8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

1/25

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

Anul IV. –   Semestrul 8.

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

PARTEA a II-a –  SINTEZA DE STRUCTURĂ PORTANTĂ 

CAPITOLUL 5. –  STRUCTURI PORTANTE PARTER

5.3. Structuri parter pentru deschideri mari

5.3.1 –  Definiții, clasificări, exemplificare 

5.3.2 –  Structuri portante parter de mare deschidere, încovoiate 

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

2/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

STRUCTURI PORTANTE PARTER  CU DESCHIDERI (TRAME) MARI 5.3 

5.3.1 – 

 Definiții, clasificări, exemplificare

 

După mărimea deschiderilorde calcul structurile parter

 pot să fie de deschidere

curentă sau de mare

deschidere.

Structurile portante

parter, prin definiție, sunt

structuri portante de un

nivel, având un singur

 planșeu, cel de acoperiș.Este posibil, să existe și

subsol, caz în care este și un

al doilea planșeu. 

Structură parter de mare deschidere: Joinville –  Sală de sport

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

3/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

Structură parter de mare deschidere cu împingeri:

Gara Paddington, London, 1854

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

După solicitarea

caracteristică

structurile portante

 pot să fie încovoiatesau solicitate axial.

Solicitarea axială

 poate să fie de

compresiune

(structuri portante cuîmpingeri) sau de

întindere (structuri

 portante

suspendate). Evident

există și structurimixte, cum sunt cele

hobanate: elemente

încovoiate

suspendate.

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

4/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

Structură parter de mare deschidere cu descărcare

unidirecțională 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

Descărcarea unidirecțională presupune elemente secundare

de închidere unidirecționale (de

exemplu chesoane prefabricate

din beton precomprimat), carereazemă pe riglele cadrelor

dispuse după direcția

 principală. Stâlpii de regulă

susțin inclusiv rigle de

rigidizare dispuse după direcția

secundară, dar preluarea și

transmiterea încărcărilor

gravitaționale de produce

unidirecțional. 

Structurile portante parter de mare deschidere acoperă suprafețe variabile, mărimea lor

fiind direct legate de pretențiile funcționale. Aceste structuri sunt de realizat cu

descărcare unidirecțională sau bidirecțională.

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

5/25

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

6/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

Evoluţia concepțiilor de alcătuire ale construcțiilor 

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

7/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

grinda cu inimă plină –  100 m

grinzi cu zăbrele și arce –  250 mîncărcarea din greutatea proprie 5 x

încărcările temporare 

 peste 300 m deschidere ponderea greutății

 proprie crește 

Evoluţia structurilor uşoare - spaţiale 

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

8/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

Evoluţia structurilor uşoare –  spaţiale 

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

9/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

Varianta structurală se alege în baza unorcriterii funcţionale, mecanice şi de formă, în

urma unor procese de optimizare, cântărindavantajele şi dezavantajele. 

Structurile portante parter de mare

deschidere, încovoiate dispun de regulă –  

față de structurile cu împingeri, sau

suspendate –  de un volum minim de acoperit,

cu avantaje și dezavantaje față de adăpostirea

a funcțiunii preconizată, dar cu siguranță

 presupun un volum minim de aer de încălzit. 

5.3.2 –  Structuri portante parter de mare deschidere, încovoiate 

Structurile portante parter, încovoiate, de mare deschidere sunt structuri portante deun nivel, unde solicitarea caracteristică este încovoierea. Evident, mai cu seamă în cazul

sistemelor de susținere, solicitarea axială de compresiune nu poate lipsi. 

Holzbau –  tip I 83

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

10/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

Structuri de cadre obişnuite din lemn 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

5.3.2.1 –  Structuri de cadre obişnuite 

Structurile parter de mare deschidere din cadre obişnuite se pot realiza:

din diferite materiale: mai cu

seamă din oțel, dar este posibil

și din (rigle) de beton

 precomprimat, sau din lemn

încleiat. Mărimea deschiderieste totuși limitată de raportul

1/6 –  1/20 între înălțimea și

deschiderea riglelor de cadru:

deschiderea lor a rareori

depășește 60 m –  pentru haledin oțel, respectiv 36 m –  în

cazul structurilor din lemn sau

 pentru rigle din beton

 precomprimat;

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

11/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

T E O R I A S T R U C T U R I L O RStructuri de cadre obişnuite –  tipuri de cadre

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

12/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

având elementele structurale (stâlpii și riglele) pline (eventual și variantă cu pereți

subțiri), sau cu goluri (sistem cu zăbrele sau sistem Vierendeel);

din sisteme

statice

articulate sau

încastrate la

nivelul

contactului cuterenul,

respectiv în

dreptul

îmbinărilor

între stâlpi șirigle;

asigurând rezemarea riglelor pe stâlpi prin console scurte sau lungi; 

Structuri din

cadre obişnuite

din oțel 

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

13/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

Cadre cu trei articulații realizate

din lemn, derivate din lemn

Cadre cu treiarticulații și cu

copertine

Cadre cu trei

articulații

triunghiulare

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

14/25T E O R I A S T R U C T U R I L O R

Cadru plin cu

două articulații 

Cadru zăbrelit 

cu două articulați

Cadre cu

douăarticulații

realizate din

lemn, derivate

din lemn

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

Scheme de cadre

cu două articulații 

Cadru plin cu

două articulații 

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

15/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

Cadre duble/ cu două deschiseri din lemn lamelar încleiat 

1. Stâlp –  14/44-160 între ax de 7,50 m, 2. pane de 10x28,

5 elemente de copertină –  2x6-80 cm

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

din sisteme statice

articulate sau încastrate la

nivelul contactului cu

terenul, respectiv în

dreptul îmbinărilor între

stâlpi și rigle; 

utilizând, sau nuelemente secundare,

respectiv principale

alcătuite ca și

luminatoare.

 prin structuri portante (1) alcătuite cu o singură, sau cumai multe deschideri, (2) lucrând pe o singură, sau pe

două direcții;

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

16/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

Piscina acoperită din Gstaadt –  cadru cu 3 articulaţii cu deschideri decalate 21-35,00

lamelele de lemn variază de la 20/70 –  35/175 - 1972

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

din sisteme statice articulate sau încastrate la nivelul contactului cu terenul, respectiv în

dreptul îmbinărilor între stâlpi și rigle; 

B

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

17/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

Fabrica din Quimper, Franța 

(Richard Rogers –  1979-1981)

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

5.3.2.2 –  Structuri din cadre hobanate

Structurile parter de mare deschidere din cadre hobanate se pot realiza:

din diferite materiale: mai cu seamă

din oțel, dar este posibil și din (rigle)

de beton precomprimat, sau din lemn

încleiat. Mărimea deschideri este totuși

limitată de dimensiunile maxime

aferente unor clădiri; în cazul podurilordeschiderile maxime sunt în apropierea

valorii de 1600 m;

i i h i di l j l d hi i b i

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

18/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

Structură din cadre hobanate cu rigle zăbrelite și cu stâlpi Vierendeel 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

5.3.2.2 –  Structuri din cadre hobanate

Structurile parter de mare deschidere din cadre hobanate se pot realiza:

din diferite materiale:

mai cu seamă din oțel,

dar este posibil și din

(rigle) de beton

 precomprimat, sau dinlemn încleiat. Mărimea

deschideri este totuși

limitată de

dimensiunile maxime

aferente unor clădiri; în

cazul podurilor

deschiderile maxime

sunt în apropierea

valorii de 1600 m;

U i i T h i ă di Cl j F l d A hi ă i U b i

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

19/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

Structură metalică hobanată

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

având elementele structurale (stâlpii și riglele) pline (eventual și variantă cu pereți

subțiri), sau cu goluri (sistem cu zăbrele sau sistem Vierendeel);

din sisteme statice încastrate la

nivelul contactului cu terenul și

articulate în dreptul îmbinărilor

între stâlpi și rigle; 

 prin structuri portante (1)

alcătuite cu o singură, sau cu maimulte deschideri, (2) lucrând –  de

regulă –   pe o singură direcție;

utilizând, sau nu elementesecundare, respectiv principale

alcătuite ca și luminatoare. 

U i i T h i ă di Cl j F l d A hi ă i U b i

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

20/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

Structură metalică hobanată

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

având elementele structurale (stâlpii și riglele) pline (eventual și variantă cu pereți

subțiri), sau cu goluri (sistem cu zăbrele sau sistem Vierendeel);

din sisteme statice încastrate la nivelul contactului cu terenul și articulate în dreptulîmbinărilor între stâlpi și rigle; 

 prin structuri

portante (1)

alcătuite cu osingură, sau cumai multe

deschideri, (2)

lucrând –  deregulă –  pe o

singură direcție;

Structură metalică hobanată –  Swindon, Anglia, Centru Renault (Norman Foster, 1982)

U i i T h i ă di Cl j F l d A hi ă i U b i

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

21/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

5.3.2.3 –  Sisteme reticulate: 

Structurile parter de mare deschidere din sisteme reticulate se realizează numai din

elemente principale, neexistând astfel elemente secundare. Elementele principale

reazemă –  eventual –   pe grinzi pereți dispuși în dreptul stâlpilor de susținere. 

Sisteme reticulate

U i it t T h i ă di Cl j F lt t d A hit t ă i U b i

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

22/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

Structurile parter

de mare

deschidere din

sisteme reticulatese realizează

numai din

elemente

 principale,

neexistând astfelelemente

secundare.

Elementele

 principale

reazemă pegrinzi pereți

dispuși în dreptul

stâlpilor de

susținere. Hala expozițională –  Grenoble, 1967

U i it t T h i ă di Cl j F lt t d A hit t ă i U b i

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

23/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

Structuri reticulate din lemn

U i it t T h i ă di Cl j F lt t d A hit t ă i U b i

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

24/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

Sainsbury, Centru cultural, Norwich, Anglia, Norman Foster, 1977

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

U i it t T h i ă di Cl j F lt t d A hit t ă i U b i

8/16/2019 05_TS_II_cap5.3a.pdf

25/25

Universitatea Tehnică din Cluj –  Facultatea de Arhitectură și Urbanism 

 –  sisteme planare şi sisteme poliedrale; procese de optimizare; 

Hală industrială, SUA, Murphy & John, 1975 

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

 –  soluţionări în

concordanţă cu

detaliile constructive

adoptate, –  criterii

funcţionale, mecanice

şi de formă,

hotărâtoare în

alegerea structurii

reticulate;