COORDONARE DIMENSIONALA SI TOLERANTE IN CONSTRUCTII

Realizarea constructiilor presupune intr-o anumita masura tipizarea si standardizarea elementelor de constructie identice, fabricate pe cale industriala in serii mari, a caror asamblare este posibila numai daca dimensiunile lor sunt corelate in mod corespunzator. Ca urmare, dimensiunile constructiilor, ale elementelor, partilor componente, ale prefabricatelor si materialelor de constructie (cu putin exceptii) se stabilesc pe baza unor conventii privind relatiile dintre dimensiuni: coordonarea dimensionala si tolerantele in constructii.

Coordonarea dimensionala este o conventie asupra dimensiunilor unei constructii si ale elementelor ei componente, care conditioneaza reciproc prin pozitia si modul lor de asamblare, astfel incat la executie sa se elimine ajustari (reglari), altele decat cele prevazute in proiect.

Coordonarea dimensionala reprezinta metoda de stabilire a dimensiunilor si pozitiilor reciproce ale fabricatelor, elementelor si subansamblurilor de constructie astfel ca acestea sa se integreze in constructie ca un tot, cu minimum de ajustari si sa permita inlocuirea lor cu altele, de natura diferita, fara a fi necesara modificarea proiectelor. Coordonarea dimensionala bazata pe utilizarea unui sistem modular se numeste coordonare modulara.

Coordonarea modulara se bazeaza pe utilizarea:

modulilor de baza si derivati, ca unitati de lungime a dimensiunilor;

. dimensiunilor modulare;

. sistemelor geometrice de referinta pentru localizarea elementelor si raportarea dimensiunilor modulare.

Sistemul modular reprezinta totalitatea regulilor de coordonare reciproca a dimensiunilor in constructii prin utilizarea unui modul de baza (MQ). Modulul de baza este unitatea de lungime a coordonarii modulare si se alege astfel incat sa asigure partilor componente ale constructiilor multiple posibilitati de utilizare si adaptare. Pe plan international s-a adoptat modulul de baza decimetric, cu valoarea Mo= 100/10=10 cm; in unele tari s-a folosit si este inca tolerat modulul de baza octometric MQ = 100/8 = 12,5 cm, utilizat si in tara noastra in cazul elementelor de constructie din zidarie de caramida.

Modulul (M) reprezinta o marime conventionala specifica pentru o anumita cladire, parte de cladire, element, echipament sau prefabricat, cu ajutorul careia se realizeaza coordonarea modulara in constructii. Functie de marimea dimensiunilor la care se refera modularea, modulul poate fi un multiplu al modulului de baza (travei, deschideri, inaltimea nivelurilor etc). egal cu modulul de baza (dimensiuni mici), sau submultiplu al modulului de baza (la dimensiuni foarte mici, de exemplu in cazul detaliilor de constructii).

Modulii mariti sau multimodulii sunt de forma M = nxMQ, unde n este un numar natural in practica curenta n = 2; 3; 6, 12, 15, 30, 60. Modulii micsorati sau submodulii sunt fractiuni ai modulului de baza, de forma M = Mo/n, cu n =1/2; 1/5, 1/10, 1/20, 1/50, 1/100.

Sistemul modular unic se aplica la proiectarea constructiilor, la stabilirea dimensiunilor geometrice ale elementelor de constructie, a utilajelor si instalatiilor si la elaborarea unor prescriptii tehnice in constructii. Pentru utilizarea sistemului modular se considera un sistem de referinta modular alcatuit dintr-o retea de linii de referinta - axe modulare, dispuse dupa cele trei directii, rectangulare, rezultate din intersectia doua cate doua a unor plane de referinta perpendiculare, distantate intre ele cu valoarea unui modul - plane modulare.

Reteaua modulara serveste pentru coordonarea dimensiunilor elementelor de volum si pentru distributia in plan si pe verticala a elementelor sistemului constructiv si a altor parti de constructie. Pentru coordonarea dimensiunilor in plan, se utilizeaza urmatorii multimoduli ca multimoduli orizontali: 3M; 6M; 12M; 15M; 30M; 60M.

Dimensiunile modulare pentru coordonarea in plan orizontal se aleg din seriile de dimensiuni multiple ale multimodulilor orizontali, intre limitele indicate in tabelul 3.1.

Tabelul 3.1 Serii de dimensiuni multiple ale multimodulilor orizontali

Dimensiunile modulare pentru coordonarea pe verticala pot fi:

Distanta intre     fetele finite a doua plansee succesive (inaltimea etajului).

Distanta intre     fetele finite ale pardoselii si plafonului (lumina incaperii)

3) Dimensiunile unor componente care se conditioneaza reciproc la asamblarea pe verticala.

Valorile dimensiunilor de coordonare pentru inaltimea etajelor sau a incaperilor la constructiile de locuinte sunt indicate in tabelul 3.2.

Tabelul 3.2. Dimensiuni de coordonare pentru inaltimea etajelor sau a incaperilor

la constructiile de locuinte

Inaltimile de 20M 24M se admit numai la incaperile din subsoluri sau poduri folosibile si la degajamente.

3.1 Goluri pentru usi si ferestre. Conditii generale

Dimensiunile de coordonare ale golurilor pentru usi si ferestre sunt modulare.

Dimensiunile de baza ale golurilor sunt identice cu dimensiunile lor de coordonare (fig. 3.1).

Fig.3.1 Dimensiunile de baza ale golurilor pentru usi si ferestre.

Dimensiunile de coordonare ale tocurilor de usi si ferestre sunt identice cu dimensiunile de coordonare ale golurilor carora le sunt destinate. Dimensiunile de baza ale tocurilor se stabilesc tinand seama atat de conditiile tehnice de executie cat si de rosturile necesare montajului in goluri (fig. 3.2).

Fig. 3.2 Dimensiunile de baza ale tocurilor.

Goluri pentru usile si ferestrele cladirilor de locuit si social culturale:

Valorile dimensiunilor de baza pentru golurile de ferestre trebuie sa fie:

- orizontale (L) multiple de 3 M (30 cm), incepand de la 60 cm;

- verticale (H) multiple de 3 M (30 cm), incepand de la 60 cm.

2) Valorile dimensiunilor de baza pentru golurile de usi trebuie sa fie :

- orizontale (L) multiple de 1 M (10 cm), intre limitele 60 cm pana la 100 cm si multiple de 3 M (30 cm) incepand de la 120 cm;

- verticale (H) multiple de 3 M (30 cm) incepand de la 210 cm. Pentru incaperi auxiliare, spatii tehnice, cu circulatie redusa se admite si inaltimea H = 190 cm ;

- la usile de balcon combinate cu ferestre, latimea golului pentru usa este cuprinsa in latimea golului pentru fereastra.

Modul in care se considera dimensiunile de baza ale golurilor pentru usi si ferestre este aratat in figurile 3.3 3.8.

Fig. 3.3 La goluri cu urechi, dimensiunile se refera la locasul in care se monteaza tamplaria (I).

Fig.3.4. La goluri cu urechi, dimensiunile se refera la locasul in care se monteaza tamplaria.

Fig. 3.5. Inaltimea golurilor pentru usi se considera de la fata finita a pardoselii.

Fig.3.6 In cazul pardoselilor denivelate, se ia in consideratie pardoseala mai ridicata.

Fig. 3.7. Inaltimea golurilor pentru usi de balcon se considera de la fata finita a

pardoselii incaperii.

Fig. 3.8. La golurile prevazute cu prag, inaltimea se considera de la fata finita a pragului.

3.2 Dimensiuni in sistemul modular

In sistemul modular se definesc urmatoarele caracteristici dimensionale ale elementelor de constructii:

- Dimensiunea modulara, care este o dimensiune multiplu intreg al unui modul (modulul de baza sau un multimodul).

- Dimensiunea nominala (Dn) este o dimensiune modulara, care se refera la caracteristicile dimensionale principale ale unui element, prin care acesta poate fi identificat in cadru unei categorii de elemente asemanatoare.

Dimensiunea nominala se poate referi la o constructie in ansamblu, sau la elemente de constructie si materiale fabricate luate separat si este indicata in proiecte de executie pe planurile de ansamblu.

Dimensiunea de executie sau de fabricatie (De) este dimensiunea care trebuie realizata , fiind prevazuta in planurile de detaliu ale proiectelor. Astfel, dimensiunea de executie trebuie sa fie o dimensiune modulata, adica astfel aleasa incat prin asamblarea elementelor sau materialelor de constructie si tinand seama de rosturi sa rezulte o dimensiune modulara.

- Dimensiunea efectiva sau reala (Dr) este dimensiunea rezultata dupa realizarea elementului, materialului etc. si poate avea unele abateri fata de dimensiunea de executie corespunsatoare.

- Dimensiunea limita (Dl) este una din cele doua dimensiuni extreme admisibile (maxima sau minima), intre care trebuie sa se gaseasca dimensiunea efectiva pentru ca elementul executat sa poata fi considerat corespunzator.

- Dimensiuni preferentiale (Dp) sunt valorile cele mai rationale pentru constructii sau partile lor componente, alese din anumite considerente din totalul dimensiunilor modulare posibile. Adoptarea unui numar limitat de dimensiuni preferentiale permite restrangerea numarului de tipuri de elemente si rationalizarea lucrarilor.

3.3 Reguli de aplicare a sistemului modular

a. Se recomanda ca toate dimensiunile constructiilor si a partilor de constructii care se conditioneaza reciproc sa fie modulate, astfel ca acestea sa se integreze in constructie ca un tot, cu minim de ajustari si sa permita inlocuirea lor cu altele, de natura diferita, fara modificarea planurilor respective.

b. Precizarea pozitiei elementelor de constructii se face prin indicarea distantei de la axa modulara pana la axa geometrica sau la fata elementelor respective.

3.4 Tolerante in constructii

Datorita unui numar mare de factori obiectivi (imperfectiuni ale mijloacelor de lucru si control etc.) si subiectivi (calificarea neomogena a muncitorilor etc.) piesele sau produsele de acelasi fel pot prezenta unele deosebiri atat intre ele cat si fata de produsul proiectat. Aceste diferente se numesc abateri.

Abaterile pot fi: de forma (referitoare la planeitate, paralelismul fetelor etc), de pozitie (deviatii fata de pozitia din proiect), sau dimensionale.

Abaterea dimensionala reprezinta diferenta dintre o dimensiune reala (efectiva) si dimensiunea de executie corespunzatoare:

+/- Aef = Dr - De

Abaterile pot fi micsorate insa practic nu pot si nici nu este rational (din considerente economice mai ales) sa fie complet eliminate, important fiind ca precizia sa fie suficient de buna (abaterile sa fie destul de mici) pentru a nu fi necesare corecturi (ajustari sau finisari suplimentare). In acest scop este indicat ca abaterile efective sa fie mai mici decat abaterile admisibile:

Aef ≤ Aad

Cu alte cuvinte, pentru ca un produs realizat sa fie utilizabil trebuie ca dimensiunile sale efective sa se inscrie intre dimensiunile limita maxime (Dl,max) si dimensiunile limita minime (Dl,min) admisibile.

Diferenta dintre dimensiunea limita si dimensiunea de executie reprezinta abaterea admisibilala (Aad) numita si abatere limita, definindu-se corespunzator abaterea admisibila (limita) superioara (Aad,s) si abaterea admisibila (limita) inferioara (Aad,i) .

+Aad,s = Dl,max - De

- Aad,i = Dl,min - De

Intervalul dintre dimensiunea limita minima si dimensiunea limita maxima constituie toleranta (T) si se defineste prin relatiile:

T = Dl,max - Dl,min

Valorile tolerantelor admisibile se stabilesc functie de natura, marimea si clasa de precizie a elementelor si sunt indicate in standarde si norme interne de fabricatie. In practica trebuie sa se tina seama de cumularea posibila a unor abateri, care poate duce la abateri finale mari sau chiar la greseli de executie daca nu se iau masuri de corectare pe parcurs. Sistemul de tolerante dimensionale cuprinde valorile tolerantelor de baza care reprezinta marimile campurilor de tolerante dimensionale.

In mod obisnuit se considera ca in alcatuirea tolerantei, abaterile limita superioare si inferioare sunt simetrice; se pot lua in consideratie si abateri limita nesimetrice, cu conditia ca acestea sa fie indicate in documentatia tehnica. Valorile tolerantelor de baza T se obtin prin rotunjirea valorilor rezultate din urmatoarea formula:

T = ki

k = coeficientul de multiplicare (tabelul 3.3) corespunzator clasei de precizie date;

i - unitatea de toleranta.

In cadrul sistemului de tolerante dimensionale, tolerantele de baza sunt ordonate dupa 10 clase de precizie, incepand de la clasa 1, care este cea mai precisa; scaderea preciziei corespunde cresterii numarului clasei, astfel incat clasa 10 corespunde clasei celei mai putin precise a sistemului.

Tabelul 3.3. Valorile coeficientului de multiplicare k

Unitatea de toleranta i reprezinta in cadrul sistemului de tolerante dimensionale un factor care se exprima numai in functie de dimensiunea de baza si care este necesara la determinarea valorilor tolerantelor de baza.

Tabelul 3.4. Valorile tolerantelor de baza si clasele de precizie corespunzatoare

3.5 Modul de aplicare al sistemului de tolerante dimensionale

Precizia dimensiunilor constructiilor, elementelor de constructii si detaliilor se stabileste in faza de proiectare prin determinarea tolerantelor ce se impun dimensiunilor; valorile acestora trebuie sa corespunda valorilor tolerantelor de baza ale sistemului din tabelul 3.4

Determinarea tolerantelor dimensionale:

Confectionarea si montarea elementelor de constructii sa se poata face in conditiile prevazute de proiect, excluzandu-se lucrarile suplimentare de ajustare.

Constructiile, elementele de constructii si detaliile acestora sa asigure in conditii optime satisfacerea cerintelor de rezistenta, functionale si estetice.

Solutiile preconizate pentru tehnologia de executie sa fie, din punct de vedere tehnico-economic, posibile si optime.

Pe baza sistemului de tolerante si in functie de valorile impuse dimensiunilor se fac incadrarile acestora in clasele de precizie.

Precizia dimensionala a dispozitivelor si utilajelor de confectionare si executie a elementelor de constructii si constructiilor se stabileste prin prescriptii speciale.

Stabilirea tolerantelor dispozitivelor si utilajelor de executie:

Pentru dimensiunile de baza pana la 100 mm, pe baza sistemului de tolerante stabilite in conformitate cu standardele privind industria constructiilor de masini.

Pentru dimensiunile de baza de 100 mm sau mai mari, pe baza sistemului de tolerante precizat mai inainte.