imbinarilor structurilor realizate din elemente cu sectiuni formate la rece.
Ioannis VAYAS abordeaza un subiect practic din experienta proprie profesionala in ceea ce inseamna evaluarea structurilor de poduri, prin exemplul unui pod metalic cu varsta de peste 60 de ani, prezentarea sa avand titlul Evaluation of the old sliding Steel bridge in Chalkis, Evia, Greece.
Iar Dinos IOANNIDIS, alaturi de compania Allbim, evidentiaza importanta tehnologiei in fabricarea si executia structurilor metalice, intr-o prezentare cu titlul Efficient digitization in modern steel fabrication.
Ambele zile includ si sesiuni de workshop organizate de partenerii principali ai conferintei, firmele Reflex Engineering (distribuitor de softuri IDEA StatiCa si ConSteel) respectiv Allbim Net.
Si invitatii speciali din Romania abordeaza subiecte de interes actual, cu caracter international. Academicianul Dan DUBINA, prin prisma proiectelor de cercetare derulate, va prezenta cateva structuri proiectate si realizate in solutie compusa sau hibride, prin lucrarea intitulata Structuri si elemente structurale compuse sau hibride in cladiri si lucrari ingineresti.
Pentru a avea o paleta completa de subiecte, nu putea lipsi punctul de vedere al unui arhitect. Cu o vasta experienta practica, arhitectul Serban TIGANAS – in prezent si decanul Facultatii de Arhitectura din cadrul UTCN – ne ofera un subiect incitant: Optiunea pentru otel sub presiunile actuale.
Analizand doar tematicile abordate in editia anterioara (desfasurata la Cluj-Napoca) a conferintei – CM14, din anul 2015 – constatam ca in curand vom experimenta modificarile aduse noului pachet de eurocoduri, despre care ne-a relatat Bert SNIJDER in 2015. Iar tematica editiei din acest an ne ofera o viziune asupra trendurilor, pe urmatorii ani, atat din industrie, cat si din domeniul cercetarii.
Revista Constructiilor: De ce constructii metalice? Ce pledeaza pentru alegerea acestora in locul unora din beton si zidarie?
Zsolt NAGY: Creativitatea implica si decizia rationala de alegere a materialului adecvat pentru realizarea unei structuri. Acest pas decizional – de altfel foarte important – in cadrul unui proiect de multe ori nu are neaparat un rationament logic. Experientele anterioare ne influenteaza subconstientul si de multe ori se ajunge la alegerea unui material, fara a trece prin filtrul rationamentului logic.
Exista o serie de avantaje, care sustin utilizarea otelului in realizarea constructiilor metalice. Raportul rezistenta/greutate proprie mare, acuratetea structurilor rezultate, rapiditatea la montaj sunt doar cateva dintre acestea, care par atribute perisate. Orice selectie de material are, evident, avantaje si dezavantaje. In mod nefiresc, despre structurile metalice de multe ori se propaga o impresie centrata pe dezavantaje, transformate deja in mituri urbane. Insa as lasa aceasta intrebare deschisa, venind cu propunerea sa aflati un posibil raspuns din prelegerea arhitectului Serban TIGANAS, Optiunea pentru otel sub presiunile actuale.
Revista Constructiilor: Unde se situeaza, astazi, Romania, comparativ cu tarile dezvoltate, in ceea ce priveste progresul tehnologic si mai ales implementarea in piata a noilor tehnologii? Si care sunt principalele probleme cu care se confrunta?
Zsolt NAGY: „Comparativ cu tarile dezvoltate” poate nu este cea mai fericita formulare. In Romania de azi exista progres si se implementeaza tehnologii noi, dar suferim la capitolul de strategii si abordari holistice. De aceea, progresul si noile tehnologii, in unele cazuri, nu produc randamentul cu care liderii domeniului avanseaza. Investim prea putin in cercetare si dezvoltare si pierdem plutonul fruntas, al carui ritm este mai bun. Tehnologiile noi ofera noi oportunitati, pe care le ratam pe seama practicilor inradacinate, de care nu ne putem debarasa. Am putea mai multe, daca am aloca mai mult timp unei bune organizari, focalizand pe activitatile productive in lantul de valoare si nu ne-am risipi energia pe administrare sterila. In mod clar avem multe de recuperat, dar nimic nu este imposibil, daca exista dorinta si organizare.
Revista Constructiilor: Revenind la CM18, am remarcat, anul acesta, numarul semnificativ de invitati speciali dar si de tematici, printre care si doua, cel putin, care „aduc viitorul in prezent”: printarea 3D si utilizarea AI in proiectare. Va rugam sa le treceti in revista si sa ne spuneti cum au fost alese. Sunt ele definitorii pentru situatia domeniului la momentul prezent si (de ce nu) viitor?
Zsolt NAGY: Editia anterioara a conferintei organizata de Colectivul de Constructii Metalice al Departamentului Structuri de la UT Cluj a urmarit diseminarea cunoasterii din domeniul structurilor metalice la nivel european. Editia actuala si-a propus deschiderea mai larga, vizand zonele indepartate de pe mapamond, dar cu experienta semnificativa in structuri metalice. Exista si proiecte internationale Erasmus+ in care unele actiuni-cheie sunt orientate spre cooperarea intre organizatii si institutii. Aceasta actiune-cheie sprijina, printre multe altele, parteneriate pentru inovare, inclusiv aliante si proiecte orientate spre viitor. Interactiunea cu invitatii speciali, prin invitatia lansata si acceptata, pune bazele unei astfel de colaborari viitoare.
Tematicile alese sunt inspirate de trendul actual: tehnologia de printare 3D este utilizata pe o scara din ce in ce mai larga si rezolva probleme de fabricatie si executie, pe care in proiectare prin digitalizare si cu implementarea tehnologiei BIM (Building Information Modelling) le putem rezolva de 20 de ani, insa necesita o redefinire radicala a procesului conventional practicat in fabricatie si executie (si nu numai).
La UTCN dispunem de tehnologia de printare 3D la nivel demonstrativ (3D printing pentru mortare si piese din plastic). In domeniul industrial, implementarea pentru anumite materiale necesita doar trecerea de la scara experimentala la cea industriala, dar in mod clar acest lucru e doar o chestiune de timp.
Asa cum trecerea de la planseta la proiectarea asistata de calculator a revolutionat meseria de inginer proiectant de structuri, asa si tehnologia BIM si digitalizarea ofera oportunitatea redefinirii proceselor conventionale intr-o noua forma. AI (adica Artificial Intelligence) poate fi liantul in acest proces, digitalizarea proiectelor oferind oportunitatea de a crea o imensa baza de date, din care probleme deja rezolvate anterior ar putea capata o solutie generata instant.
In acest scop, UTCN a pregatit si un program de master in limba engleza. Programul va debuta in toamna acestui an, sub denumirea Inteligenta Artificiala in Inginerie Civila si Managementul Constructiilor. Toate aceste actiuni vor intensifica atat activitatea educationala cat si de cercetare in aceste domenii.
Revista Constructiilor: V-am ghida catre o discutie despre sustenabilitate (a structurilor) si despre rolul consolidarilor, la pachet cu posibilitatile oferite, deoarece se inscriu in trendul atat de necesar al protejarii mediului (simplist spus), dar mai relevanta ni se pare viziunea specialistului implicat in organizarea evenimentului. Spuneti-ne, deci: care, dintre tematici, preconizati ca este cea mai predispusa sa suscite interesul celor din domeniu? Si care are cel mai mare potential de a aduce informatie noua (implementabila pe termen scurt si mediu) in sector?
Zsolt NAGY: Subiectul sustenabilitati totdeauna naste dispute. Daca aceasta intrebare se formuleaza relativ la utilizarea otelului, lemnului sau a betonului, un fan de structuri metalice clar sustine structurile de otel, unul de structuri din lemn − pe cele din lemn, iar unul de structuri din beton se jura pe structurile din beton. Una dintre problemele majore se leaga de disponibilitatea istoricului de date sistematic culese din exploatare, pentru a putea face comparatii veridice. Pe de alta parte, schimbarea contextului poate avea repercursiuni asupra analizei comparative, ceea ce face discutia subiectiva. In opinia mea, fiecare material isi are locul si rolul in selectia unei solutii finale, sustenabilitatea fiind puternic influentata de experienta profesionala si calitatea deciziilor pe care un inginer proiectant de structuri le poate lua. Simplul fapt ca decidem sa utilizam un anume material nu poate fi garantul sustenabilitatii. Conform publicatiei Green Guide to Specification (BRE and Oxford Brokes University – Marea Britanie), clasificarea cladirilor se face dupa criteriile urmatoare: Impact asupra schimbarii climatice (1), Scaderii resurselor fosile (2), Impact asupra stratului de ozon (3), Impact asupra sanatatii − toxicitate aer si apa (4), Impact asupra emisiilor acide − ex. ce conduc la ploi acide (5), Ecotoxicitate − emisii de substante grele cu impact asupra mediului (6), Eutrophication − emisii de nitrati / fosfati ce favorizeaza formari de alge (7), Smog (8), Impact asupra extractiilor de minerale (9). Pe o scala de la Best (A) la Worst (C), solutiile metalice au clasificare Best (A).
Rolul consolidarilor si protejarea patrimoniului construit este indiscutabil. Romania are foarte multe cladiri istorice valoroase, pe care, daca dorim sa le pastram, trebuie sa le si intretinem – si, dupa caz, sa le evaluam si consolidam in mod adecvat. In aceste consolidari, utilizarea otelului este inevitabila. Ziua de 17 aprilie este dedicata unei vizite tehnice la Castrul de la Turda, unde foarte recent s-a finalizat repunerea in circuitul turistic a vechilor ruine din epoca romana. Protejarea ruinelor si punerea in valoare a sitului arheologic s-au facut aproape exclusiv cu structuri metalice.
Evaluarea si relevarea situatiei reale din teren cu aplicarea scanarii 3D cu sprijinul dronelor in locurile greu accesibile si crearea unei metodologii asistate de AI pot contribui la imbunatatirea rezilientei patrimoniului construit. Lucram si in momentul de fata la proiecte similare. Prezentarea acestor exemple de bune practici in cazul structurilor existente, aplicate si diseminate publicului, pot aduce rezultate si schimbari interesante pe termen scurt si mediu.
Revista Constructiilor: Ne puteti dezvalui, in avans, cum se aplica, concret, tehnologia de printare 3D in cazul structurilor? Exista deja repere, sau modele de bune practici?
Zsolt NAGY: Exista deja in Amsterdam un pod pietonal metalic de 12 m deschidere realizat integral prin tehnologie de printare 3D de catre compania Arup (https://www.arup.com/projects/mx3d-bridge). Realizarea a fost premiata in anul 2018, ceea ce indica si o anumita vechime a tehnologiei, daca ne putem exprima in acesti termeni. In cazul elementelor metalice pot fi folositi roboti de debitare, sortare si sudura, in scopul asamblarii unei structuri, fara interventie umana externa, sau pot fi realizate (deocamdata la o scara nu foarte mare) cu tehnici de printare laser a unor forme oarecare modelate pe cale computerizata. O foarte buna sinteza pe acest subiect ofera articolul Metal 3D printing in construction: A review of methods, research, applications, opportunities and challenges publicat in revista internationala Engineering Structures: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.11.045.
Revista Constructiilor: Care va fi formatul conferintei? Se va desfasura strict pe modelul clasic, de intalnire fizica nemijlocita intre cei interesati, sau va avea si o componenta online?
Zsolt NAGY: Formatul conferintei va fi exclusiv fizic, pe modelul clasic. Experienta conferintelor organizate online in perioada pandemiei COVID-19, comparativ cu cele pe modelul clasic, deocamdata favorizeaza modelul clasic de organizare, unde interactiunea directa intre participanti este in prim plan. In orice caz, se va realiza un volum al conferintei – pe modelul conferintelor anterioare, ce va include toate articolele prezentate in plen, accesibil si celor care nu au participat la lucrarile conferintei.
Revista Constructiilor: Provocati de titlul unei lucrari pe care ati avut-o la editia anterioara a Conferintei Nationale de Constructii Metalice, va provocam, la randul nostru, sa ne spuneti cateva cuvinte despre iluzii in proiectarea structurilor metalice.
Zsolt NAGY: Tematica iluziilor are ca sursa de inspiratie eroarea umana si urmarile grave, pe care le poate avea o eroare nedescoperita la timp in cadrul unui proiect. O eroare neidentificata sau o greseala repetata in mai multe randuri, dar neiesita (inca) la iveala, creeaza iluzia proiectului bine realizat in autorul acestuia. Aceasta pana in momentul in care, in cazul cel mai fericit, dintr-o verificare ulterioara, se descopera si se remediaza vreo eroare. In cazurile mai putin fericite, situatiile nedescoperite pot escalada si pot genera pagube materiale importante, chiar si victime omenesti.
Pagube materiale mai mici sau mai mari pot fi generate si de unele ipoteze asumate de proiectantul structurii in procesul de proiectare. Aceste situatii creeaza iluzia sigurantei totale in utilizator, exigentele noilor norme fiind din ce in ce mai inalte.
Cele mai periculoase situatii sunt generate de fortarea economiei de materiale la structura principala de rezistenta. Iluzia economiei este generata de economia obtinuta pe o categorie de lucrari, care in general nu are cea mai importanta pondere in costurile totale ale constructiei, avand ca impact cresterea riscurilor prin scaderea siguratei proiectate.
Revista Constructiilor: Evident, nu putem omite din discutie legislatia: eurocoduri, norme etc. In ce stadiu sunt acestea si ce ar trebui schimbat?
Zsolt NAGY: Ne apropiem de lansarea celei de-a doua generatii de eurocoduri, care inseamna o serie de noi documente si modificari in cele existente. Privind doar strict din perspectiva structurilor metalice, vom avea lansarea a doua noi documente:
- EN 1993-1-14: Eurocode 3 − Design of steel structures − Part 1-14: Design assisted by finite element analysis
- EN 1993-1-13: Steel beams with web openings
In cazul codurilor romanesti, este de asteptat noua versiune a codului seismic P100, care in momentul de fata se afla in prima dezbatere publica. N-as dori sa-i demoralizez pe specialistii domeniului, dar ne asteapta multe noutati si va trebui sa alocam resurse suplimentare pentru asimilarea si diseminarea informatiilor noi. Ce ar trebui schimbat? Probabil viteza de asimilare a informatiilor noi, care sunt din ce in ce mai multe. Iar cine pierde ritmul, nu reuseste sa tina pasul cu schimbarile.
Revista Constructiilor: Pentru a incheia intr-o nota frumoasa, si in asteptarea unui raport post-eveniment: succesul acestei editii a Conferintei Nationale de Constructii Metalice, in viziunea dumneavoastra, ar fi sinonim cu…?
Zsolt NAGY: In mod hotarat, PROGRES! Cu siguranta toti cei care vor participa la eveniment se vor intoarce acasa cu ceva nou, care speram ca va contribui la progresul domeniului.
Toate informatiile relevante despre cea de-a XVIII-a editie − de la Cluj-Napoca − a Conferintei Nationale de Constructii Metalice sunt disponibile pe site-ul dedicat,
www.con-steel.ro
…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 212 – aprilie 2024, pag. 52-54
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