COORDONARE DIMENSIONALA

SI MODULARA

Introducere.

Coordonare dimensionala.

Coordonare modulara.

Exemple si observatii.

Referinte bibliografice

1. Introducere.

In conceperea modelului matematic al oricarei structuri de rezistenta, sistemul de axe al constructiei este esential. Dar nu numai in cercetarile si analizele teoretice sistemul de axe al constructiei este esential, ci si in operatiile de trasare pe teren a viitoarei cladiri. In mod deosebit, lucrarile de amenajare si trasare sunt importante, deoarece orice greseala care s-ar putea ivi in aceasta etapa are consecinte grave si deosebit de grave asupra sistemului cladire. Consecintele care pot sa apara in cazul unor trasari gresite sunt nu numai la nivel structural, ci si la nivel de detaliu si, evident, cu repercusiuni economice importante.

In cursul de Constructii civile al prof. dr. ing. Dan Ghiocel si colectiv, se arata ca: 'In diferite perioade istorice, omul a creat constructii cu calitati estetice deosebite, remarcabile prin armonia proportiilor. Partenonul si templele Indiei (vezi Partea intai, ilustratiile 1.6.14 -1.6.16. si 1.7.7.), cunoscutele catedrale europene, alte multe constructii monumentale au fost realizate dupa masuri care alcatuiau un sistem dimensional coerent. Asemenea constructii evidentiaza existenta unor rapoarte ingenios prestabilite intre dimensiuni, de natura a crea armonia in ansamblu si in detaliu a constructiei.' 'Cu multe secole in urma, omul a incercat sa creeze un sistem unitar de masurare a dimensiunilor. La inceput a folosit dimensiunile corpului uman: pas, picior, cot etc. Sistemul metric folosit astazi pe scara internationala isi are inceputurile in Franta, in jurul anului 1800.'

Perfectionarea sistemului de coordonare a dimensiunilor a devenit necesara odata cu necesitatea sporirii volumului de constructii. Acest proces s-a impus si a condus, in mai multe tari din Europa, la inceputul secolului XX, la coordonarea modulara.

2. Coordonare dimensionala

In 1791 se propune de catre Academia Franceza sa se foloseasca metrul ca unitate de masura. La inceput aceasta unitate de masura pentru lungimi a fost legata de lungimea meridianului pamantului ce trece prin Paris, fiind definit ca a patruzecea parte din lungimea acestui meridian care trece prin Paris. La cea de-a saptesprezecea sesiune a Conferintei Generale de Masuri si Greutati din 1983, Rezolutia 1, s-a definit unitatea de lungime astfel: 'Metrul este lungimea drumului parcurs de lumina in vid timp de 1/299 792 458 dintr-o secunda.' V. Anexa 4.

Necesitatea unei corelari si coordonari intre diferitele elemente s-a ivit deoarece partile unei constructii se conditioneaza reciproc prin pozitia si modul lor de asamblare. In conditiile diversificarii tipurilor de materiale, de produse finite, piese, componente, subansamble, precum si a diversificarii tehnologiilor de executie montaj, activitatile de conceptie, proiectare, executie, adica activitatea complexa de investitii este imposibila fara o corelare a dimensiunilor bine definita.

Astfel, coordonarea dimensionala asigura utilizarea fara ajustari a componentelor, elementelor, subansamblurilor si sistemelor unei constructii, precum si posibilitatea de interschimbabilitate a acestora. Totodata prin coordonare dimensionala se realizeaza posibilitatea industrializarii elementelor de constructii, a lucrarilor de constructii, productia unor utilaje specifice constructiilor. Coordonarea dimensionala la stabilirea dimensiunilor si a pozitiilor reciproce ale componentelor, elementelor, subansamblelor si subsistemelor de constructii, realizandu-se astfel corelarea acestora.

Prin coordonare dimensionala se favorizeaza:

dezvoltarea industrializarii executiei;

productia unor utilaje specifice constructiilor;

productia elementelor de constructii;

trecerea la un sistem evoluat de corelare si coordonare dimensionala prin folosirea unei dimensiuni de baza, sistem numit coordonare modulara.

3. Coordonare modulara.

Coordonarea dimensionala realizata prin utilizarea unui modul de baza sau a unor moduli derivati devine coordonare modulara.

In Romania, modulul de baza standardizat este M = 100 mm. In raport cu modulul de baza se definesc modulii derivati:

supramodulii (nM) - multipli ai modulului de baza

Exemple: travee, deschideri, lungimi si latimi ale sistemului constructie, inaltimi de etaj.

Dimensiuni ale supramodulilor: 3M, 6M, 12M, 15M, 30M, 60M

submodulii (M/n) - fractiuni ale modulului de baza

Exemple: elemente cu dimensiuni reduse, dimensiuni ale imbinarilor.

Dimensiuni ale submodulilor : M/2, M/5, M/10, M/50, M100.

Dimensiunile care nu intra in categoria modulilor derivati se numesc dimensiuni tehnice.

STAS 8530/1-70, 8530/2-76, 8530/3-70 reglementeaza dimensiunile modulate.

Modulul de baza este acelasi pentru dimensionarea cladirilor in plan orizontal si in plan vertical, pentru elemente de finisaj, ca si pentru elementele structurii de rezistenta.

Pentru localizarea elementelor de constructie si pentru raportarea dimensiunilor in vederea coordonarii lor, se utilizeaza sistemul geometric modular de referinta sau tramele modulare. Acesta este un sistem spatial de referinta format din planuri perpendiculare aflate la distante egale cu modulul M sau multiplii ai acestuia.

Fig. 1. Sistemul geometric modular de referinta.

Fig.2. Planurile modulare de referinta.

Planele modulare se intersecteaza, formand liniile de referinta modulare care alcatuiesc reteaua modulara.

Proiectia in plan orizontal sau vertical reprezinta trama modulara. In sistemul spatial modular se fac si se folosesc trei tipuri de sectiuni:

sectiune orizontala (planul sau partiul);

si doua sectiuni verticale:

sectiunea transversala inregistrand deschiderile intre axele longitudinale;

sectiunea longitudinala inregistrand traveele, respectiv distantele intre axele transversa1e.

Se numeste deschidere distanta dintre axele longitudinale.

Se numeste travee distanta dintre axele transversale.

Se poate numi trama spatiul dintre o travee si o deschidere.

Axele transversale si longitudinale (A, B, si 1, 2,.) sunt axele elementelor verticale de rezistenta, respectiv axele structurale. Calculul elementelor se face reducandu-le la axele lor structurale. Obtinerea modelului matematic plan sau spatial porneste de la sistemul modular de axe.

Sectiunea orizontala rezulta prin sectionarea intregului sistem cladire cu un plan orizontal, de obicei prin ferestre, deasupra parapetilor (min. = 90cm). In figura de mai jos, Fig.3. sunt reprezentate numai axele modulare, pentru a pune in evidenta deschiderile, si traveele, deci tramele modulare.

Sectiunile verticale se realizeaza sectionand sistemul cladire pe fiecare directie cu cate un plan vertical transversal si longitudinal.

Fig.3. Sistemul modular de axe principale.

Fig.4. Trame modulare verticale

Fig.5. Tramele modulare secundare si locale

4. Exemple si observatii.

Exemplificarile care urmeaza se refera la axarea diafragmelor, axarea zidariilor si axarea stalpilor. Prin aceasta se expun de fapt cele mai folosite solutii constructive de elemente verticale.

Axarea diafragmelor - se aseaza in mod frecvent centrat pe axele modulare transversale sau longitudinale. Dimensiunile curente ale diafragmelor sunt: t= 14, 16, 18, 20, 22 cm. In figura de mai jos se dau exemple de axare la bulbi a) si b) si ramificatii c)

Axarea zidariilor - se refera la stabilirea celor doua dimensiuni: interioara si exterioara, ale peretilor structurali in raport cu axele modulare. De remarcat cota de 12,5 cm care se pastreaza constanta la interior.

Celelalte tipuri de zidarii se axeaza similar. Trebuie precizat ca peretii de compartimentare, nestructurali, nu se axeaza. Axarea elementelor structurale se pastreaza pana la nivelul fundatiilor si se traseaza pe teren. In capitolul urmator, Cap.2.4, dedicat amenajarii terenului de amplasament si trasarii pe teren a sistemului de axe, se vor expune problemele aferente acestui subiect. In Fig. 7 sunt date exemple de axare a zidariilor.

Axarea stalpilor: in mod curent stalpii se aseaza centrat pe axele ambelor directii, transversal si longitudinal. In zonele neutre R1 si R2 axarea este diferita, si este reprezentata in Fig. 8

Zonele neutre R1 si R2 aflate intre axele transversale 3 si 4 si axele longitudinale C si D, sunt redate in Fig. 9, unde sunt reprezentate totodata si posibilitatile de axare.

Fig. 6. Axarea peretilor structurali din beton armat monolit

Fig.7. Axarea zidariilor

Fig.8. Axarea stalpilor.

Fig.9. Detalii de axare in zona neutra.

Observatii.

In acest capitol au fost expuse principalele aspecte legate de coordonarea dimensionala si modulara, care decurge din prescriptiile tehnice in vigoare referitoare la aceste aspecte.

Aspecte de detaliu referitoare la axarea elementelor de constructii, subansamblelor etc. sunt expuse in monografia Elemente, subsisteme si sisteme de constructii.

Referinte bibliografice

[1]. STAS 1686-79 Coordonarea modulara in constructii. Deschideri, travee si inaltimi la cladirile industriale si agroozootehnice.

[2]. STAS 8530/1-70 Coordonare modulara in constructii. Terminologie.

[3]. STAS 8530/2-76 Coordonare modulara in constructii. Principii si reguli de proiectare.

[4]. STAS 8530/3-70 Coordonare modulara in constructii. Multimoduli si dimensiuni modulare.