If you can't read please download the document
Upload
bvteo
View
126
Download
16
Embed Size (px)
DESCRIPTION
constructii
Citation preview
Rodica Crisan, Constructii din zidarie si beton, 2006-2007_Curs 1 2/24/2007
1
11
ZID RIA
Tehnica zid riei se caracterizeaz prin dispunerea ordonat
(apareiaj) a unor elemente de dimensiuni mai mult sau mai pu in
mici i n general uniforme astfel nct s formeze o alc tuire
constructiv CONTINU , apt s func ioneze ca structur de
rezisten , oferind totodat r spuns i altor exigen e, cum ar fi cele
de nchidere i compartimentare a spa iilor.
22
ZID RIA
Tehnica zid riei e simpl : presupune juxtapunerea i suprapunerea
elementelor, dar cere o anumit abilitate, a a nct apareiajul s
rezulte ordonat i omogen, garantnd astfel rezisten a i
stabilitatea n timp.
Suprapunndu-se, elementele zidite formeaz un perete stabil la
compresiunea exercitat de ns i greutatea elementelor care l
compun; peretele este capabil a se sus ine pe sine (perete
autoportant) i a suporta nc rc ri din structurile orizontale (perete
portant) n m sura n care rosturile dintre elemente sunt astfel
dispuse nct s nu se formeze plane de lunecare i separare
(rosturi decalate).
33
ZID RIA: probleme specifice
(elementele legate):
PIETRE NATURALE
PIETRE ARTIFICIALE blocurile moderne din material ceramic sau beton
ASOCIEREA elementelor ale zid riei
Realizarea STRUCTURILOR ORIZONTALE de acoperire a s pa iilor
Realizarea GOLURILOR de u i i ferestre
Preluarea AC IUNILOR ORIZONTALE n plus fa de cele din nc rc ri gravita ionale n zone seismice
Necesitatea de a ndeplini i ALTE FUNC II dect cea portant cum ar fi protec ia contra factorilor climatici, dar i cerin e estetice
44
ZID RIA: probleme specifice
In rezolvarea acestor probleme, principala dificult ate a reprezentat-o
SLABA REZISTEN LA NTINDERE A ZID RIILOR ceea ce, pe de
o parte, a impus limite n ceea ce prive te n l imea, deschiderile,
dimensiunile golurilor i, pe de alt parte, a determinat n timp solu ii
constructive particulare, folosind mijloacele tehnic e disponibile n
diverse epoci istorice.
55
ZID RIA: probleme specifice
In ceea ce prive te delimitarea spa iului, au existat nc de la
nceputurile construc iilor din zid rie dou variante:
A) In prima variant , volumul arhitectural se na te din acumularea
de pietre sau c r mizi; spa iul interior gol este uneori ob inut prin
s p tur , alteori acoperit cu un acoperi din pietre de mari
dimensiuni sau blocuri n consol , capabil s reziste la greutatea
maselor purtate.
B) In cea de-a doua variant , spa iul interior este delimitat de
zid riile verticale care sus in o structur orizontal - ini ial din
lespezi de piatr sau alte materiale tradi ionale (lemn, trestie + lut),
ulterior din materiale moderne (beton armat .a.)
CONSTRUC II NEDIFEREN IATEConstruc ia e un tot unitar: nu se eviden iaz elemente cu func ii diverse.
Construc ia prin acumulare. Spa iul este scobit n interiorul masei de zid rie.
ZID RIA: forme ale spa iului i forme ale construc iei
Rodica Crisan, Constructii din zidarie si beton, 2006-2007_Curs 1 2/24/2007
2
CONSTRUC II NEDIFEREN IATEZidul d form spa iului pe care l delimiteaz .
Spa iului interior este amplificat prin crearea de pseu do-cupole.
ZID RIA: forme ale spa iului i forme ale construc iei
Pseudocupol nuraghe construc ii antice de tip tolos (sec. XV-XIV a.C) Nuraghe Is Paras, Isili-Nu, Sardinia, Italia
CONSTRUC II NEDIFEREN IATE
Trulli arhitectur vernacular , Puglia, Sudul Italiei
ZID RIA: forme ale spa iului i forme ale construc iei
CONSTRUC II NEDIFEREN IATE
Crotti !"#""$#
ZID RIA: forme ale spa iului i forme ale construc iei
FUNC II DIFEREN IATE ALE ELEMENTELOR CONSTRUCTIVE
BOLTA: element constructiv de acoperire rezemat pe PERE I VERTICALI PORTAN I
Arhitec ii epocii romane
republicane trzii au avut meritul
de a fi ndr znit s elibereze
bolta, care nu era dect un gol ntr-
o mas , pentru a face din ea un
volum liber n spa iu (J. P. Adam)
ZID RIA: forme ale spa iului i forme ale construc iei
FUNC II DIFEREN IATE ALE ELEMENTELOR CONSTRUCTIVE
BOLT + PERE I VERTICALI PORTAN I
ZID RIA: forme ale spa iului i forme ale construc iei
FUNC II DIFEREN IATE ALE ELEMENTELOR CONSTRUCTIVE
PERE I PORTAN I DIN ZID RIE + STRUCTURI ORIZONTALE DIN ALTE MATERIALE
Pe pere ii verticali reazem elemente solicitate la ncovoiere, realizate din m ateriale rezistente la ntindere
Deir el-Medina, Egipt, 1567-1085 .H
Sec iune printr-o cas tipic de muncitori la necropola de la Teba. Pere ii din c r mid de argil nears sus in un plan eu din lemn, trestie i p mnt
ZID RIA: forme ale spa iului i forme ale construc iei
Rodica Crisan, Constructii din zidarie si beton, 2006-2007_Curs 1 2/24/2007
3
FUNC II DIFEREN IATE ALE ELEMENTELOR CONSTRUCTIVE
ZID RIA: forme ale spa iului i forme ale construc iei
FUNC II DIFEREN IATE ALE ELEMENTELOR CONSTRUCTIVE
Spa iul este generat de modalitatea de asociere dintre ELEMENTE VERTICALE i ORIZONTALE, colaborarea lor structural i constructiv , condi ion rile lor reciproce.
Apare problema NODULUI constructiv i abilitatea rezolv rilor de detaliu
ZID RIA: forme ale spa iului i forme ale construc iei
permanen , continuitate, inova ie...1616
ZID RIA: permanen , continuitate, inova ie
Arhitectura din zid rie - % %$ $& a unui
me te ug transmis de-a lungul secolelor sau rezultatul un ei
reinterpret ri moderne, tiin ifice, a acestei tehnici - "
elemente de continuitate milenar pe care inova ia n materie de
produse i evolu ia cuno tin elor nu le anuleaz .
1717
ZID RIA: permanen , continuitate, inova ie
Cutia format de ziduri este totodat NCHIDERE i STRUCTUR .
Construc ia este organizat din celule, conform unui criteriu
ordonator al spa iului puternic legat de ordinea structural , de
dimensiunile limitate ale elementelor ce formeaz structura
orizontal i de slaba rezisten la ntindere a pere ilor.
Stabilitatea la solicit ri - verticale, orizontale, nclinate - &"
organiz ri spa iale pe ct posibil simetrice i care s ofere trasee
continui pentru transportul nc rc rilor c tre terenul de fundare.
Simetria i controlul raportului plingol influen eaz organizarea
spa ial a cl dirilor din zid rie, constituind un principiu ordonator
al proiectului ce deriv din nsu i respectul tehnicii constructive.
1818
ZID RIA: permanen , continuitate, inova ie
Ceea ce nu nseamn c tradi ia construc iilor din zid rie portant
nu a fost capabil s interpreteze aceste limite, g sind deseori
solu ii specifice care exprim capacitatea de INOVARE.
Concep ia construc ilor din zid rie a introdus pe parcursul
secolelor elemente de continu inovare, tinznd s deschid
cutia zidit , s lase lumina s intre n volumele delimitate de pere i,
s amplifice distan ele ntre reazeme, s creasc n l imea pere ilor.
Prin experimentarea unor apareiaje diverse, a unor geometrii
adecvate i elemente constructive deta ate (peretele, arcul, stlpul)
distribu ia nc rc rilor a fost organizat conform unor criterii de
mai mare eficien structural : de la arhitectura catedralelor gotice,
la forma ondulat a zid riilor baroce, la volumele complexe ale lui
Gaudi i configura iile spa iale deschise ale vilelor lui F. L. Wright
Rodica Crisan, Constructii din zidarie si beton, 2006-2007_Curs 1 2/24/2007
4
ZID RIA: permanen , continuitate, inova ie ZID RIA: permanen , continuitate, inova ie
ZID RIA: permanen , continuitate, inova ie
2222
FUNC IA STRUCTURAL A ZID RIEI
Slaba rezisten la ntindere a zid riei impune ca solicit rile induse
de greutatea proprie i nc rc rile exterioare s se distribuie n
interiorul apareiajului zid riei n a a fel nct s implice volumul
maxim de material, f r s genereze eforturi de ntindere.
Proiectarea unei construc ii din zid rie ( i a oric rui element
constructiv din zid rie) presupune n elegerea acestui
comportament - astfel nct fiecare element s fie capabil s - i
ndeplineasc rolul f r a se avaria, iar ansamblul elementelor s
poat garanta stabilitatea construc iei.
2323
FUNC IA STRUCTURAL A ZID RIEI
Continuitatea zid riei (asigurat prin apareiaj) face ca fiecare rnd (asiz ) s descarce pe cel de dedesupt. Aceast continuitate poate fi ntrerupt de prezen a unor goluri (u i, ferestre). In astfel de "zid ria se comport ca o plac i deviaz eforturile interioare din dreptul golului dup trasee care le conduc c tre pale i, acolo unde materialul ofer rezisten corespunz toare.
Continuitatea zid riei
Traseul de desc rcare c tre pale i valorific rela ia dintre centrele de greutate ale elementelor apareiajului, distribu ia eforturilor f cndu-se dup un fals arc ob inut prin console succesive ntre elemente. Deasupra golului descarc doar o por iune redus de zid rie, ce trebuie suportat de un element adecvat: arhitrava.
2424
FUNC IA STRUCTURAL A ZID RIEI
Acest fenomen de adaptare a apareiajului zid riei se manifest i n cazul unor ced ri la baza zidului.
Continuitatea zid riei
Masa zid riei nu este deci permanent i n totalitate implicat n func ia structural : construc ia zid riei nu coincide cu alc tuirea rezistent a cl dirii.
Acest fenomen apare evident atunci cnd n pere i se manifest fracturi; ele apar acolo unde materialul ce constituie structura portant se separ de cel inactiv.
Rodica Crisan, Constructii din zidarie si beton, 2006-2007_Curs 1 2/24/2007
5
2525
FUNC IA STRUCTURAL A ZID RIEI
Schema structural a unei construc ii din
zid rie se bazeaz pe conlucrarea
elementelor componente atunci cnd
concepe ansamblul ca un SISTEM
TRIDIMENSIONAL NCHIS (cutia din
pere i). Acesta se bazeaz pe zid rii
esute ntre ele la col uri i plan ee legate
rigid de pere i (a)
Func ionarea cl dirii din zid rie
La turnuri, unde lipse te contribu ia
plan eelor, rigiditatea este ob inut prin
grosimea mare a zid riilor perimetrale (b)
a
b
2626
FUNC IA STRUCTURAL A ZID RIEI
Numai prin schema tridimensional
se explic func ionarea structurii
catedralelor gotice, unde
colaborarea ntre elementele
structurale a permis s fie mpins la
extrem zvelte ea coloanelor i
stlpilor, amploarea deschiderilor,
discontinuit ile n planul pere ilor,
n condi ii de stabilitate a
ansamblului.
Func ionarea cl dirii din zid rie
Func ionarea tridimensional permite atingerea unor n l imi ale
zidurilor ce nu ar fi posibile pentru pere i izola i.
2727
FUNC IA STRUCTURAL A ZID RIEI
Tehnica de realizare a zid riei este lizibil pe paramentul peretelui ca
textur ; ea exprim vizibil trama dup care este ordonat decalajul
rosturilor, regularitatea paturilor de mortar, eserile la intersec ii,
ranfors rile de la capetele libere i goluri.
Decalajul rosturilor trebuie s aib n vedere toate posibilele planuri
verticale de lunecare, n direc ie longitudinal i transversal
zid riei, respectiv planurile paralele cu fe ele zidului i n sec iunile
transversale. In plus, continuitatea peretelui este asigurat de
sistemele de conexiune din rosturi ce se pot baza p e frecarea ntre
elemente, pe ancoraje mecanice, pe aderen a mortarului.
Ra iunea structural a apareiajului
2828
FUNC IA STRUCTURAL A ZID RIEI
Ra iunea structural a apareiajului
Distribu ia nc rc rilor ntr-un perete cu rosturi verticale decalate.Inc rc rile se repartizeaz n toat masa peretelui. APAREIAJ PORTANT
Distribu ia nc rc rilor ntr-un perete cu rosturi verticale continui.Inc rcarea este concentrat pe o singur coloan .APAREIAJ NEPORTANT
2929
ZID RIA: probleme specifice
Mortarul: Amestec de liant (var aerian, var hidraul ic, ciment, ipsos,
etc) + agregate (nisip, praf de c r mid , praf de piatr , etc) ap
Ca material de leg tur n zid rii, MORTARUL ASIGUR :
- conlucrarea elementelor legate prin aderen
- transmiterea i repartizarea solicit rilor c tre elementele legate
Rolul mortarului
3030
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
In diverse regiuni ale Europei, ca i n clima cald i uscat a
Asiei, pn la sfr itul sec. XIX zid ria a constituit PRINCIPALUL
ELEMENT DE CONTROL ( I REGLARE A MICRO-CLIMATULUI
INTERIOR al cl dirilor. Ca expresie a unor culturi constructive
locale, s-au n scut diverse rezolv ri ale nchiderilor, capabile s
medieze raportul cu clima natural .
La sfr itul sec. XIX i nceputul sec. XX, n rile industrializate,
progresiva dematerializare a nchiderilor odat cu extinderea
sistemelor cu schelet, a fost nso it de introducerea instala iilor
de nc lzire i climatizare care au f cut posibil o mai mare
autonomie a confortului interior n raport cu clima i
performan ele nchiderilor.
Rodica Crisan, Constructii din zidarie si beton, 2006-2007_Curs 1 2/24/2007
6
3131
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
a) Efectul de volan termic zi-noapte n perioada de IARN
b) Efectul de volan termic zi-noapte n perioada de VAR
Zid ria tradi ional masiv permite controlul micro-climatului interior n rela ia cu clima exterioar ndeosebi prin capacitatea sa de a acumula c ldur .
3232
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
In ndeplinirea func iei de volan termic zid ria poate fi ajutat de
forme compacte ale cl dirilor, ca i de amplasarea adosat
terenului, nt rindu-i func ia conservativ , att n ceea ce prive te
protec ia la cald (n regiuni cu clim torid ), ct i n ceea ce
prive te protec ia la frig (n regiuni montane).
Construc iile tradi ionale din zid rie au goluri mici nct s nu
reduc masa nchiderilor n raport cu volumul interior. A coperi ul
prime te conforma ii diverse n raport cu func ia care este mai
important : cea de conservare a c ldurii la interior n nop ile reci,
sau cea de r cire n nop ile calde de var . Acoperi ele boltite
activeaz n spa iul interior circula ia aerului, prin forma lor i
dispunerea golurilor.
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
La trulli (Puglia), pseudo-cupola din piatr are grosimi din ce n ce mai mici n sus; forma sa modific viteza i presiunea vntului, care scad la vrful cupolei. Grosimea i forma permit vara un efect de aspirare a aerului in terior care se ridic spre vrful mai
cald al cupolei i este evacuat prin gol.
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
La construc iile din piatr din zonele montane, acoperi ul - i el din piatr - nclinat pn aproape de pamnt, cu pantele orientate spre expun erile nsorite, nu serve te doar la ndep rtarea rapid a apei de ploaie, ci i la primirea radia iilor soarelui n
pozi ie joas pe linia orizontului i la limitarea pierderilor prin radia ie n nop ile reci.
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
In regiunile cu clim blnd , dar unde soarele estival este intens i
impune umbrirea fa adelor cl dirii, zid riile se deschid n logii i
portice care devin spa ii locuibile umbroase, dar i protec ii solare
pentru interior.
In climele calde, fa adele expuse la soare r mn complet blindate,
n timp ce porticele sunt deschise spre cur i interioare, unde
soarele nu poate intra. Cnd cur ile sunt nalte, pe mai multe nivele,
diferen a de temperatur care se creeaz ntre zonele nalte i
nivelul terenului permite efecte naturale de activa re a ventil rii.
Rodica Crisan, Constructii din zidarie si beton, 2006-2007_Curs 1 2/24/2007
7
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
Louis Kahn, Indian Institute of Management, Ahmedab ad, India, 1962 1974.
Faada cu portic i logii adnci n dreptul dormitoarelor este gndit ca filtru de umbr ntre interior i exterior.
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
Casele tradi ionale din Baghdad au nchideri din zid rie dubl care capteaz vnturile dinspre NV, le r cesc i le utilizeaz pentru ameliorarea climatului interior.
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
Peretele care devine el nsu i ecran i spa iu filtru este un mod
foarte diferit de a concepe protec ia solar a unei cl diri, n raport
cu folosirea de storuri sau parasolare; eficien a sa st n MASA
PERETELUI i diferen ele de temperatur ce se creeaz ntre
exterior i interior.
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
In climele mai reci, peretele se deschide n supraf ee vitrate mari,
uneori sub form de bowindow, pentru a se bucura de lumina
natural . Pierderile de c ldur sunt controlate prin crearea de
spa ii-tampon n dreptul ferestrelor i folosirea de pere i dubli din
materiale termoizolante: ceramic i lemn. Comportamentul cl dirii
se bazeaz pe capacitatea de izolare termic ob inut prin
interpunerea unor spa ii de aer ntre pere i dubli.
Ferestrele ample, dac sunt bine orientate, pot func iona ca
dispozitive apte s capteze energia solar i s valorifice
capacitatea de acumulare a pere ilor interiori n spa iile locuibile,
nc lzite astfel de radia ia solar .
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
F. L. Wright, Jacobs House, the Solar Hemicycle, Mi ddleton, Wisconsin, 1944.
Casa utilizeaz aportul solar pasiv ntr-o clim rece continental captnd razele joase ale soarelui de iarn prin ferestre i acumulnd c ldura n peretele masiv din spate
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
F. L. Wright, The Solar Hemicycle, Second Jacobs Hous e, Middleton, Wisconsin, 1944.
Casa utilizeaz aportul solar ntr-o clim rece continental captnd razele joase ale soarelui de iarn prin ferestre i acumulnd c ldura n peretele masiv din spate
Rodica Crisan, Constructii din zidarie si beton, 2006-2007_Curs 1 2/24/2007
8
4343
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Comportamentul conservativ al cl dirilor din zid rie
Problema confortului ambiental a influen at tehnica zid riei n
ceea ce prive te realizarea nchiderilor, n raport cu condi ii
specifice legate de zona geografic i climatic , precum i n
raport cu condi iile de expunere la soarele i la vnturile
amplasamentului.
De aici au derivat caracteristici regionale ce valo rific arhitectura
din zid rie i care ast zi sunt privite ca r spunsuri inteligente n
faa problemelor create de folosirea nediferen iat a sistemelor de
climatizare i a materialelor izolante, pentru a promova n schi mb
c utarea unor solu ii arhitectural-tehnologice durabile.
4444
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Performan ele higrotermice
De la jum tatea sec.XIX c ut rile privind un comportament mai
bun sub aspectul confortului ambiental au implicat i tehnologia
materialelor pentru zid rii. Incep s fie produse i utilizate
c r mizile cu goluri.
Dar introducerea instala iilor de nc lzire a deplasat aten ia c tre
performan ele acestora.
Criza energetic din 1973 a readus n discu ie problema func iei
termice a nchiderilor, dar deja zid ria portant nu mai era solu ia
constructiv cea mai r spndit ; ca atare aten ia s-a ndreaptat cu
prec dere c tre AMELIORAREA CAPACIT II DE IZOLARE
TERMIC A PERE ILOR DE NCHIDERE prin dezvoltarea de noi
produse, mai performante, i noi moduri de alc tuire a pere ilor.
4545
FUNC IA DE INCHIDERE A ZID RIEI
Performan ele higrotermice
Ast zi, preocup rile privind REDUCEREA CONSUMURILOR
ENERGETICE n utilizarea cl dirilor se asociaz cu folosirea de
TEHNOLOGII ECO-COMPATIBILE, care s nu polueze, s nu
distrug , s nu iroseasc resursele.
Din aceast perspectiv , sunt din nou aduse n aten ie solu iile
masive i conservative ale peretelui din zid rie, folosind
materiale cu impact ambiental redus i consum energetic mic la
producerea lor.
4646
VALOAREA SEMANTIC A ZID RIEI
Atta timp ct apareiajul, greutatea i grosimea zid riei au
reprezentat adev rul s u tehnic-constructiv cu rol determinant
pentru performan ele sale de rezisten i stabilitate, de protec ie
i de durat , de aceste aspecte a fost legat calitatea concep iei
zidului i sub aspectul valorii semantice i al calit ii estetice.
Evolu ia tehnicilor constructive i a produselor a ac ionat ns n
sensul u ur rii zidului, reducerii dimensiunilor sale i simplific rii
apareiajelor. Preocup rile privind limitarea consumului de energie
i o mai bun izolare termic , au ad ugat tendin a de stratificare a
pere ilor: diferen ierea paramentului cortin ", a termoizola iilor i
a straturilor portante. In aceste condi ii, rezisten a nu mai decurge
din decalajul rosturilor, func ia termic nu mai const n
masivitate, iar grosimea redus a peretelui nu mai permite
utilizarea c r mizilor n diverse moduri de dispunere.
4747
VALOAREA SEMANTIC A ZID RIEI
Dar fascina ia zid riei aparente r mne, indiferent dac aceasta
corespunde unui adev r tehnologic i constructiv, sau doar l
simuleaz . Calit ile texturii unei zid rii aparente nu rezult
neap rat din masivitatea zidului; ele pot fi asumate de limbajul
arhitectural ca transpunere a func iunii rezistente originare a
nchiderii sau ca o compozi ie decorativ autonom .
De altfel, tradi izia zid riei include i pietre sau c r mizi ce
mbrac nuclee din beton, tencuieli care imit piatra, c r mizi care
compun decora ii geometrice sau zoomorfe.