Structura de rezistență a unei case

Rezistența unei construcții înseamnă capacitatea acesteia de a prelua încărcările permanente sau temporare venite de la aceasta, păstrându-și intactă structura și stabilitatea.

Practic, încărcările permanente (elementele de construcție, arhitectură, mobilierul etc) și cele temporare (cum ar fi mișcările seismice) sunt preluate de structura de rezistență, care le transmite mai departe infrastructurii clădirii (formată din fundație, subsol și terenul de fundare, adică volumul de pământ unde se simte influența construcției / o poate influența pe aceasta).  

Fie că vorbim de case sau de blocuri de apartamente, structura ce asigură rezistența construcției poate fi de mai multe feluri, în funcție de materialele folosite. Astfel, putem avea structură din lemn, din metal sau pereți portanți din zidărie (cărămidă ceramică sau blocuri de BCA), beton armat sau diverse materiale și combinații inedite de materiale, apărute în număr mare în ultimii ani. 

Atunci când se alege tipul de structură de rezistență a unei construcții, este important să se ia în considerare foarte mulți factor, precum tipul clădirii, înălțimea ei, modul în care urmează să fie utilizată, locul în care urmează să fie construită, bugetul de construcție, etc.Indiferent de structura de rezistență aleasă, scopul principal al clădirii este acela de a fi cât mai eficientă și cât mai ieftină.

Fundația 

Atunci când achiziționezi o construcție deja ridicată, nu poți avea control asupra modului în care s-au făcut săpăturile, în care s-a amenajat terenul sau s-a turnat betonul. Ceea ce poți face însă, este să verifici date legate de tipul terenului și de modul de abordare ales de constructor în ceea ce privește fundația.

Fundația este cea mai importantă parte structurală a unei clădiri, fiind cea care preia toată încărcătura construcției și o trimite către terenul de fundare. 

Există mai multe tipuri de fundații alese în funcție de terenul de fundare, de modul de exploatare al clădirii, material folosit sau formă și este bine să știi detalii despre fiecare în parte.

Principalele tipuri de fundații pe care le poți întâlni la construcțiile din România

 Cele mai uzuale fundații sunt realizate din beton sau beton armat, un material ieftin, care conlucreaza bine cu terenul și transmite foarte bine încărcările către acesta. De-a lungul timpului însă, s-au folosit tot felul de materiale pentru fundare, cum ar fi zidăria din cărămidă sau piatra. Din punct de vedere al eficienței și al raportului calitate/preț, betonul a câștigat foarte mult teren în fața materialelor alternative și a dus la clasificarea fundațiilor în funcție de mai multe criterii:

După adâncimea de fundare

Putem să definim două tipuri de fundații: cele de suprafață și cele de adâncime. Cele de suprafață sunt fundații directe, ideale pentru construcțiile mici de tipul caselor. Acestea sunt adoptate cel mai adesea pentru construcții pe parter, P+E sau P+E+M. Fundațiile de adâncime sunt fundații indirecte, săpate și turnate la o adâncime foarte mare. Acestea se folosesc atunci când terenul de fundare este foarte slab sau atunci când încărcările venite de la clădire sunt foarte mari.

După rigiditatea fundației

 Există două posibilități: construcția unei fundații rigide, realizată din beton simplu sau din piatră naturală sau construcția unei fundații elastice, compusă din beton și armătură din metal ( Beton armat). La majoritatea caselor moderne se folosește fundația din beton armat, deoarece asigură o legătură mai bună cu pământul și transmite mult mai bine încărcările. Oricât ar părea de ciudat, la realizarea fundațiilor este bine să se folosească un beton mai moale. Betoanele foarte tari sunt casante și se sparg imediat ce terenul își schimbă poziția. Betoanele moi, în schimb, poate conlucra cu terenul. În general, la fundațiile caselor sunt folosite betoane de tipul C4/5, C6/7.5, C8/10. 

După forma în plan

Forma fundațiilor depinde foarte mult de înălțimea construcției și de forma acesteia. De asemenea, forma depinde și de alte elemente, cum ar fi zona seismică unde este construită clădirea, capacitatea portantă a terenului, influența pe care o au apele freatice asupra acestuia, etc. 

În general, sunt folosite 4 tipuri de fundații:

1. Fundațiile izolate. Aceste fundații sunt simple, sub forma unor blocuri din beton poziționate sub stâlpii de beton armat. Pentru o eficiență mai bună, aceste tipuri de fundații se leagă între ele cu grinzi de echilibrare realizate din beton.
2. Fundațiile de tip radier. Sunt fundații utilizate cel mai adesea pe terenurile moi sau în cazul clădirilor foarte înalte. Acestea au o placa groasă și continuă de beton care se află sub întreaga casă. 
3. Fundațiile continue sub pereți. Sunt fundații realizate din beton simplu sau din beton armat ( cel mai adesea din beton armat), care se regăsesc sub bereții și stâlpii de rezistență. 

Intrebări și răspunsuri despre fundații 

De ce este importantă fundația?

Pentru că este unul dintre elementele construcției care intră în contact direct cu mediul exterior. Acest lucru o face să fie decisivă pentru izolarea termică și hidroizolarea locuinței. O fundație realizată prost poate duce la infiltrații de apă și la un consum mare de energie pentru încălzire. Este motivul pentru care trebuie să fie întotdeauna verificate zonele de la parterul sau subsolul casei pentru a se descoperi eventuale pete de igrasie sau infiltrații de apă.

Cum trebuie să fie realizată hidroizolația unei fundații?

Realizarea hidroizolației este esențială. Aceasta se poate face în două moduri, în funcție de structura construcției:

• Dacă este o construcție cu subsol. Hidroizolația se realizează pe exterior și este verticală. Aceasta se face cu o membrană termofuzibilă acoperită cu polistiren extrudat sau cu cărămidă presată plină. 
• Dacă este o construcție fără subsol. Hidroizolația se realizează orizontal, sub pereții de zidărie, cu un carton bituminos. 

Pentru o eficiență cât mai bună a hidroizolației este bine să se creeze un trotuar din beton pe lângă fundație, care să fie foarte bine etanșat în zona de contact cu soclul casei. Înainte de achiziția casei este bine să se verifice dacă acest trotuar are grosimea de minim 10 cm.

Cum se consolidează o fundație veche?

Există situații în care proprietatea pe care vrei să o cumperi este foarte atractivă din numeroase alte puncte de vedere, însă are o fundație care a început să dea semne de îmbătrânire. Din fericire, aceasta poate să fie consolidată, însă consolidarea implică o serie de costuri pe care este bine să ți le asumi înainte de a achiziționa construcția. 

Consolidarea fundației depinde foarte mult de materialul din care este construită casa.

• Pentru construcțiile din zidărie portantă, care au fundații din zidărie, subzidirea este singura soluție. Din păcate, este o variantă foarte scumpă.
• Pentru construcțiile la care nu se pot face intervenții din diverse motive ( sunt clădiri istorice și se pot deteriora foarte repede), există diverse măsuri de confinare, de asemenea foarte scumpe.

Există și clădiri pentru care consolidarea este imposibilă, cum ar fi cele din paianță sau chirpici. 

De regulă, consolidarea fundațiilor este necesară doar la clădiri foarte vechi. Pentru clădirile mai noi, o refacere a hidroizolației poate să fie suficientă.

Achiziția unei clădiri care necesită consolidarea fundației nu este justificată decât în cazul în care acea clădire are o importanță foarte mare.

Care sunt principalele probleme care pot apărea la fundație?

Cele mai întâlnite probleme sunt cauzate de nerespectarea proiectului, de mișcările pământului care duc la fisuri și crăpături și de apă, care produce igrasie. Este bine, așadar, să verifici cu atenție modul în care se comportă fundația. 

În cazul infiltrațiilor de apă, pot apărea o serie de semne îngrijorătoare, cum ar di degradarea trotuarelor sau apariția igrasiei. În general, problemele infiltrațiilor se rezolvă prin izolarea atentă a spațiului dintre soclul de beton și zidărie. 

În cazul mișcării pământului și a nerespectării proiectului pot apărea fisurile și crăpăturile, atât la interior, cât și la exterior.

Cum se poate verifica fundația, dacă nu are probleme vizibile?

Cea mai comună soluție este prin săparea pe lângă ea, pentru verificarea adâncimii. În cazul unei clădiri mai vechi este bine să fie făcut și un studiu geo.

De ce este importantă fundația?

Pentru că este unul dintre elementele construcției care intră în contact direct cu mediul exterior. Acest lucru o face să fie decisivă pentru izolarea termică și hidroizolarea locuinței. O fundație realizată prost poate duce la infiltrații de apă și la un consum mare de energie pentru încălzire. Este motivul pentru care trebuie să fie întotdeauna verificate zonele de la parterul sau subsolul casei pentru a se descoperi eventuale pete de igrasie sau infiltrații de apă.

Cum trebuie să fie realizată hidroizolația unei fundații?

Realizarea hidroizolației este esențială. Aceasta se poate face în două moduri, în funcție de structura construcției:
Dacă este o construcție cu subsol. Hidroizolația se realizează pe exterior și este verticală. Aceasta se face cu o membrană termofuzibilă acoperită cu polistiren extrudat sau cu cărămidă presată plină. 
Dacă este o construcție fără subsol. Hidroizolația se realizează orizontal, sub pereții de zidărie, cu un carton bituminos. 
Pentru o eficiență cât mai bună a hidroizolației este bine să se creeze un trotuar din beton pe lângă fundație, care să fie foarte bine etanșat în zona de contact cu soclul casei. Înainte de achiziția casei este bine să se verifice dacă acest trotuar are grosimea de minim 10 cm.

Cum se consolidează o fundație veche?

Există situații în care proprietatea pe care vrei să o cumperi este foarte atractivă din numeroase alte puncte de vedere, însă are o fundație care a început să dea semne de îmbătrânire. Din fericire, aceasta poate să fie consolidată, însă consolidarea implică o serie de costuri pe care este bine să ți le asumi înainte de a achiziționa construcția. 
Consolidarea fundației depinde foarte mult de materialul din care este construită casa.
Pentru construcțiile din zidărie portantă, care au fundații din zidărie, subzidirea este singura soluție. Din păcate, este o variantă foarte scumpă.
Pentru construcțiile la care nu se pot face intervenții din diverse motive ( sunt clădiri istorice și se pot deteriora foarte repede), există diverse măsuri de confinare, de asemenea foarte scumpe.
Există și clădiri pentru care consolidarea este imposibilă, cum ar fi cele din paianță sau chirpici. 
De regulă, consolidarea fundațiilor este necesară doar la clădiri foarte vechi. Pentru clădirile mai noi, o refacere a hidroizolației poate să fie suficientă.
Achiziția unei clădiri care necesită consolidarea fundației nu este justificată decât în cazul în care acea clădire are o importanță foarte mare.

Care sunt principalele probleme care pot apărea la fundație?

Cele mai întâlnite probleme sunt cauzate de nerespectarea proiectului, de mișcările pământului care duc la fisuri și crăpături și de apă, care produce igrasie. Este bine, așadar, să verifici cu atenție modul în care se comportă fundația. 
În cazul infiltrațiilor de apă, pot apărea o serie de semne îngrijorătoare, cum ar di degradarea trotuarelor sau apariția igrasiei. În general, problemele infiltrațiilor se rezolvă prin izolarea atentă a spațiului dintre soclul de beton și zidărie. 
În cazul mișcării pământului și a nerespectării proiectului pot apărea fisurile și crăpăturile, atât la interior, cât și la exterior.

Cum se poate verifica fundația, dacă nu are probleme vizibile?

Cea mai comună soluție este prin săparea pe lângă ea, pentru verificarea adâncimii. În cazul unei clădiri mai vechi este bine să fie făcut și un studiu geo.

Structura de rezistență

Structura de rezistență a unei clădiri poate fi de mai multe feluri. Alegerea uneia în defavoarea celeilalte trebuie să fie bazată pe tipul clădirii, regimul de înălțime, precum și bugetul disponibil.

Fiecare tip de structură folosit de constructorii momentului poate avea avantaje și dezavantaje. În momentul în care alegi modul în care urmează să construiești o clădire, este bine să fii foarte bine informat și să știi care sunt avantajele și mai ales dezavantajele pe care ți le poate aduce în timp întreaga clădire.

Structura de rezistență în cadre. este alcătuită din bare verticale (stâlpi de rezistență) și bare orizontale (grinzi); poate fi alcătuită din lemn, metal, beton prefabricat sau beton armat monolit (turnat pe șantier). Avantajul acestui tip de structură este acela că permite o mare flexibilitate în ceea ce privește compartimentarea spațiului interior. 

Structura de rezistentă din pereți portanți de beton armat este completată de planșee de beton, formând astfel un sistem pe verticală și orizontală; se folosește mai ales la clădirile cu multe etaje, cum ar fi blocuri de locuințe sau clădiri de birouri.

Structura de rezistență din zidărie portantă. Este o structură foarte populară, care preia încărcările seismice prin pereții portanți din cărămidă ceramică sau blocuri de BCA. La această structură încărcările, indiferent că sunt permanente sau temporare, sunt trimise către pereții portanți prin intermediul planșeelor, ca mai apoi să ajungă în fundație și într-un final în terenul de fundare. 

Structura de rezistență din lemn. Lemnul este unul dintre cele mai folosite materiale în construcții, fiind la îndemâna oamenilor încă din cele mai vechi timpuri. Structurile de rezistență din lemn pot fi în cadre sau cu pereți portanți realizați din acest material. De asemenea, pot fi prefabricate sau pot fi realizate de la zero. În ultimii ani însă, structurile prefabricate din lemn au ajuns să fie mult mai populare, deoarece sunt ușor de pus în operă, au costuri reduse și rezistă foarte bine la cutremure. 

Structura de rezistență din metal. În ultimii ani, metalul a ajuns să fie din ce în ce mai folosit la construcția clădirilor, indiferent că este vorba despre clădiri rezidențiale sau despre clădiri de birouri. Totuși, structurile din metal sunt mai rare comparativ cu cele din lemn, zidărie sau beton armat, fiind bazate pe o tehnologie nouă care nu a avut timp să câștige încrederea utilizatorilor. 

De asemenea, există structuri de rezistență mixte, în care se adoptă soluții diferite pe niveluri, în funcție de destinația clădirii, sau structuri de rezistență combinată. Acestea din urmă sunt compuse din cadre și diafragme de beton armat, diafragmele formând un nucleu central în jurul lifturilor și în jurul scărilor. La nevoie, nucleul central preia încărcările orizontale venite din vânt sau cutremure, lăsând pereții să preia doar încărcările verticale. 

Fiecare dintre structurile prezentate mai sus are avantaje și dezavantaje, fiind potrivite pentru diverse tipuri de exploatare. Înainte de construcția unei clădiri sau de alegerea unei clădiri deja construite, este important să se analizeze cu cea mai mare atenție toate opțiunile disponibile și să se apeleze la un inginer structurist care poate să aleagă structura cea mai rentabilă. 

Avantaje, dezavantaje și analiza materialelor folosite la fiecare tip de structură de rezistență. 

Structura de rezistență în cadre. Tot ce trebuie să știi despre ea

Este o structură care preia încărcările, indiferent că sunt din forțe seismice sau din alte surse, printr-un sistem din stâlpi și grinzi din beton armat. 

În general, structura de rezistență în cadre este aleasă atunci când se doresc spații mari în interiorul clădirii. Cu ajutorul unei astfel de structuri se pot obține deschideri de până la 9 metri. Este adevărat că o deschidere mare înseamnă și grinzi mai mari, care pot fi destul de inestetice.

Această structură este excelentă pentru cei care doresc flexibilitate în amenajarea interioară, deoarece elementele cu adevărat importante sunt stâlpii și grinzile. Pentru a se păstra rezistența clădirii aceste elemente trebuie să rămână cât se poate de puternice. 

În rest, compartimentarea se poate face cu materiale ușoare precum gips-carton sau BCA, care pot fi modificate cu ușurință.

Chiar și pereții exteriori pot fi realizați din BCA.

Care sunt avantajele structurii de rezistență în cadre?

• asigură spații mari în interiorul clădirii și flexibilitate în ceea ce privește recompartimentarea;
• Permite instalarea unor suprafețe vitrate mari, fără foarte multe limite;
• Nu are nevoie de pereți foarte rezistenți nici la interior, nici la exterior. Aceștia pot fi realizați din materiale ușoare, precum BCA-ul și gips-cartonul;
• Are un timp de execuție relativ scurt;
• Poate să fie folosită inclusiv la clădiri cu regim de înălțime mare. De regulă se construiesc clădiri de până la 20 de niveluri cu acest tip de structură de rezistență.

Care sunt dezavantajele structurii de rezistență în cadre?

• Necesită un consum mare de materiale. În general, se consumă foarte mult beton, fier-beton și cofraj, ceea ce poate crește destul de mult costurile de construcție și automat, costul de achiziție a unei clădiri;
• Are stâlpi și grinzi de dimensiuni generoase, ceea ce poate să fie destul de inestetic.
• Execuția este destul de complicată în comparație cu execuția altor tipuri de structuri de rezistență.

Structura de rezistență din pereți portanți de beton armat. Tot ce trebuie să știi despre ea

Este o structură de rezistență folosită adeseori la hoteluri, clădiri de locuit, cămine studențești, etc. Este realizată din panouri mari prefabricate realizate din beton armat, care pot fi montate sub formă de diafragme verticale ( pereți) sau sub formă de diafragme orizontale ( planșee), care se îmbină pentru a crea un sistem rigid, foarte rezistent în fața încărcărilor verticale și orizontale. 

Care sunt avantajele acestei structuri de rezistență?

Față de structurile monolită, structurile de rezistență din pereți portanți de beton armat prezintă o serie de avantaje:

• Facilitează creșterea productivității în procesul de construcție, ceea ce duce la costuri mai mici pentru mâna de lucru;
• Sunt mult mai ușor de realizat, ceea ce scade timpul de execuție;
• Construcția se poate realiza inclusiv pe timp friguros;
• Este redus consumul de materiale de pe șantier.

Care sunt dezavantajele acestei structuri de rezistență?

Din păcate, structurile de rezistență din pereți portanți de beton armat prezintă și dezavantaje. Unul dintre cele mai mari este faptul că este imposibilă modificarea funcțională ulterioară construcției. Deși costul cu mâna de lucru poate să scadă destul de mult iar ridicarea construcțiilor se face în orice tip de condiție, costul total al procesului este mai mare decât cel necesar pentru structurile monolite. 

Structura de rezistență din zidărie portantă. Tot ce trebuie să știi despre ea.

Este o structură de rezistență realizată din pereți portanți de cărămidă. Acești pereți sunt utilizați, cel mai adesea, pentru realizarea clădirilor civile, industriale și agrozootehnice.

Există o mulțime de variante de pereți din zidărie portantă, împărțiți în funcție de densitatea lor și în funcție de modul în care sunt alcătuiți. 

În funcție de alcătuire pot fi descoperiți 

• pereți din zidărie simplă, nearmată, utilizați foarte des la case pe un singur nivel din zona rurală;
• Pereți din zidărie întărită prin sâmburi de beton armat și centuri de beton armat;
• Pereți din zidărie armată în rosturile orizontale și confinată;
• Pereți din zidărie cu cărămizi a căror parte centrală ( inima) este armată.

În funcție de densitatea pereților, aceștia pot fi de două tipuri: sistem fagure și sistem celular. 

Care sunt principalele avantaje ale sistemului de rezistență din zidărie portantă?

În general, dacă sunt bine realizate, structurile din zidărie portantă au următoarele avantaje:

• Oferă o izolare fonică foarte bună. Pereții sunt groși, ceea ce ține zgomotul departe. O astfel de structură este ideală în orașele mari, cu un grad ridicat de poluare fonică;
• Nu necesită un consum foarte mare de materiale. Pe șantier se folosesc puține cofraje, dar și puțin beton și fier-beton;
• Execuția este destul de simplă, ceea ce face costul de execuție să fie unul scăzut.

Care sunt principalele dezavantaje ale sistemului de rezistență din zidărie portantă?

Există și o listă de dezavantaje, deloc de neglijat:

• Pereții interiori pot fi destul de groși, ceea ce micșorează destul de mult spațiul util din clădire;
• Execuția, deși este simplă, durează destul de mult;
• Este foarte greu să se facă o recompartimentare;
• Deschiderile clădirii nu sunt foarte mari, ceea ce înseamnă că încăperile au dimensiuni modeste;
• Suprafețele vitrate nu pot fi nici ele foarte mari, ceea ce înseamnă că lumina naturală nu este un avantaj al acestui tip de construcții.

Structura de rezistență din metal. Tot ce trebuie să știi despre ea.

Structurile de rezistență din metal nu sunt chiar atât de utilizate, deși au o mulțime de proprietăți atractive. Acestea sunt soluții constructive mai noi decât alte variante ( zidărie, beton sau lemn), ceea ce justifică destul de mult faptul că încă nu există foarte multe clădiri realizate în acest fel. 

Într-o construcție pe structură metalică absolut toate elementele structurale ( stâlpi, grinzi sau contravântuiri) sunt realizate din oțel, însă celelalte elemente pentru ziduri și pentru izolare sunt realizte din materiale tradiționale. 

Care sunt avantajelor clădirilor cu structură de rezistență din metal?

Avantajele sunt cât se poate de numeroase și de convingătoare:

• O rezistență foarte bună la activități seismice. România este o țară cu risc seismic, ceea ce face din acest avantaj unul foarte important. Clădirile pe tructură metalică pot rezista la cutremure de până la 9.8 grade pe scara Richter, ceea ce este încurajator pentru țara noastră, unde cel mai puternic seism ( cel din 1977), a avut 7.2 grade pe scara Richter.
• Durată mare de viață. Daca sunt exploatate într-un mediu uscat, durata de viață a clădirilor pe structură metalică depășește 80 de ani. Partea bună este că în cei 80 de ani acestea nu își pierd din rezistența la cutremure sau șocuri.
• Procesul de construcție este foarte rapid. Cel mai adesea, casele pe structură metalică se ridică la cheie în aproximativ 3 luni, ceea ce scade din timpul alocat verificării procesului de construcție și din costurile cu mâna de lucru.
• Asigură suprafețe utile mari. Acest lucru este datorat faptului că pereții sunt mai subțiri. În general, se căștigă aproximativ 10% din spațiu într-o construcție de 128 m2.
• Oferă pereți foarte drepți. Unghiurile și suprafețele pereților au o precizie milimetrică la montaj. 
• Oțelul din care sunt realizate construcțiile pe structură metalică are o proporție foarte bună între rezistență și greutate și are avantajul de a fi 100% reciclabil;
• Nu sunt supuse riscului de a dezvolta mucegai sau de a atrage dăunători.

De asemenea, construcțiile pe structură metalică oferă un confort fonic și termic ridicat, arată exact ca și construcțiile realizate pe altă structură, în așa fel încât să se încadreze în cerințele estetice ale utilizatorilor și pot fi realizate în orice anotimp.

Care sunt dezavantajele clădirilor pe structură de rezistență din metal?

La fel ca și în cazul altor tipuri de structuri, există și dezavantaje:

• Recompartimentarea construcțiilor este destul de limitată după ce acestea au fost ridicate;
• Oțelul are nevoie de protecție. În cazul în care nu este protejat corespunzător acesta poate să fie atacat de rugină;
• Din păcate, numărul muncitorilor care știu să construiască clădiri cu structură metalică este destul de mic.  Tocmai din acest motiv, mâna de lucru poate fi destul de costisitoare;
• Metalul este destul de sensibil în fața focului. Dacă nu este bine protejat, acesta îți poate pierde din stabilitatea structurală atunci când este supus incendiilor;
• Izolarea fonică nu este tocmai un punct forte al clădirilor pe structură metalică. Nu este recomandat, așadar, să se achiziționeze clădiri pe structură metalică aflate în zone urbane foarte zgomotoase.