Download pdf - Curs Plansee

Transcript

Plansee

GeneralitatiPlanseele sunt elemente de constructii plane, orizontale (inclinate), ce

compartimenteaza cladirea pe verticala si fac parte din structura de rezistenta impreuna cuelementele portante verticale (stalpi, pereti).

Planseele indeplinesc rolul de diafragma orizontala prin preluarea fortelor orizontalesi transmiterea acestora la elementele verticale din structura de rezistenta.

Planseul este alcatuit din tri parti principale: pardoseala, structura de rezistenta(placa) si tavanul. Structura de rezistenta a planseului poate fi realizata din:

– elemente principale de rezistenta (grinzi) si elemente de umplutura (ceramice,beton armat);

– elemente prefabricate sub forma de fasii;– panouri mari;– beton armat monolit alcatuit dintr-o placa continua ce reazema direct pe elemente

portante verticale sau prin intermediul unor grinzi ori capitelui executate in acelasitimp cu placa.Structura portanta trebuie sa reziste la incarcarile verticale din greutatea proprie a

planseului, la incarcari utile (oameni, mobilier, materiale depozitate) si la incarcariprovenite din greutatea peretilor de compartimentare (despartitori).

Exigentele planseelorEfectul de saiba este in crestere de la structura de rezistenta a planseului, alcatuita

din elemente principale si de umplutura, la fasii, la panouri mari, avand valoarea maximala cea din beton armat monolit.

In stadiul limita de exploatare se vor evita deformatiile verticale excesive. Deexemplu, la planseele din lemn cu deschidere mare, dimensionarea grinzilor esteinfluentata de limitarea sagetii reale, astfel incat sa nu apara fisuri in tavanul prins degrinzile de lemn.

Exigenta de siguranta la foc se refera la asigurarea de catre planseu a durateinecesare sigurantei ocupantilor cladirii, corespunzatoare unei anumite rezistente la foc.

Exigenta de durabilitate se refera la durata de viata a planseelor din lemn saumetal, prin mentinerea in timp a caracteristicilor la valorile prescrise. Aceasta se realizeazaprin masuri de protectie la umezeala a elementelor de lemn sau metal sau la agentibiologici la elementele de lemn.

Plansee cu grinzi din lemnLemnul folosit din cele mai vechi timpuri ca material de constructie este si astazi

competitiv in raport cu alte materiale (cu betonul de exemplu) datorita proprietatilor fizico –mecanice precum si calitatilor sale care pot fi sensibil ameliorate:

– eforturile unitare admisibile ale lemnului au valori aproximativ egale la intindere sicompresiune;

– densitatea redusa a lemnului face ca greutatea la sectiune egala sa fie de 4 – 5 orimai mica decat a unui element din beton armat. Aceasta proprietate asiguramaleabilitate la punerea in opera si permite industrializarea pe scara larga astructurilor executate din lemn fara sa necesite utilaje grele pentru transport simontaj;

– eforturile unitare admisibile sunt in functie de gradul de umiditate al materialuluilemnos care trebuie sa fie constant intre 12 – 15 %. Tratamentele fungicide,antiparazitare, hidrofuga, la care este supus lemnul au ca efect reducerea influenteivariatiilor umiditatii ambinate. Lemnul nu este rezistent la unele actiuni chimice si la

actiunea temperaturilor ridicate. Prin tratarea ignifuga, pericolul propagarii ficuluieste practic inlaturat, iar structurile din lemn devin usor de intretinut, estetice sirelativ durabile.Ansamblul acestor caracteristici la care se mai poate adauga consumul redus de

manopera si energie, costul scazut precum si avantajele pe care le aduce tehnicamoderna a imbinarilor incleiate, realizarea unor legaturi omogene a elementelor imbinate,justifica folosirea lemnului ca material de constructie. Rezervele limitate si posibilitateavalorificarii pe plan superior prin prelucrare industriala, au limitat insa aria utilizarii lemnuluiin constructii. Astazi se executa plansee din lemn la unele cladiri de locuit situate in regiuniunde lemnul este materialul traditional de constructie, la cladirile din mediul rural, sau laconstructii cu caracter provizoriu. Nu se recomanda folosirea planseelor din incaperi ude(spalatorii, bai), in incaperi in care exista pericol de incendiu (depozite de marfuriinflamabile sau de combustibil), peste subsoluri sau la plansee cu incarcari mari statice sidinamice.

Planseele din lemn sunt alcatuite din urmatoarele elemente componente:– grinzi , care preiau si transmit reazemelor incarcarile din greutatea proprie si din

greutatea celorlalte elemente componente ale planseului precum si incarcarile utile.– elemente de umplutura (elemente secundare de rezistenta) care realizeaza rolul

functional al planseului de compartimentare pe verticala a cladirii in niveluri.Distributia grinzilor la planseele de lemn se poate face :

– dupa o singura directie, paralel cu latura scurta a incaperii rezemand pe zidurilelungi ale acestuia (fig.1a);Pentru deschideri mici (1 – 2 m) si incarcari reduse, cand se folosesc ca elementeportante dulapi de lemn asezati pe lat, acestia se pot aseza alaturat, fara elementede umplutura.

– Dupa doua directii cu grinzi principale asezate la distante de 3...5 m pe carereazema apoi grinzile secundare (fig.1b). Pantru a limita deschiderile grinzilorprincipale la circa 6 m se prevad in lungul acestora stalpi (fig.1c).Grinzile planseului (grinzile secundare) se aseaza la distante de 70 – 90 cm in

functie de incarcarile utile, de deschidere, de tipul elementelor de umplutura etc.; ele seconfectioneaza de regula din lemn de rasinoase si mai rar din lemn de fosioase.

Fig.1

Rezemarea grinzilor se face in mod obisnuit pe 15 – 20 cm in nise prevazute inzidarie, direct sau prin intermediul unui dulap din lemn cu lungimea de circa 2 ori latimeagrinzii; deoarece capetele grinzilor pe zidul exterior sunt expuse pericolului umezirii serecomanda urmatoarele masuri constructive (fig.2):

Fig.2

– intre fetele grinzii si zidarie se lasa un spatiu de aerisire de 3 – 5 cm;– izolarea termica a peretelui nisei cu material termo – izolant pentru a impiedica

condensarea vaporilor de apa pe peretii nisei;– tratarea capetelor grinzilor pe circa 40 – 50 cm lungime cu antiseptice sau

infasurarea cu carton bitumat;– taierea oblica a capetelor grinzilor pentru a mari suprafata de evaporare; aceasta

suprafata se antiseptizeaza dar nu se infasoara in carton bitumat pentru a nuimpiedica evaporarea apei din grinda;

– in timpul executiei nisele se lasa deschise spre exterior pana la executia tencuieliiexterioare pentru a favoriza uscarea rapida a grinzilor.

Pentru a spori stabilitatea zidurilor portante ale cladirii precum si pentru asigurarearigiditatii spatiale a constructiei, capetele grinzilor principale si secundare (din 2 in 2) seancoreaza in zidurile pe care reazema. Ancorele se confectioneaza din otel lat 50 x 6 mmsi se prind de grinzi cu 2 – 3 suruburi sau cuie. In zidarie, ancorarea se face prin indoireaancorei in unghi drept, intr-un rost vertical al zidariei sau prin indoire la 180º si trecereaprin aceasta indoitura a unei bare din otel beton Φ20.

La cladirile cu plansee din lemn amplasate in regiuni seismice in planul derezemare al grinzilor se prevad centuri din beton armat si in acest caz ancorarea grinzilorse face in aceste centuri cu bare din otel beton.

Plansee turnate monolite din beton armatSe realizeaza prin turnarea concomitenta la fata locului a tuturor elementelor

planseului. Au in prezent o foarte larga utilizare datorita multiplelor avantaje: planseelesunt capabile de a prelua incarcari importante statice si dinamice, au o durabilitate ridicatain exploatare, sunt incombustibile, sunt igienice, se pot intretine usor. Datorita caracteruluimonolit asigura o buna legatura intre peretii portanti ai structurilor, creand diafragmeorizontale de rigidizare spatiala. Acesta este tipul ideal de planseu pentru cladirile plasatein regiuni seismice. Planseele de beton armat monolit pot fi folosite la orice forma de planorizontal sau la o dispunere variata a peretilor portanti.

Este cunoscut faptul ca din beton armat monolit se pot realiza forme variate alestructurii, se obtin efecte arhitectonice deosebite. Consumul ridicat de manopera pesantier si material lemnos necesar pentru confectionare, face ca sa se treaza la folosireape scara mai larga a betonului armat prefabricat in tehnica planseelor. Utilizarea betonuluiarmat monolit este justificata numai la cladiri inalte, cu incarcari importante, la planuriorizontale variate unde nu poate fi aplicata tipizarea elementelor prefabricate de planseusau in cazul planseelor cu goluri multe si mari.

Planseele monolite folosite la cladiri se clasifica astfel:– plansee cu placi, nervuri si grinzi principale;– plansee cu placi rezemate pe contur (armate crucis);– plansee cu nervuri dese si plansee casetate;– plansee ciuperca si plansee dala.

Planseele cu placi, nervuri si grinzi, dau tavane care nu sunt netede, grinzile fiindaparente. In cele mai multe cazuri insa, in constructii de cladiri se cer tavane plane,netede, mai ales la cladirile de locuit cu inaltimi reduse (de 255 – 260 cm). Este necesarsa se prevada un tavan suspendat de tip rabit (fig.3). In cazuri similare se folosescplansee cu placi rezemate pe contur care permit deschideri mai mari, elementele desustinere fiind plasate chiar la limita incaperilor. Planseul rezemat pe contur este folositfrecvent datorita grosimii reduse. Astfel cu o placa de 8 – 12 cm grosime, pardoseala de 7cm si tencuiala de 1 cm se pot obtine in mod curent solutii avantajoase de plansee, cuinaltime redusa de 16 – 20 cm.

Placile. Aceste elemente de constructie au doua dimensiuni (latime, lungime), mult maimari fata de a treia, care este grosimea placii. Placa plana rezemata pe contur, incarcatacu sarcini verticale, capata deformatii elastice si plastice, functie de eforturile unitareproduse in beton.

Modul de lucru al placilor este influentat de :– dispunerea pe reazeme, pe 1, 2, 3, sau 4 laturi;– raportul dimensiunilor laturilor

Placa de beton armat va capata, functie de aceste conditii, o deformatie cilindricasau o deformatie sferica (fig.4). In cazul aparitiei deformatiei cilindrice, placa (lucrand pe osingura directie) se poate considera ca fiind alcatuita din fasii paralele, de latime b, lucrandindividual si identic.

La placile unde apare deformatia sferica, lucrand pe doua directii, impartirea pe fasiitrebuie facuta pe ambele directii. Aceste fasii vor conlucra mai mult sau mai putin, infunctie de raporturile laturilor, la transmiterea incarcarilor pe reazeme.

Fig.4

Placa armata pe o directie transmite sarcina verticala la nervuri (grinzi secundare, pentruca aceasta, in final, s-o transmita la grinzile principale. Aceste placi se calculeaza pe fasiide 1,0 m latime paralel cu latura scurta; dupa aceasta latura se dispune si armatura derezistenta.

Armaturile de repartitie vor acoperi momentele incovoietoare de pe directia lunga,care apar datorita sarcinilor repartizate uniform, a rigiditatii grinzilor paralele cu directia dearmare a placii si a deformatiei placii pe deschiderea mare.Placa armata (crucis) dupa doua directii. La acest tip de placa dispare notiunea de grindasecundara sau principala. Ea trebuie sa indeplineasca conditia 0,5>l1/l2<2

Grinzile planseului sunt elemente incovoiate a caror amplasare depinde de caroiajulstalpilor sau de pozitia zidurilor de caramida. Grinzile principale reazema pe directia cudeschidere mica, iar grinzile secundare sunt mai scurte decat cele principale.

Distributia grinzilor mai este conditionata si de ratiuni arhitectonice si decomportarea, in ansamblu, a cladirii la sarcini orizontale.

Pozarea grinzilor secundare se face in functie de incarcarea planseului, distantaeconomica este de 1,50...2,50 m ajungandu-se si la 3,50 m in cazul unui singur rand degrinzi si sarcini mici.

Grinzile principale, care sunt reazeme fixe pentru grinzile secundare au intre eledistanta de 4,0...6,0 m, ajungand pana la 7,50 m.

Incastrarea grinzilor planseului in zidarie produce eforturi ce se repartizeazaaproximativ triunghiular; M reprezinta momentul incovoietor din incastrare; acesta nu va fimai mare decat cel rezultat dintr-o incastrare perfecta a grinzii. Armatura de pe reazemeste determinata de acest moment incovoietor M. In peretele de zidarie, eforturile decompresiune locala trebuie sa fie mai mici decat eforturile unitare de compresiune pentruzidarie cu mortar de var si ciment. In cazul depasirii acestor valori, grinda planseului selateste pe reazem.

Din considerente estetice, in cazul planseelor cu grinzi principale si secundare serecomanda realizarea tavanului drept (plan). Acest lucru se poate obtine mascandplanseul cu un tavan fals, realizat din placi de gips – carton suspendat prin intermediulunui schelet metalic. Alta modalitate de realizare a tavanului plan este planseul cu grinziintoarse, intre care se toarna o umplutura din beton usor peste care se pozeazapardoseala.

Plansee retele de grinzi (casetate)Retelele de grinzi folosite la acest tip de plansee sunt:

– grinzi paralele cu cele doua directii ale zidurilor incaperii;– grinzi pozate pe doua directii aproape rectangulare facand cu zidurile unghiuri de

45º.

Fig.5

Planseele casetate cu grinzi paralele prezinta eficienta economica atunci candraportul laturilor incaperii l1/l2<1,5. In cazul cand raportul l1/l2>1,5, apare eficienta folosireaplanseelor cu retele grinzi inclinate cu un unghi fata de margini.

La acest tip de plansee, grinzile cele mai solicitate sunt cele de colt, adica celescurte; grinzile din camp, mai lungi, fiind mai putin incarcate.

Avantajele acestui tip de planseu ies in evidenta daca le comparam cu cele ale

planseelor cu grinzi secundare si principale astfel:– grinzile sunt incarcate uniform, datorita distributiei incarcarilor, permitand adaptarea

unor sectiuni mai mici;– se pot acoperi deschideri peste limita admisibila a planseului cu grinzi secundare si

principale;– pentru anumite raporturi se poate face o economie de beton de 30%.

Planseul casetat cu retea de grinzi de inaltime egala serveste la acoperireaincaperilor de dimensiuni sporite, a salilor la cladiri social culturale care asigura orezemare pe contur. Daca sala are inaltime corespunzatoare, se prefera ca grinzile sa fielasate aparente. Se accentueaza prin aceasta solutia constructiva din beton armat astructurii.

La cladirile unde elementele portante vertical, cum sunt cadrele sau peretii portanti,sunt asezate la distanta relativ mare si se cere un tavan neted, se pot folosi planseele cunervuri dese (fig.4).

Fig.6

La aceasta solutie nervurile se pot masca in mai multe feluri:a) la turnare se prevad in cofraj sipci ancorate in beton folosind cuie. De sipci se prindeapoi o astereala de sustinere sau direct tavanul din tencuiala uscata (fig.4a).b) pe o sustinere fara cofraj se monteaza cutii de dimensiunea golurilor dintre nervuri.Cutiile se executa dintr-un cadru de sipci din lemn, infasurat cu un strat de trestie siacoperit pe suprafetele in contact cu betonul, cu un strat de carton asfaltat (fig.4b). Dupace se monteaza armatura, se toarna betonul intre cutii, acestea ramanand inglobate inplanseu, asigurandu-se astfel un tavan plan. Finisajul tavanului poate fi fixat de fundulcutiei inainte de montarea lui (de exemplu o tencuiala uscata).

La cladirile social culturale cu posibilitati de rezemare pe contur, planseul cu nervuridese poate ramane aparent. In acest caz se folosesc cofraje de inventar metalice sau dinmasa plastica cu colturi rotunjite, rezultand un planseu cu efect plastic.

Plansee tip ciupercaAceste plansee din beton armat monolit (fara grinzi) sunt alcatuite din placi plane

rezemate direct pe stalpi, prin intermediul capitelurilor (fig.7). Prin disparitia grinzilor, placade beton, singurul element orizontal, este destinata sa primeasca si sa transmita sarcinile

exterioare la structura de rezistenta verticala.Pe conturul planseului se pot dispune si grinzi deasupra stalpilor, renuntandu-se la

capitel.In placile acestui tip de planseu se pot poza goluri de orice dimensiuni, cu conditia

ca sectiunile ramase sa asigure preluarea eforturilor.Planseele fara grinzi prezinta avantaje din punct de vedere al reducerii inaltimii

constructive (cu circa 8...10%), datorita suprimarii spatiului intre placa si fata interioara agrinzilor.

Fig.7

In cazul acestor plansee, distributia stalpilor se face functie de cerintele functional –estetice si economice. In plan, stalpii pot forma un caroiaj de patrate sau dreptunghiuri.Distanta intre stalpi e recomandabil sa nu depaseasca 6,00 m. Grosimea minima astalpilor se ia l1/20 ( l1 - interaxul stalpilor, considerat pe latura mare), dar nu mai putin de30 cm.

Placa planseului ciuperca se dimensioneaza la momentele incovoietoare pozitive sinegative, pentru fasiile de reazem si pentru fasiile de camp.

Grosimea minima a placii este egala cu l1/32 (minim 13 cm) la plansee cu capiteluldrept, iar l1/35 (minim 12 cm) la plansee cu capitelul frant.

Rolul principal al capitelului, in cadrul planseelor ciuperci, este de a micsoradeschiderea de calcul a placii si de a asigura rezistenta la strapungere a placii.

Capitelul va mari rigiditatea ansamblului stalp – placa. Deci capitelul va facilitascurgerea eforturilor din placa in stalpi si va prelua in bune conditii tensiunile ce apardatorita schimbarii de directie in traseul fortelor. Aceasta ingrosare a stalpului la contactulcu placa va micsora momentul incovoietor cu 20...30%.

Conturul capitelului se poate stabili prin calcule, functie de sarcina la care este

supus planseul si de calitatea betonului pus in opera. Capitelul poate avea forme in plan:patrata, dreptunghiulara sau circulara.

Planseele ciuperca se folosesc mai frecvent in constructii industriale.Plansee dalaPlanseele dala sunt alcatuite dintr-o placa dreapta ce reazema direct pe stalpi, fara

intermediul capitelurilor. Lipsa unor elemente de rigidizare, sporita fata de placa schimbamodul de transmitere a fortelor, aducand lucrul in suprafata a intregii dale.

Planseele de tip dala sunt tot mai frecvent folosite in tehnica constructiilor. Sealcatuiesc si se calculeaza in mod similar ca si cele ciuperca, capitelul fiind considerat case inglobeaza in dala. Aceste plansee au un consum sporit de otel beton, prezintaavantaje de ordin arhitectural. Lipsind orice element orizontal de sustinere, se poate obtineo suprafata plana de dimensiuni sporite.

Legatura intre placa si stalp, in cazul planseului dala, prezinta tendinte destrapungerel in acest loc apar eforturi importante de forfecare si eforturi principale.

Imbunatatirea comportarii planseului in zona de legatura placa – stalp se realizeazaprin limitarea grosimii minime a placii si a latimii minime a stalpilor. Grosimea minima aplacii se la lmax/35. Grosimea placii se mareste, comparativ cu planseele tip ciuperci (laacelasi caroiaj al stalpilor, 6,00 x 6,00 m, sectiunea stalpului 40 x 40 cm si 8 kN/m2 sarcinautila), de la 17 cm la 21 cm, datorita maririi momentelor incovoietoare in camp si pereazem.

La planseele dala se recomanda folosirea betonanelor de marca superioara, pentrumicsorare grosimii placii, dictata de eforturile principale in zonele de reazem. Acest lucruatrage dupa sine, la incarcari mari, armarea constructiva a fasiilor din camp.

Plansee cu grinzi si corpuri de umpluturaGrinzile sunt elemente liniare prefabricate din beton armat, tipizate. Ele sunt

asezate la distanta egala, dupa un plan de poza, pe peretii portanti sau riglele cadrelor.

Fig.8

Corpurile de umplutura sunt asezate intre grinzi si se reazema pe acestea.Dimensiunea corpurilor de umplutura masurata in directia axei grinzii este mica, eleputand fi montate manual, alaturat unul langa celalalt, de-a lungul grinzilor. In tehnicaconstructiilor se foloseste o diversitate mare de solutii pentru realizarea sectiuniitransversale a planseelor de acest tip. Forma grinzilor cat si a corpurilor de umplutura estefoarte variata. Distanta ntre grinzi este numai de 40...100 cm. In scopul reducerii greutatii

proprii, corpurile de umplutura se executa din beton usor si pot fi prevazute cu goluri.Corpurile de umplutura se pot executa din blocuri ceramice cu goluri care avand grosimeaperetilor redusa, sunt foarte usoare. Corpurile de umplutura se executa de inaltimeagrinzilor, astfel incat este asigurat suportul pardoselii si un tavan plan.

Grinzile, elemente simplu rezemate, au inaltimea de 1/25...1/20 din deschidere.Sectiunea lor transversala este trapezoidala, in forma de ┴ sau I, dupa forma corpului deumplutura si adoptandu-se la sistemul de rezemare a corpului de umplutura.

Corpurile de umplutura nu vor patrunde deasupra peretilor deoarece duc la slabirealor (fig.8c si d) datorita rezistentei reduse (corpurile sunt prevazute cu goluri mari). Laextremitatea grinzilor pe tot conturul peretilor se prevede o sectiune de beton armat cuarmatura longitudinala continua care se numeste centura. Aceasta asigura legatura intregrinzile planseului (in plan orizontal) cat si conlucrarea planseului cu peretii, elementeportante verticale ale cladirii (fig.8). Din grinzile prefabricate sunt lasate mustati sub formade bucle.

Grinzile sunt asezate pe un strat de mortar de poza de 1,5 – 2 cm, care serveste lanivelarea si pozarea la aceeasi cota a tuturor elementelor – evitand grosimi variabile detencuiala la tavan.

La deschideri mari se recomanda sa se toarne la fata locului doua nervuri derigidizare transversale la l/3, intre grinzile prefabricate (fig.9).

Fig.9

In cazul unor incarcari locale sporite (perete despartitor) se aseaza grinzi alaturatefara corpuri de umplutura (fig.10a) sau in locul corpului de umplutura se prevede o grindade beton armat paralel cu grinzile (fig.10b).

Fig.10

In vederea sporirii capacitatii portante a planseelor cu deschideri mari, este folositun procedeu mixt, in sensul ca se toarna peste planseu un strat de beton monolit de 3...4cm grosime, armat cu o retea ortogonala de Φ 5...6 mm la 20...30 cm distanta (fig.11).

In acest caz grinzile sunt prevazute la partea superioara cu mustati care seancoreaza in stratul de suprabetonare. Ele servesc la preluarea eforturilor tangentiale insectiunea de contact dintre sectiunea de beton prefabricat si placa monolita.

Fig.11

Se obtine astfel o sectiune favorabila din punct de vedere static, in forma de T.Stratul de beton monolit contribuie la sporirea efectului de diafragma orizontala aplanseului. La fel aceasta masura duce si la sporirea capacitatii de izolare fonica aplanseului.

Planseele cu grinzi si corpuri de umplutura se incadreaza in grupa planseelorincombustibile, avand o limita de rezistenta la foc de trei ore.

Grinzile se calculeaza dupa regulile cunoscute la dimensionarea sectiunilor debeton armat prefabricat, folosind beton B250 si otel OL38. Se verifica sageata care nu vadepasi 1/350 pentru ca tencuiala planseului sa nu se fisureze. Grinzile pot fi realizate si dinbeton precomprimat, folosind armatura aderenta.

In strainatate sunt utilizate si alte sectiuni de grinzi si corpuri de umplutura.Astfel de exemplu in Franta sunt raspandite corpuri plate cu partea superioara

boltita peste care se toarna un beton usor de completare (fig.12).

Fig.12

Dezavantajul acestor tipuri de plansee consta in faptul ca necesita pentru montareun volum ridicat de manopera si deci productivitatea de executare este relativ redusa.

Planseele partial prefabricateLa aceste plansee cu grinzi si corpuri de umplutura, se prefabrica numai unul din

elemente, fie grinda fie corpul de umplutura, iar celalalt element se betoneaza la fatalocului pe santier. Planseul atinge capacitatea sa portanta totala, numai dupa intarireabetonului monolit. Avantajul sistemului consta in eliminarea rosturilor, asigurareacontinuitatii planseului peste reazeme, efectul de diafragma sporit, capacitatea de izolarefonica mai ridicata. Dezavantajul consta in introducerea procedeului umed in constructii cala planseele monolit turnate si ca necesita sprijiniri provizorii pana la intarirea betonului.Mai jos se dau cateva exemple de alcatuire a acestor sisteme de plansee (fig.13).a) plansee cu grinzi prefabricate si placa turnata la fata locului. Se betoneaza pe un cofraj

de inventar metalic curb. Rezulta boltisoare din beton simplu care sustin pardoseala(fig.10a);b) plansee cu corp de umplutura prefabricat si nervuri dese betonate pe santier. Corpurilede umplutura se executa folosind blocuri ceramice cu goluri. Aceste plansee suntdenumite si cu ceramica armata (fig.10b).

Fig.13

Corpurile se monteaza pe o sprijinire fara cofraj, se introduce armatura in rosturilelongitudinale dintre corpuri, apoi se betoneaza, realizand nervuri armate. Daca marcacorpurilor este comparabila cu cea a betonului folosit, sectiunea lor poate fi considerata caactiva, in calcul. In caz contrar se executa un strat de suprabetonare caruia ii revine efortulnormal de compresiune din incovoiere. Cu ajutorul acestui procedeu se pot realizaplansee continue pe reazeme. Pantru a prelua efortul de compresiune pe reazem,nervurile se latesc folosind in aceasta zona corpuri de umplutura mai inguste;c) plansee translucide cu corpuri de umplutura din sticla, cunoscute sub numele deRotalith (fig.14), se realizeaza in mod similar ca si sistemul precedent, cu abservatia canervurile pot fi prevazute dupa doua directii ortogonale creand un planseu rezemat pecontur;d) planseu cu dulapi pretensionati; se executa atat grinda cat si corpurile de umplutura dinblocuri ceramice (fig.15). Pentru a realiza grinda, se asambleaza prin precomprimare

blocuri cu sectiune dreptunghiulara prevazute cu caneluri in care se inglobeaza sarmapentru beton pretensionat. Blocurile asamblate alcatuiesc piese in forma de dulapi, care semonteaza pe sprijiniri. Intre dulapi se aseaza corpurile ceramice de umplutura. Spatiulintre corpuri se betoneaza la fata locului creand nervuri cu o sectiune mixta in zonasuperioara comprimata si care conlucreaza cu o sectiune pretensionata in parteainferioara.

Fig.15

Aceste plansee sunt foarte usoare si consuma o cantitate redusa de otel, se potmonta integral manual. Ele sunt denumite plansee ceramice pretensionate;e) planseul poate fi realizat si din dulapi precomprimati din beton cu armatura aderentafara corpuri de umplutura prin suprabetonare la fata locului, conlucrarea se asigura prinarmatura speciala prevazuta in elementele prefabricate (fig.16)

Fig.16

f) un sistem similar celui cu dulapi prefabricati, insa din beton armat, se poate realizafolosind o grinda cu zabrele din otel beton. Talpa inferioara a grinzii cu zabrele seinglobeaza in sectiunea de beton si apoi dupa asezarea corpurilor ceramice de umpluturase betoneaza spatiul dintre ele (fig.17).

Fig.17Avantajul planseelor prefabricate este acela ca nu necesita cofrajele continue, doar

sustineri intermitente si prezinta avantajele planseelor turnate monolit.

Plansee prefabricate de tip fasieAcest planseu este alcatuit din elemente prefabricate de un singur tip, cu sectiune

transversala dreptunghiulara sau nervurata. Elementele sunt asezate una langa altaformand o dala continua dupa ce spatiul dintre ele va fi umplut cu mortar de ciment.

Planseele cu fasii au avantajul ca se monteaza mecanizat asigurand oproductivitate sporita fata de solutiile anterioare descrise. Dupa montare se poate circulape plansee, din aceste motive fasiile sunt frecvent folosite in tehnica planseelor.

Planseele de tip fasie se clasifica dupa forma lor astfel: de tip cheson, fasii cugoluri, fasii precomprimate si cu ceramica armata.

a) Chesoanele sunt alcatuite dintr-o placa subtire de 2,5 – 3 cm, sustinute prin douanervuri longitudinale si mai multe timpane de rigidizare transversale intermediare si douade capat. Chesoanele sunt usoare si au consumuri reduse de otel. Din cauza aspectuluinervurat de la intrados se folosesc mai mult in constructii industriale la acoperisurilehalelor. Chesoanele sunt tipizate cu deschideri de la 3,00 la 6,00 m si cu latime de 0,75pana la 1,5 m (fig.18).

Fig.18

Calculul fasiilor se face conform principiului folosit la elementele de beton armatprefabricat (decofrare, transport, montaj). Se verifica si sageata elementelor care nu vadepasi lc/350. Si la aceste plansee com prevedea un strat de mortar de poza marca 100pentru a reduce la minimum grosimea stratului de tencuiala.

Pentru a se asigura continuitatea planseului si conlucrarea elementelor la actiuneafortelor orizontale si verticale, rosturile longitudinale dintre fasii se umplu cuconstiinciozitate cu mortar de marca 250 cu agregate marunte (0/7 mm). De asemeneaaceasta contribuie la asigurarea unei izolari fonice corespunzatoare. Fetele laterale suntprevazute cu reborduri care limiteaza marimea rostului dintre fasii.

TipulLungime L Latime b Inaltime h Greutatea piesei B250 OL 38

cm cm cm kg m3 kgF 26,4 252 39,5 14 240 0.094 3,42F 36,4 352 39,5 14 335 0.134 9,29

FU 36,4 352 39,5 14 335 0.134 6,21F 40,4 392 39,5 14 370 0.149 13,25

FU 40,4 392 39,5 14 370 0.149 8,47F 26,6 252 59,5 14 325 0.130 4,69F 36,6 352 59,5 14 455 0.182 12,34

FU 36,6 352 59,5 14 455 0.182 9,08F 40,6 392 59,5 14 510 0.203 16,08

FU 40,6 392 59,5 14 510 0.203 11,69F 44,4 432 39,5 19 435 0.174 11,46

FU 44,4 432 39,5 19 435 0.174 8,46F 50,4 492 39,5 19 495 0.198 17,92

FU 50,4 492 39,5 19 495 0.198 11,29F 44,6 432 59,5 19 680 0.271 16,74

FU 44,6 432 59,5 19 680 0.271 13,43F 50,6 492 59,5 19 775 0.309 24,38

FU 50,6 492 59,5 19 775 0.309 16,93

Deschiderea de calcul l 0=l n−15cm , unde l n este deschiderea nominala(fig.19)

Fig.19

Prefabricatele se monteaza dupa un plan de poza. Rezemarea se face pe minimum8 cm adancime. Solidarizarea fasiilor cu elementele pe care se reazema si intre ele, insens longitudinal se face turnand o centura in care se inglobeaza urechile fasiilor din otel

beton (fig.20a si b). Centurile sunt prevazute la nivelul planseelor pe tot conturul peretilor(fig.20c). Centura se executa din beton B150.

Fig.20

b) Pentru a micsora greutatea fasiei, in loc de goluri, miezul fasiilor poate fi executat dinbeton usor, iar straturile extreme se executa din beton obisnuit in care se inglobeazaarmatura (fig.21).

Fig.21

c) Fasiile pot fi realizate si cu miezuri de beton usor cu goluri ovale. La noi in tara sefoloseste un tip de fasie precomprimata cu armatura ancorata prin aderenta, denumit tipSTASA (fig.19). Prefabricatul este confectionat cu un utilaj special – combina mobila cucofraj deplasabil.

Conditiile tehnice descrise la fasiile cu goluri circulare sunt valabile si in cazulfasiilor tip STASA, cu observatia ca in lipsa urechilor de solidarizare, care nu pot fiintroduse in elementele turnate in prelungire pe piata de precomprimare, deasuprareazemelor se vor prevedea calaretii din vergele de otel beton in rosturile dintre fasii(fig.22).

Fig.22

f) Un tip special de planseu il constituie cel format din corpuri ceramice joantivepreasamblate pe santier si montate sub forma de fasii (fig.23). Corpurile ceramice suntprevazute cu goluri si caneluri.

Fig.23

Ele sunt asezate cap la cap pe un banc de lucru.In canelurile de pe fetele blocurilor, se monteaza vergele de otel si se toarna beton.

Aceste sectiuni de beton armat asambleaza corpurile astfel ca ele pot fi manevrate simontate ca si fasiile prefabricate. Dupa montare se completeaza rosturile dintre fasii cumortar de marca 200. Armaturile din canelurile inferioare preiau eforturile normale deintindere rezultate din solicitarile la care este supus planseul asamblat, eforturile unitare decompresiune revin nervurii de beton creata in rosturile dintre blocuri si sectiunii de materialceramic din fibrele superioare. Latimea de calcul a nervurii bc se determina cu relatia:

b n=bc⋅b1⋅bb1

unde bb1 este latimea plinurilor peretilor la blocurile ceramice intersectate de axa neutrasi b1 un coeficient de conlucrare a blocurilor cu nervuri egal cu:

b1=0,5⋅Rb1

Rn

cu conditia ca marca blocului ceramic Rb130 kg /cm2 .Modul de alcatuire al planseului si conditiile tehnice in ce priveste centurile, mortar

de poza, goluri in planseu sunt similare cu cele descrise la fasiile cu goluri circulare. Omasura speciala se refera la realizarea zonelor de capat a fasiilor, unde se prevede unmasiv frontal de 5 cm respectiv 15 cm lungime pe toata suprafata corpurilor, din betonarmat. Din acest masiv se lasa carlige de agatare.

La calculul sagetii unui planseu pe care se reazema pereti despartitori, greutateaacestora se considera in calcul astfel:

– in cazul peretilor despartitori rigizi (beton armat monolit sau prefabricat cu rosturiorizontale), incarcarea se transmite concentrat la capetele peretelui;

– la peretii cu rigiditate redusa, 60% din greutatea lor se considera uniform distribuitape lungimea peretelui (pe portiunea dintre goluri), iar 40% se transmite concentratla capetele peretelui.

Plansee metalicePlanseele metalice utilizeaza ca material – otelul cu rezistenta mare, sensibil egala,

la solicitari de intindere si de compresiune avand si un modul de elasticitate ridicat, ceeace conduce la realizarea unor grinzi cu deschideri mari, cu inaltime si greutate redusa.

Omogenitatea si rezistenta la solicitari dinamice a acestui material vor mari aria deutilizare a acestor plansee.

Elementele planseelor metalice au un grad ridicat de prefabricare, elementele sidispozitivele de imbinare se pregatesc in ateliere specializate, ceea ce conduce larapiditate si precizie in executie. Se utilizeaza la constructii industriale cu incarcari mari,utilaje care dau sarcini dinamice, constructii civile cu deschideri foarte mari.

Planseele metalice se realizeaza din grinzi metalice si elemente de umplutura(fig.24). Grinzile metalice portante pot fi dispuse dupa o singura directie, paralela cudeschiderea mica a planseului sau doua directii si anume, grinzile principale dupadeschiderea mica, iar grinzile secundare perpendicular pe acestea.

Dispunerea grinzilor se realizeaza in functie de incarcari, de tipul si materialul dincare se executa elementele de umplutura.

Grinzile se pot executa din profile I, U, grinzi din tabla indoita la rece, etc. Pentru a preveni strivirea locala, rezemarea pe peretii de zidarie a grinzilor metalice

se realizeaza prin intermediul unor placi metalice de repartitie. In cazul sarcinilor mari,reremarea pe zidarie se face prin intermediul centurilor din beton armat.

Profilele pot fi inglobate intr-o sectiune de beton, ceea ce este favorabil din punct devedere al conservarii otelului si al protectiei la actiunea incendiilor.

Utilizand placa monolit turnata, se realizeaza o diafragma rigida in plansulplanseului. (fig.25).

Fig.24

Fig.25

O solutie rationala din punct de vedere static se poate obtine prin turnarea placii deasupraprofilului (fig.26). In aceste conditii obtinem o sectiune mixta otel – beton. Plasa fiindamplasata in zona comprimata a grinzii, lucreaza in mod favorabil, ca o sectiune T.Conlucrarea este asigurata prin agrafe de otel beton sudate pe talpa profilului. Asemanatorcu solutia care are placa de beton la talpa inferioara se poate realiza o dala din ceramicaarmata (fig.27).

Fig.26

Fig.27

Elementele de umplutura se pot realiza din placi prefabricate din beton, placi dinceramica armata sau placi din beton armat monolit. Placile prefabricate din beton se potpoza numai pe talpa inferioara a grinzilor metalice.

Corpurile ceramice sau caramizi cu gauri longitudinale sunt asezate astfel ca ininterspatiul lor sa se prevada vergele din otel beton. Aceste spatii sunt apoi betonate siformeaza straturile de rezistenta a dalei.

Putem folosi si corpuri de umplutura cu inaltimea egala cu cea a profilului, astfel seasigura un suport plan pentru pardoseala si tavan (fig.24b). Comparativ, la aceste solutiirezulta o greutate proprie mai redusa, insa efectul de diafragma rigida nu este asigurata inaceeasi masura ca la placile monolite; continuitatea placilor se realizeaza printr-ocompletare cu mortar in rosturi.

La constructiile metalice multietajate, pentru a se reduce in mod substantialincarcarea permanenta si pentru a asigura productivitatea ridicata de executie, se folosescprofile cu pereti subtiri, formate la rece din tabla de otel de 1,5 – 2,5 mm. Aceste elementesunt tipizate, ele se aseaza joantiv si se asambleaza prin puncte de sudura. Prin formasectiunii transversale se realizeaza placi cutate cu care se acopera direct suprafata dintreriglele cadrelor (fig.28 si fig.29).

Fig.28

Elementele sunt foarte rigide si usoare (aproximativ 1/3 pana la ½ din greutateaplanseelor de beton armat) si prezinta un consum de otel relativ reduc. Deschiderearealizata cu profile din tabla subtire variaza intre 2,00 si 4,00 m. Incarcarile utile peplanseu pot atinge si 600 kg/m2. Prin conlucrarea profilelor se realizeaza o diafragmaorizontala rigida. In sectiunea transversala se poate realiza o varietate mare de solutiiconstructive, dupa forma cutelor. Spatiul liber dintre cute poate di completat cu un betonde umplutura sau de rezistenta. Pardoseala se aplica direct sau prin intermediul betonuluide completare. Tavanul se realizeaza din placi de beton usor, placi de tencuiala uscata dinipsos sau tencuiala pe plasa de rabit si se suspenda de profile folosind tiranti sau agrafe.In undele profilelor se pot amenaja conductele de instalatii electrice, incalzire sau aerconditionat (fig.28).

Fig.29

Planseele dintre etaje sunt elemente de delimitare orizontala intre incaperi.Planseele trebuie sa asigure o capacitate de izolare fonica la actiunea zgomotului deimpact, provenit din circulatia pe pardoseala sau alte actiuni mecanice, precum si laactiunea zgomotelor aeriene.

Pe baza experientelor s-a constatat ca planseele cu greutate mare izoleaza bine laactiunea zgomotului aerian.

Izolarea contra zgomotelor de impact se realizeaza prin masuri constructive:– folosirea unui strat de umplutura sub pardoseala– prevederea unui strat de izolare fonica sub pardoseala– folosirea unei pardoseli elastice (linoleum, covor PVC etc.)

Pentru reducerea substantiala a greutatii proprii se utilizeaza profile cu pereti subtiriconfectionate la rece. Spatiul de deasupra profilelor se poate completa cu betonsau beton armat, care are si rol de suport al pardoselii si cu o serie de straturi cufunctie termoizolanta si fonoizolanta.Planseele metalice din tabla subtire, mult maiusoare ca cele masive cu placi din beton armat, necesita straturi de izolare fonicasau pardoseli elastice.

Plansee din elemente de beton precomprimatAcest tip de planseu se utilizeaza la cladirile industriale etajate, cu structura din

beton armat.Elementele componente ale structurii cladirii etajate sunt: elemente de planseu tip T

de 12, 9, 6 m; grinzile principale prefabricate de 6 m lungime; grinzile de rigidizarepreturnate de 12, 9, 6 m lungime; stalpi turnati monolit, stalpi prefabricati cu console sirigle de completare a cadrelor din beton armat prefabricat.

Cladirile industriale etajate realizate cu aceste elemente sunt concepute, din punctde vedere al structurii, ca niste cadre elastice cu noduri rigide in ambele sensuri. In acestenoduri se asigura continuitatea de efort si deformatie.

Planseele din elemente prefabricate din beton armat precomprimat se folosesc lacladirile industriale etajate, in urmatoarele solutii de structura:

– solutia mixta, in care stalpii se toarna monolit pe fiecare nivel, iar planseele serealizeaza prefabricat, din grinzi pe ambele directii si elemente T;

– solutia integral prefabricata, in care se prefabrica si stalpi.Peste elementele prefabricate de planseu T are loc o suprabetonare realizandu-se

astfel o saiba rigida servind la protectia antiseismica a cladirii, prin asigurarea elementelorportante orizontale.

Plansee prefabricate din panouri mariPlanseele din panouri mari sunt alcatuite din placi prefabricate din beton armat de

dimensiunea unei camere, care se monteaza in cadrul structurilor din panouri mari (fig.30)sau pe diafragme de beton monolit.

Fig.30

Panourile de planseu se rigidizeaza intre ele si cu elemente portante verticale,pentru asigurarea conlucrarii spatiale a cladirii.

Planseele din panouri mari prefabricate au urmatorele avantaje:– consumul redus de manopera pe santier, datorita volumului mic de lucrari de

monolitizare si finisare a tavanelor;– durata de executie este redusa;– realizarea unei bune legaturi intre elementele structurale ale cladirii;– rigiditatea sporita a planseului in planul sau;– pozarea instalatiilor electrice inca de la confectionare.

Aceste plansee prezinta, insa si dezavantajul ca necesita utilaje de montaj simijloace de transport de mare capacitate.

Panourile mari prefabricate se executa in fabrici de prefabricate sau poligoanespecializate, din beton armat turnat in tipare metalice. Armarea se realizeaza cu plasesudate la partea superioara si inferioara.

Greutatea panourilor variaza intre 3...5 t, iar grosimea intre 8...1 cm. Panoul esteprevazut cu 4...6 urechi din otel – beton montate de la turnare, pentru manevrare lamontaj. Pe conturul panourilor se prevad mustati, care se sudeaza prin intermediulecliselor ce asigura continuitatea armaturii si se inglobeaza in centuri.

Panoul de planseu se reazema pe pereti portanti, prin intermediul dintilor prevazutipe contur. Dintii sunt situati fata in fata, permitand trecerea armaturii de continuitate(fig.31).

Fig.31

Avantajul acestei imbinari pe contur permite preluarea abaterilor dimensionale si depozitie.

Panoul curent se reazema pe patru laturi, prin intermediul unui mortar de poza, dinmortar de ciment de marca superioara.

Asamblarea pe contur, prin armare si betonarea golurilor prismatice a panourilor deplanseu, conduce la realizarea unei diafragme orizontale rigide.

Diafragmele orizontale se verifica la solicitari de incovoiere si de lunecare, cerezulta din actiunea incarcarii vantului sau a cutremurului, aferent nivelului respectiv.

Determinarea solicitarilor M si T intr-o sectiune la o distanta de capatul planseuluise face considerandu-se ca portiunea din stanga sectiunii lucreaza in consola.

Verificarile pentru diafragma orizontala cuprind:– determinarea starii de eforturi de compresiune si intindere din incovoiere;– verificarea armaturii pentru preluarea eforturilor de intindere;– determinarea eforturilor de lunecare din rosturile transversale si longitudinale dintre

panourile de planseu;– verificarea panelor de beton armat, create prin sicanarea fetelor laterale, datorita

eforturilor de lunecare din rosturile transversale si longitudinale dintre panourile deplanseu.

Plansee cu predala prefabricata din beton armatPlanseele cu predala au o alcatuire mixta, monolita si prefabricata.Partea inferioara – predala – are o dubla utilizare, cofraj pentru suprabetonare si

inglobeaza armatura de rezistenta de la partea inferioara a planseului.Conlucrarea intre betonul armat monolit si predala prefabricata se realizeaza prin

conectori (fig.32). Acestia pot fi sub forma de bucle (rezemare discontinua) ferme plane,spatiale din otel beton (rezemare continua) sau chiar prin aderenta intre cele doua straturide beton.

Numarul conectorilor, sub forma de bucle, se fixeaza functie de suprafataplanseului, iar planul vertical al buclelor este paralel cu latura mica a predalei. Conectoriisub forma de ferme se pozeaza pe directia scurta a predalei.

La planseele cu suprafete mari, predala se poate concepe din doua sau treielemente, iar imbinarea va lua in considerare modul de lucru, in ansamblu, a predalei.

Grosimea planseului, alcatuit din predala si suprabetonare, se stabileste din calcul.Incarcarile permanente, utile si cele din faza de executie, impreuna cu marimea

deschiderii, vor influenta grosimea planseului mixt (predala si suprabetonare).La conceptia predalei, armatura se va dispune astfel incat sa asigure rigiditatea la

incovoiere in timpul punerii in opera. La montajul predalei se va utiliza un element auxiliar (cadru metalic cu cablu

compensator), in scopul evitarii fisurarii si cedarii. Sprijinirea provizorie a predalei, invederea suprabetonarii, se va concepe constructiv si se va verifica prin calcul.

Fig.32

Planseele ca saibe orizontale

Planseele trebuie sa asigure transmiterea incarcarilor orizontale la peretii structuralimentinandu-si stabilitatea si rigiditatea de ansamblu la incarcarile aplicate in planulacestuia.

La structurile cu pereti desi, planseele lucreaza ca saibe orizontale cu deschiderireduse si ca atare de regula nu sunt necesare verificari la eforturi provenind din aceastasolicitare.

La structurile cu pereti rari precum si la structurile cu nucleu central si cadreperimetrale, planseele trebuie verificate la solicitarile care apar din comportarea de saiba(placa incarcata in planul median).

Etapele calculului sunt urmatoarele:– se determina reactiunile saibei asupra peretelui structural cu care se intersecteaza

facand diferenta dintre valorile fortelor taietoare de la nivelele adiacente planseului;– se aplica aceste reactiuni insumate ca o forta distribuita in planul planseului

considerand placa planseului cu o grinda rezemata in dreptul peretilor structurali;– se determina momentele incovoietoare si fortele taietoare in sectiunile

caracteristice;– se calculeaza armaturile din zona intinsa Aa;– se verifica efortul de compresiune in betonul din zona comprimata.

Calculul planseului ca saiba orizontalaSchema statica de calcul

M T=S 1,2⋅L2

6 S1,2=

6MT

L2

M T=S⋅e

S=∑1

n

S i

M T=S '⋅ 23⋅L

2 2

3⋅L

2

S '=S 1,2⋅L2⋅2

M T=S 1,2⋅L

4⋅2

3L=

S 1,2⋅L2

6

S1,2=6MT

L2

s1=c⋅ SL

6MT

L2 s4=c⋅SL−

6MT

L2 ¿

Dimensionarea si verificarea sectiunilorVerificarea la moment incovoietor

Aa=3M

2 Bi⋅Ra;c=

6MBi

2⋅h p

0,2 Rc

Verificarea la forta taietoare

T – forta taietoare din sarcini orizontaleQ – forta taietoare din sarcini verticale

Qbh0

2

1,5TBi⋅h

2

0,5 Rt

Armaturile din zona intinsa se distribuie inclusiv in centura longitudinala. Armaturaorizontala din centurile de la nivelul fiecarui planseu se dimensioneaza ca armaturi deancoraj la valoarea reactiunilor S ' i exercitate de saiba planseului cu relatia:

Aai=S i

1,5 Ra

lunecaric h00,3bhRt0,8 Aa R a