37 0 2MB
Universitatea Transilvania Braşov Facultatea Ingineria Lemnului
PROIECT DE DIPLOMA
Student :.Margarit Iuliana -Gabriela Grupa: 6231 Specializarea: IPL Îndrumător :
Promoţia
PROIECT DE DIPLOMA Sa se proiecteze structura unei cabane din lemn cu destinație turistică 1.Studiul construcțiilor din lemn 2.Studiul situației actuale din zona Prahovei si variante constructive de casuțe din lemn 3.Proiectul tehnic si tehnologic al variantei adoptate 4.Calculul economic 5.Norme de protecția muncii si PSI
1.
STUDIUL CONSTRUCȚIILOR DIN LEMN 1.1 Scurt istoric 1.2 Generalitați privind construcțiile din lemn 1.3 Structura caselor din lemn
Materiale utilizate in construcții din lemn Lemnul
Lemnul este un material de origine organica – biologica, produs al padurii in urma unui proces de stocare a materialelor lingo-celulozice in interiorul arborilor. Prin aceasta definire a materialului lemnos se pun in evidenta trei mari proprietati ale sale: variabilitatea, anizotropia si biodegradabilitatea. In termenul de variabilitate se cuprind doua componente: variabilitatea intre specii si variabilitatea speciei insasi. Originea filogenetica a speciilor permite sa se explice marile diferente ale materialului produs. De exemplu, intre familia rasinoaselor, cu o organizare a sistemului lemnos foarte primitiva si intre familia foioaselor mult mai complexa si care ii confera proprietati tehnologice superioare. La punerea in opera a lemnului in constructie se face apel la o alegere judicioasa a speciilor, in functie de caracteristicile care se doresc: rezistenta, durabilitate naturala, culoare. Din punct de vedere microstructural variabilitatea lemnului se explica prin cresterea sa anuala sub forma de inel de crestere, care la randul sau este foarte diferit in ceea ce priveste lemnul timpuriu cu densitate mica si lemul tarziu cu densitate mare. Aceasta eterogenitate microstructurala sta la baza instabilitatii dimensionale a lemnului odata cu variatia umiditatii. Lemnul este un material organic puternic higroscopic deoarece prin el circula apa in faza de crestere si se formeaza esential din apa si dioxid de carbon. In timpul vietii lemnul contine foarte multa apa, de pana la cinci ori greutatea sa cum este cazul esentelor foarte poroase, ca lemnul de balsa. Proprietatile termice ale lemnului sunt specifice. Dilatarea termica este slaba si neglijabila in raport cu variatiile dimensionale in functie de modificarile umiditatii. Conductibilitatea termica este de asemenea foarte mica, ceea ce face din lemn un bun izolator termic. Anizotropia lemnului este rezultanta organizarii materiei lemnoase dupa cele trei directii: longitudinala, tangentiala si radiala. In ceea ce priveste durabilitatea, lemnul fiind un material organic celulozic este puternic biodegradabil prin microorganisme si insecte. In functie de durabilitate, utilizarile sunt impartite in clase de serviciu, care determina alegerile tehnice, atat alegerea esentei lemnoase cat si a tratamentului chimic preventiv. Fiind un material care contine mult carbon si hidrogen, lemnul este un bun carburant. Din fericire conductibilitatea sa termica este slaba si il face un carburant cu combustie lenta. Aceasta permite utilizare sa in constructii. Cele doua caracteristici necesita in acelasi timp reguli stricte la punerea in opera, in domeniul conceptiei pentru a proteja lemnul si pentru a garanta durabilitatea lucrarii.
Lemnul este un asnamblu de celule moarte organizate in masa lemnoasa din
interiorul arborelui.Celula, elementul principal al substantei lemnoase, trebuie sa raspunda la multiple functii si deci este de mai multe tipuri. Principalele functii si principalele celule asociate acestora, pentru cele mai importante materiale lemnoase sunt:
functia de transport, intrucat celula trebuie sa alimenteze frunza cu apa; apa este extrasa din sol de catre radacini si transportata pana la frunze sub forma de seva bruta care contine mineralele cu rol de regulator al activitatii celulare, celulele sunt goale pe interior si formeaza o legatra continua de la radacina la frunza; acest tip de celula la rasinoase se numeste traheida
functia de nutritie, prevede transformarile chimice ale substantelor si stocarea rezervelor in caz de oprire a aporturilor energetice din diferite motive; celulele specializate in aceasta functie sunt denumite celule de parenchim, longitudinale si radiale.
functia de comunicare cu elule adiacente si ortogonale, care permit crearea unui sistem de retea tridimensionala, cu zone de incrucisare intre celulele longitudinale si celulele transversale si care permit sevei sa circule pe aceste directii
functia de protectie, in mod expres in zona exterioara a arborelui, prin celulele localizate in coaja acestuia.
Dupa moartea celulelor din acestea nu mia raman decat peretii celulari, care constituie materialul lemnos asa cum il intalnim in practica. Masa lemnoasa a arborilor este caracterizata prin trei directii de crestere naturala (fig. 1):directia longitudinala(L),care permite transferul sevei ;directia radiala pe care se dezvolta traheidele radiale si care permit comunicarea tridimensionala pe mai multe straturi de celule asigurand o mai buna coeziune structurala a ansamblului;directia tangentiala (Tg) este directia pe care se gaseste zona generatoare libero-lemnoasa sau zona cambiala si care este regiunea activa unde celulele traiesc si se divid pentru a da naste cresterii pe diametru.Divizarea are loc pe directia tangentiala pentru a mari diametrul arborelui;majoritatea celulelor cresc spre interiorul arborelui si pe directie radiala pentru a compensa marirea diametrului;majoritatea celulelor cresc spre interiorul arborelui si constituie masa de lemn,iar o mica parte cresc spre exteriorul arborelui pentru dezvoltarea cojii. Sectiunea transversala completa a unui trunchi permite sa se puna in evidenta trei parti,mai mult sau mai putin distincte:
coaja,care serveste ca strat de protectie al trunchiului;
alburnul,care este partea partiala in viata a arborelui,fiind format din primele inele anuale,imediat in spatele cojirii;
duramenul,denumit si lemn perfect este situat in partea centrala a trunchiului in care vasele sunt obturate de diferite depuneri de tanin,coloranti ,rasini etc.
Fig.1 Sectiuni principale prin lemn: Tr - sectiune transversala, R-sectiune radiala, Tg - sectiune tangentiala, 1acoaja moarta, 1b-coaja vie, 2 cambiul,3-maduva, 4-alburn, 5duramen, 6 –raza, 7 raza medulara, 8inel anual.
Tesutul lemnos este format din traheide ,celule fuziforme denumite in mod curent fibre de lemn.Traheidele dispuse in cadrul lemnului de primavara indeplinesc in primul rand o functie de conducere a sevei si sunt prevazute cu numeroase punctuatii areolate, care servesc la schimbul de seva intre doua celule longitudinale si radiale.Aceste punctuatii pot fi comparate cu mici orificii care functioneaza precum pompele cu membrana.Celulele de parenchim radial se formeaza in jurul razelor lemnoase, care reprezinta traheidele orizontale.Traheidele lemnului de vara prezinta pereti celulari grosi si constituie in principal un tesut de sustinere care-i confera lemnului calitati mecanice.Majoritatea speciilor de rasinoase au in structura lor canale rezinifere, care sunt dispuse paralel cu traheidele. In tara noastra se utilizeaza in principal urmatoarele specii de rasinoase:molidul,bradul,pinul ,laricele. Foioasele sunt specii mai recente decat rasinoasele ,fiind aparute in principal acum 150 milioane de ani iar diversitatea lor biologica este superioara celor de rasinoase,ceea ce da acestora un ansamblu numeros de familii,specii si esente.
Foiosele prezinta doua tipuri de celule:vasele care constituie un sistem tubular ce incepe de la radacini pentru a asigura circulatia sevei si fibrele,celulele cu peretii grosi care constituie suporyul mecanic al arborelui si care determina densitatea lemnului,de asemenea principalele proprietati fizici ale lemnului,Densitatea variaza puternic de la o specie la alta si in cadrul aceleiasi specii lemnoase,in timp ce este relativ uniforma pentru rasionoase .Pe sectiune transversala vasele apr ca niste orificii ,ceea ce le distinge de rasinoase, In tara noastra se utilizeaza in principal urmatoarele foioase:stejarul si fagul
Proprietatile lemnului din structuri Umiditatea lemnului Lemnul ,fiind un material higroscopic,poate primi si retine o anumita cantitate de apa,in stare lichida si de vapori.Cantitatea de apa continuta de lemn este exprimata in raport cu masa sa si se numeste umiditatea lemnului. Variatia contragerii functie de umiditatea lemnului Convential cheresteaua considerata uscata are o umiditate de maxim 17%,iar cheresteaua umeda o umiditate mai mare den17 %.Cheresteaua este uscata pentru a fi siguri ca,procesul contragerii apare inainte ca materialul sa fie folosit.Umiditatea de echilibru ,la care lemnul nici nu castiga si nici nu pierde umiditatea de la aerul inconjurator,pentru piesele de cherestea folosite la interior va fi intre 10% si 15%.Uscarea se face de asemenea pentru a evita deformarea:curbarea,incovoierea,rasucirea,bombarea,din cauza contragerilor neuniforme,in special pe directiile radiale si tangentiale. Rezistenta lemnului Lemnul are o rezistenta mai mare pararel cu fibrele decat perpendicular pe fibre.Datorita acestui lucru structurile din lemn sunt proiectate astefel incat sa profite de acest avantaj. Compresiunea.Fibrele mici si stranse care formeaza structura celulara a lemnului ii confera acestuia rezistenta la incarcari aplicate paralel cu fibrele.Fiecare fibra primeste si da suport lateral fibrelor vecine;fiecare actioneaza ca o coloana goala pe dinauntru. Tractiunea .Lemnul are o masa mare rezistenta la tractiune pararela cu fibrele dar are o rezistenta mica perpendiculara pe fibre.
Incovoierea.Lemnul are o buna comportare la incovoiere.Grinzile cu grosime mai mica au o rezistenta pe unitate mai mare dar acest factor nu se ia in considerare.Modulul de elasticitatr al lemnului la incovoiere, care este o masura a rezistentei la deformatie sub sarcina, se determina prin standarde. Forfecarea .Spre deosebire de celelalte proprietati ale lemnului are o rezistenta foarte mare la forfecare perpendicular pe fibre si o rezistenta mai mica paralel cu fibrele.La proiectarea grinzilor forfecarea perpendicular pe fibre nu se ia in calcul datorita valorii in cazul lemnului. Protectia lemnului in structuri Multe dintre speciile lemnoase nu prezinta o durabilitate naturala asigurata prin procesul de crestere si acumulari de substante chimice.De aceea pentru marirea durabilitatii in constructii se pot utiliza doua procedee principale:protectia constructiva si protectia chimica. Protectia constructiva Prin protectia constructiva se urmareste protejarea lemnului la apa stagnata sau infiltrata,elementul catalizator al reactiilor de biodegradare.Principalele cauze ale degradarii lemnului sunt legate de conditiile meteorologice(apa,soarele,vantul),apa fiind insa factorul cel mai important.De aceea reducerea continutului de apa in mod periodic prin ventilare,determina ca ciupercile sa nu se mai dezvolte.O protectie constructiva buna asigura ca lemnul sa nu mai fie expus direct intemperiile,ceea ce asigura un continut de apa scazut,inferior pragului de 18% peste care cipercile se pot dezvolta.Ramane insa riscul atacului insectelor in intervalul 10 la 18 %,cu toate ca atacul se produce in special asupra lemnului cu un continut mai ridicat de apa.Pentru piese de sarpanta,de exemplu ,riscul atacului de insecte este aproape neglijabil pentru un continut de umiditate inferior pragului de 18 %. Pentru piese expuse intemperiilor asigurarea unei bune aerari,determina generarea unei uscari rapide a lemnului si deci limitarea riscului de atac.In acest caz se recomanda alegerea unei specii durabile natural,insotita de masuri de protectie constructiva eficace. Soarele produce o alterare superficiala a lemnului.Aceasta degradare foto-chimica este provocata in principal de catre razele ultraviolete.Culoarea lemnului devine gri si inelele anuale devin proeminente ca urmare a degradarii mai rapide a lemnului timpuriu,ale caror caracteristici mecanice sunt inferioare celui tarziu,prin foto -oxidare.Vantul,insotit de materiale solide pe care le transporta,poate de asemenea sa accelereze procesul de degradare sub efectul soarelui,prin abraziunea suprafetei lemnului. O protectie constructiva optima este obtinuta printr-o proiectare adecvata a lucrarii,atat in ceea ce priveste conceptia intregului,cat si studiul detaliilor de asamblare.Un control atent pe durata punerii in opera este de asemenea necesar pentru a asigura punerea in opera a masurilor prevazute.
Atentie deosebita trebuie sa fie acordata extremitatilor grinzilor,care absorb mult mai usor apa prin capilaritate .Principalul scop al protectiei constructive este de a impiedica accesul apei pe sectiune transversala si de a asigura o buna ventilatie prin care sa se asigure uscarea rapida a pieselor ,atunci cand se produce o eventuala infiltrare a apei.De exemplu ,in cazul acoperirilor prin lambrisare a fatadelor este necesara asigurarea ventilarii pe verticala prin convectie aerului.La dispunerea pe orizontala a lambriului ,distantarea fata de perete se asigura cu ajutorul unor sipci verticale de montaj ,asigurandu-se in acest fel miscarea pe verticala a aerului preluarea si evacuarea in exterior de catre acesta a vaporilor de apa formati in spatele lambriului. Acelasi proces se obtine si prin sipci duble la dispunerea pe verticala a lambriului ,sau cu ajutorul sipcilor discontinue in siruri alternante.Pentru protectia constructiva a elementelor din lemn fata de apa trebuie sa se aiba in vedere urmatoarele aspecte:alegerea speciei lemnoase ,modul de debitare a lemnului ,geometria constructiei,protectia prin acoperire si conceperea detaliilor de montaj.
Alegerea speciei lemnoase.Structurile de rezistenta ale constructiilor din lemn sunt realizate in principal din molid si din brad, mai putin din pin.Specia cea mai rezistenta natural este laricele ,insa ponderea acestuia in cadrul masei lemnoase din tara noastra este redusa.In general se cauta ca elementele din lemn sa fie protejate contra intemperiilor,sau expuse partial la actiunea acestora.Se prefera sa se aleaga specii care au o durabilitate naturala mai mare, in locul utilizarii protectiei chimice a lemnului,din considerente ecologice.
Speciile de rasinoase se utilizeaza cu prioritate la alcatuirea scheletului de rezistenta alcatuit din elemente comprimate, perpendicular pe fibre sau in lungul fibrelor,sau elemente supuse la incovoiere si mai putin la tractiune.Atunci cand solicitarea preponderenta este perpendiculara pe fibre, cum este cazul talpilor asezate direct pe sol, se utilizeaza cu prioritate stejarul. Modul de debitare a lemnului.Prin modul de debitare a lemnului se urmareste limitarea sau controlul aparitiei fisurilor in lemn. Lemnul rotund are avantajul in constructii ca prezinta un minimum de fibre taiate la suprafata,ceea ce reduce cantitatea de apa absorbita prin capilaritate in sistemul de vase.Dezavantajul lemnului rotund este ca datorita prezentei inimii si a contrangerii tangentiale apar fisuri aleatoare in timpul uscarii.Aceste fisuri constituie puncte slabe ale lemnului,daca sunt expuse intemperiilor si se umplu cu apa..Remedierea acestui inconvenient se face prin executarea unei taieturi de contragere.Aceasta operatie consta in crearea unei tsieturi cu ajutorul ferastraului circular care sa constituie o fisura mica dispusa de maniera sa indeplineasca exigentele legate de intemperii,de asamblare sau de estetica constructiei.Aceasta metoda poate fi extinsa si asupra unei sectiuni partiale din lemnul rotund.
Eficacitatea taieturii de contragere este asigurata atunci cand ea este executata pe fata cea mai departata fata de inima,acolo unde tensiunile de contragere sunt maxime si pericolul de fisurare este iminent .De asemenea se va avea in vedere ca dispunerea taieturii sa nu afecteze capacitatea statica sau sa creeze probleme constructive.De exemplu in cazul grinzilor incovoiate,cu eforturi taietoare importante,taietura se va dispune pe verticala,perpendiculara pe planul orizontal neutru.Daca elementul de constructie este expus intemperiilor se va avea in vedere ca sa nu se permita infiltrarea
sau stagnarea apei pe taietura.Pentru sectiuni de lemn ecarisat si cherestea de asemenea se aplica principiul taieturii de contragere.Taietura trebuie sa fie executata pe o adancime suficienta,pentru a-si indeplini rolul,iar dispunerea acesteia sa respecte principiul aplicarii pe suprafata cea mai indepartata fata de inima lemnului. Elementele de constructie din lemn care nu contin pe sectiunea transversala inima pot fi utilizate ca atare, fara taietura de contragere ,prin asezarea lor corecta in raport cu inelele anuale.
Dispunerea corecta a inelelor anuale
Geometria constructiei.Alegerea formei unei constructii si a acoperisului acesteia prezinta o importanta deosebita in ceea ce priveste calitatea protectiei constructive.Marirea pantei acoperisului si a lungimii strasinii,de asemenea prevederea unui pridvor sau a unei verande,favorizeaza reducerea apreciabila a riscului la precipitatii a fatadelor. Protectia constructiva prin geometria constructiei
Acoperiri de protectie.Protectie foarte eficace se obtine prin utilizarea unor elemete de acoperire a punctelor sensibile ale structurii constructiei ,ca de exemplu capetele grinzilor din lemn. Protectia constructiva prin elemente de acoperire(a si b)
Aceste elemente de acoperire sunt in general obtinute din lambriuri ,panouri ,table din otel inoxidabil.Este important ca sub elementul de acoperire sa se asigure o ventilatie corespunzatoare care sa favorizeze o uscare rapida a lemnului in cazul unor infiltratii de apa. Utilizarea diferitelor tipuri de lambrisaje presupune adaptarea lor la diferite moduri de montaj.Lambriurile cu sipca de acoperire sau suprapuse alternant nu trebuie sa fie montate orizontal sau inclinat deoarece pericolul infiltrarii apei este iminent .Lambriurile montate inclinat asigura in acelasi timp de contravantuire pe langa avantajul evacuarii apei,de asemena confera un aspect estetic deosebit.
Dispunerea constructiva a lambriului a)dispunere orizontala, b)dispunere inclinata Proiectarea imbinarilor. In afara de eliminarea riscului infiltrarii apei intre suprafetele elementelor imbinate trebuie luat in considerare si faptul ca apa trebuie sa se evacueze in exterior, iar suprafetele umezite sa se usuce rapid printr-o buna ventilatie. In principal prezenta umiditatii poate fi datorata urmatorilor factori: expunere la intemperii,absorbtia prin capilaritate si condensul. Atunci cand lemnul este montat pe alte materiale si pe care apa poate patrunde, asamblarile trebuie concepute de maniera sa se evite absorbtia prin capilaritate in lemn. Aceasta absorbtie se face in principal prin suprafetele de capat, unde fibrele lemnoase joaca rolul de vase capilare.
Asamblarile expuse intemperiilor trebuie sa fie pe cat posibil evitate. Atunci cand acest lucru este imposibil, trebuie sa se ia acele masuri constructive pentru a impiedica patrunderea apei. De exemplu in cazul stalpilor, la imbinarea de reazem se pot lua urmatoarele masuri constructive: la stalpii interiori se interpune un strat de caton bitumat intre capatul stalpului si fundatie pentru a rupe capilaritatea (fig 2.20); la stalpii exteriori, pe langa un strat izolator de neopren, stalpul se fasoneaza in maniera in care se formeaza “picatura cazatoare” in exteriorul imbinarii sau se incastreaza in interiorul materialului lemnos o eclisa din otel fixata cu suruburi cu cap ingropat, incastrata la randul ei intr-un soclu de beton, care ridica lemnul deasupra nivelului cu risc de umiditate.
Un alt exemplu este protectia impotriva ploii a unei impinari cu ajutorul piesei metalice de legatura. In acest caz se practica o marire a tablelor de protectie in asa fel ca acestea sa asigure o protectie eficace.
La constructiile din lemn prevazute cu izolatie se poate produce uneori fenomenul de condens in interiorul instalatiei. Pentru evitarea acestui fenomen este necesara respectarea exigentelor referitoare la fizica cladirilor. De exemplu se va prevede intotdeauna o barierea de vapori dispusa la partea interioara a izolatiei. Pe partea exterioara a izolatiei nu se vor dispune decat materiale permeabile la vaporii de apa si daca este posibil se va asigura o ventilatie a izolatiei pentru a permite o uscare rapida in caz de condens.
Sortimentele lemnului utilizat in constructii Cheresteaua de rașinoase In special cea de molid si de brad,ai rar din pin ,se utilizeaza la executarea elementelor de rezistenta din structura acoperisurilor si a peretilor,planșeelor si a pardoselilor ,precum si ca elemente de inchidere si placari la pereti,tavane,etc. Categoria A cuprinde elemente supuse la întindere și întindere cu incovaiere,la care efortul unitar depașește 70% din rezistența admisibilă.In această categorie nu se admite coloratia cafenie și roșcata,crapăturile radiale și de ger,găuri și galerii de insecte.Sunt admise noduri sănătoase izolate,care să nu depășească1/5 din lațimea elementului și/sau mai mici de 50 mm și noduri grupate la care suma diametrelor nodurilor,pe o lungime de 15 mm,să nu depășească 2/5 din lățimea elementului,fibra răsucită daca nu depășește 100mm/m,fibra inclinată dacă nu depaseste70mm/m și curbura longitudinală dacă este mai mică decât 1/400 din lungime. Categoria B cuprinde elementele supuse la compresiune și compresiune cu încovoiere,al căror efort unitar nu depășeste rezistența admisibilă,precum si elementele supuse la intindere sau întinderea și încovoiere,dacă tensiunile nu depășesc 70 din rezistența admisibilă.În această categorie intră tălpile superioare,diagonalele și montanții comprimați ai fermelor,coșoroabelor,căapriorii,stâlpii.La această categorie nu se admit crăpături radiale și de ger,găuri și galerii de insecte.Sunt admise noduri sănatoase izolate ,care să nu depasească1/3 din lățimea elementului și 70 mm din diametru și noduri grupate ,daca suma diametrelor lor pe 150 mm din lungime nu depașește 2/3 din lațimea elementului. Categoria C cuprinde elementele supuse numai la incărcări accidentale și a căaror deteriorare nu periclitează rezistența și stabilitatea construcției.În aceasta categorie astereala,paziile,streașina infundată și lucrările auxiliare.
Foioasele tari,ca stejarul,ulmul,frasinul,salcâmul,pot fi utilizate în structuri de rezistență,ca elementele de acoperire sau de inchidere și la executarea ușilor și ferestrelor. Placajul Placaje Placajele ( STAS 1245-90 ) sunt panouri de diferite dimensiuni, realizate dintr-un număr impar (minimum trei) de straturi de furnir, încleiate prin presare la cald la o temperatură de 90 oC … 150oC cu diverse tipuri de adezivi. Foile de furnir folosite la placaje se obţin prin derulare longitudinală a trunchiului şi au grosime de 1…4 mm. Fibrele foilor exterioare sunt dispuse în acelaşi sens, iar fibrele foilor intermediare în sensuri alternative simetric faţă de axa mediană (fig 1.6). În mod obişnuit fibrele sunt dispuse perpendicular unele pe altele la două foi alăturate. De luat din referat(alex)
Avantajele si dezavantajele utilizarii lemnului im constrcții
AVANTAJE SI DEZAVANTAJE Principalul avantaj al lemnului este ca se gaseste in natura, iar intr-o forma putin prelucrata poate fi folosit direct in constructie. Oricum, chiar folosind un grad ceva mai avansat de prelucrare (gater, taiere de margini, uscare, ajustarea grosimii cherestelei), utilizarea sa ramane simpla. Poate ca din acest fapt rezida si dezavantajul fata de propria fiinta: fiind prea usor prelucrabil si avand atatea calitati, exploatarea sa este irationala in raport cu cultivarea sa. Este relativ usor, are rezistente mecanice bune (in anumite conditii de aplicare a sarcinilor exterioare) si are in plus si rezistenta termica destul de ridicata. Este adevarat ca este sensibil la foc (dar poate fi protejat destul de eficient contra acestuia), poate putrezi (dar noi stim cum sa-l ferim de umiditate) si poate fi atacat de multi agenti patogeni sau daunatori, de la microbacterii, la micelii si pana la rozatoare. Dar si in aceste cazuri poate fi protejat, este adevarat, pentru o durata limitata in timp. Planta din care este extrasa partea denumita generic "lemn" (din brad, din stejar etc.) este o fiinta vie. Ceea ce este extras contine, mai mult sau mai putin, o structura interna sensibila la mediu. Variatiile de temperatura si umiditate, de incarcare exterioara sau tipul de imbinare cu alte elemente structurale au o mare influenta asupra comportamentului materialului in timp (aparitia de fisuri, crapaturi, modificare a dimensiunilor s.a.). Ceea ce trebuie facut, dupa parerea noastra, este aplicarea unuia sau a mai multor procedee de izolare fata de mediul exterior, in scopul protejarii lemnului fata de cat mai multi dintre factorii agresivi mentionati mai sus. ESENTE, DENSITATI, REZISTENTE
Prezentam in tabelul de mai jos rezistentele caracteristice pentru trei dintre esentele cele mai folosite in Romania, si anume brad, fag si stejar. De la inceput, trebuie sa reamintim ca lemnul este un material anizotrop, iar in contact cu mediul materia misca. In functie de umiditate, volumul creste sau scade, de exemplu. Tabel 1
Nr. 1 2 3 4 5
Solicitare Incovoiere si compresiune paralela cu fibrele Intindere paralela cu fibrele Compresiune perpendiculara pe fibre Forfecare in lungul fibrelor Forfecare in plan normal pe directia fibrelor
Brad 100 70 15 3 54
Fag 110 85 24 4 60
Stejar 130 90 30 5 75
Caracteristica principala in anizotropie o constituie forma fibroasa a lemnului. Coeziunea intre fibre este mult mai redusa decat rezistenta efectiva a fibrelor, fie ca sunt supuse la intindere sau la compresiune (in ultimul caz, tipul compresiunii este determinant deoarece efectele de deformatie transversala pot fi importante). Este clar de ce notiunea de "despicare" este cel mai adesea asociata cu lemnul. Ajunge o simpla comparatie intre punctele 1 si 4 din tabelul de mai sus, pentru a realiza cat de slaba este legatura intre fibre, iar daca vom compara liniile 4 si 5 vom observa ca fibrele in sine au o rezistenta apreciabila. Mai remarcam superioritatea stejarului, mai ales in legatura cu punctul 5, iar densitatea variaza intre 500-850 kg/mc, in functie de esenta (densitate mai mica inseamna rezistente mai mici).
DEZAVANTAJUL PRELUCRARII SUMARE
Lemnul este un material extrem de valoros. De la utilizarea sa in constructii si chiar pana la folosirea sa pentru incalzire, in "sublima" calitate de lemn de foc, acest material ne-a insotit in intreaga noastra istorie. Valoarea sa este inestimabila sub un alt aspect: plantele daunatoare de lemn absorb cea mai mare parte din bioxidul de carbon din atmosfera si dau in schimb oxigen.
Prin lemn pus in utilizare dupa o prelucrare sumara intelegem inclusiv cheresteaua. Folosit la cofraje (popi, placaj interior), acest lemn isi pierde valoarea. El nu devine nici scara interioara, pentru a nu mai vorbi de sculptura. Inainte de a face o sinteza a acestei prime parti, se cuvine sa aruncam o privire la ceea ce gandesc altii despre subiectul aici tratat - lemnul, cum stiu sa il conserve si cum stiu sa il puna in adevarata sa valoare. Castigul momentan este aparent, el aduce in interiorul lui o paguba, uneori ireparabila. Ar fi bine sa utilizam lemnul numai pentru ceea ce dureaza. Lemnul, provenind dintr-o fiinta vie (planta cu denumiri generice, precum copac sau pom), are caracteristici speciale: o structura interna complicata, anizotropie (proprietati elastice diferite intr-un spatiu tridimensional) si un comportament in timp care se manifesta destul de imprevizibil. Acestea sunt motivele pentru care recomandam cateva reguli in cazul folosirii lemnului natural (de la barne pana la scandura): - asigurati-va ca materialul este suficient de uscat pentru fiecare treapta de prelucrare; uscarea rapida excesiva poate duce la craparea lui in sens longitudinal - cu alte cuvinte, daca doriti sa folositi lemn sub forma de busteni, lasati-i coaja pana la obtinerea unui grad de uscare suficient, recomandabil intr-o incinta protejata si fara utilizarea de procedee de uscare artificiale; coaja actioneaza asemanator unei "camasi de forta" pentru materialul din interior; - inainte de introducerea in gater in vederea obtinerii lemnului ecarisat (grinzi, stalpi, scandura), asigurati un grad mediu de uscare, pentru a evita contorsionarea ulterioara a produselor obtinute; - dupa prelucrarea in vederea montajului structural, asigurati toate masurile tehnic posibile de izolare a materialului uscat fata de mediul exterior; aici nu este vorba numai de umiditate, ci si de parazitii omniprezenti care pot "ajuta" la scurtarea duratei de viata a elementului structural. Pe scurt, pentru o cat mai lunga si corecta durata de functionare a elementelor de constructie obtinute direct din lemn natural, cuvantul de ordine este mumificarea sa.
In cea mai mare parte a aplicatiilor practice, produsele din lemn sunt folosite ca elemente liniare. Grinzile, stalpii, capriorii sarpantelor sunt numai cateva exemple. In anumite situatii, elementele liniare au marginile lungi prelucrate si alaturate in asa fel incat sa se obtina o forma aproximativa a unui comportament planar. Fara a face calcule, inaintasii au intuit moduri potrivite de punere in valoare a elementelor liniare din lemn.
Dintre toate eforturile posibile, vom neglija cu structurile traditionale acest efort are o valoare foarte De celelalte eforturi ne ocupam in continuare si ar fi o sipca flexibila. Oricum, ceva dupa care sa nu va para
o oarecare impertinenta torsiunea. In general, la mica, desi nu stim daca acest fapt este voit sau nu. bine sa aveti un creion din lemn la dispozitie. Sau rau - s-ar putea sa distrugem elementul.
Sa vedem acum solicitarile:
(a) incovoiere. Este produsa de momente incovoietoare aplicate la capetele segmentului de bara considerat. Remarcam liniaritatea capetelor - o ipoteza, de altfel; (b) efort axial (intindere/compresiune). Prin intindere, elementul ar trebui sa se dovedeasca destul de rezistent (aparenta care inseala). Prin compresiune sanatoasa, veti obtine flambajul (pierderea stabilitatii) relativ usor - daca depasiti o anumita limita, elementul cedeaza de-a binelea; (c) forta taietoare. Asa cum am vazut in precedentul capitol (si cum stiam, oricum), lemnul este format din fibre. Rezistenta unei fibre intinse este este incomparabil mai mare decat coeziunea dintre fibre. Despicarea lemnului este foarte usoara in raport cu taierea lui in sens transversal. In primul caz este doar firava coeziune care ni se opune, in al doilea caz fibrele sunt cele care trebuie taiate (cum asezam butucul pe taietor?). In realitate, in cazul elementelor de constructii, incovoierea pura nu exista. Solicitarea suplimentara care o insoteste este cea de forfecare (corespunzatoare fortei taietoare) si acest tip de solicitare compusa ne intereseaza in continuare. In afara tensiunilor normale datorate incovoierii (M) , mai apar tensiuni tangentiale, provenite din solicitarea de forfecare (Q). Reflectate prin eforturi ca suma lor pe intreaga sectiune transversala, aceste tensiuni produc deplanarea sectiunii transversale. Ea este cu atat mai accentuata cu cat raportul intre lungimea elementului si inaltimea sectiunii transversale este mai mic. Evident, ceva tensiuni pun la incercare coeziunea dintre fibre. Contrar asteptarilor, aceste tensiuni "perverse" provin din forte taietoare.
Dar pentru a ilustra pe scurt ce se intampla, ca sa incheiem aceasta parte, sa consideram doua grinzisoare, pe care, suprapuse, sa le asezam pe doua reazeme, la capete. Actionate printr-o forta verticala, ele se vor deforma si vor aluneca (luneca
una in raport cu cealalta. Daca vrem sa obtinem o rezistenta sporita la incovoiere, vom fi tentati sa plasam un strat de adeziv intre ele. Avem suficienta rabdare si lasam adezivul sa se intareasca, dupa care supunem grinda "1 x 2" la o incarcare gravitationala din ce in ce mai mare. In cazul in care am folosit un adeziv slab, acesta se va rupe, sistemul revenind practic la vechea situatie. Adezivul imaginat de noi nu este altceva decat coeziunea dintre fibre. Juravski a constatat singur ce inseamna incovoierea in prezenta fortei taietoare. Si ca sa fie si o parafraza bacoviana: "Sunt singur si ma duce-un gand la lemnul din traversa!" Aflam istoria lemnului dupa inelele anuale, iar anii buni pentru lemn se transforma in deformatii mari pentru noi, atunci cand uscam respectivul lemn. In acest context, de diferentiere a contractiei (contragerii, dupa unii autori) in functie de grosimea stratului, intervine un element suplimentar legat de directiile straturilor. Aceste directii difera in functie de zona din trunchi din care a fost obtinut elementul liniar din lemn (scandura, sipca, pana de coama etc.). Asimetria cea mai pronuntata in ceea ce priveste contractia la uscare este remarcata in situatia (a).
Daca in situatiile (b) si (c) caracteristicile geometrice sectionale nu se schimba foarte mult, in prima situatie (in zona marginala a trunchiului), avem de-a face cu incovoierea, respectiv cu departarea fibrelor superioare de planul nedeformat. Revenind la situatia (a), data fiind intinderea fibrei inferioare, aceasta constituie locul de plecare a unor fisuri pe verticala (neprezentate in desen, pentru a evita incarcarea lui, dar usor de imaginat). Asemenea fisurari se produc si in cazurile (b) si (c), fisurile rezultate fiind perpendiculare pe directiile radiale ale fibrelor. Adaugate starii de fisurare datorate alunecarii radiale dintre fibre, noul grup de fisuri conduc la reduceri ale rezistentelor finale in raport cu cele ale materialului viu. Am prezentat anterior rezistente indicative de calcul pentru materialul uscat, din care rezulta comportamentul net superior al lemnului la solicitari ce conduc la tensiuni predominant paralele cu fibrele. Tipurile de deformatii prezentate atrag atentia asupra unui comportament aleatoriu, mai ales in ceea ce priveste imbinarile. Este practic imposibila adaptarea unui proiect la tipul sectiunii lemnoase folosite. Remediile exista, iar probabil cel mai simplu este utilizarea lemnului in compozite si nu in sectiuni groase din material lemnos. Cineva compara structura interna a lemnului cu "un manunchi de surcele lipite intre ele" si asa este. Urmarea uscarii este pierderea apei, respectiv moartea celulelor ce asigura coeziunea intre fibrele celulozice. Coeziunea intre fibre se reduce mult, desi nu dispare numai sub efectul uscarii. Ca urmare a micsorarii volumului, apar tensiuni interne principale (intinderi/contractii/forfecari in combinatie), ce conduc la fisuri in plane transversale si longitudinale, datorita ruperilor in zonele cu cea mai redusa coeziune interfibre.
Starea de fisurare mai depinde si de parametrul timp. Indiferent de modul de tratare, se dovedeste ca fisurarea avanseaza o data cu trecerea timpului, dar tratarea lemnului prelungeste durata lui de viata. Sa nu ignoram nici efectele nefaste pe care le au insectele, rozatoarele sau putregaiul asupra materialului. Tratarea lemnului ajuta foarte mult la combaterea factorilor nocivi amintiti, dar, in acelasi timp, reduce progresul pierderii rezistentei structurale interne. Dar, asa cum spuneam, este cazul sa analizam putin modul in care lemnul este util din punct de vedere structural.
Clasificarea caselor și structura caselor din lemn Clasificarea construcțiilor Clasificarea construcțiilor,în general,prezintă o importantă practică,contribiund in mod deosebit la alegerea sarcinilor, a regimului de exploatare, a duratei de serviciu etc, iar în cadrul documentării tehnice ea serveșeste pentru clasificarea materialului documentar. Clasificarea construcțiilor și elementelor de construcție din lemn poate fi făcută după durată, condițiile de exploatare, destinație, sistemul static etc, conform STAS 856-71. Clasidficarea după durata de exploatare 1. permanente ,cu o durata mai mare de 4 ani,sub formă de construcții civile, industiale, agricole, poduri, baraje, etc. 2. provizorii, cu o durată mai mică de 4 ani, sub formă de baracamente, tribune, poduri pentru restabilirea circulației, etc. 3. auxiliare, sub formă de schele Clasificarea după contițiile de exploatare: 1. Adăpostite, ferite de intemperii 2. neadăpostite, care sunt supuse umezirii alternative 3. sub apă, care stau permanent sau timp îndelungat sub apă Clasificare după destinație: 1. construcții civile, industriale și agricole, cuprinzând clădiri, hale 2. poduri și podețe de șosea, de cale ferată. 3. hidrotehnice, cuprinzând baraje 4. speciale, cuprinzând silozuri, turle de foraj Clasificare după sistemul constructiv: 1. grinzi cu secțiune simpaă sau compusă, armate sau de tip macaz, cu contrafișe, cu zăbrele si grinzi încleiate 2. cadre cu inima plină 3. arce cu inima plină, cu zabrele si din lemn încleiat 4. bolți lamelare sau membrane 5. cupole lamelare Clasificare după modul de îmbinare 1. îmbinări dulgherești 2. îmbinări speciale 3. îmbinări înclinate 4. îmbinări în cuie
5. îmbinări mixte
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 25
Clasificare după modul de execuție 1. construcții executate în atelier sau în fabrică 2. construcții executate pe șantier Structura caselor din lemn În majoritatea cazurilor, orice construcție cuprinde urmatoarele părți principale Infrastructura construcției, aflată sub cota ±0,00 și care cuprinde fundația Suprastructura construcției, adică partea care se afla deasupra cotei ±0,00 Lucrările de instalație 1. Infrastructura construcției cuprinde ca element principal fundația 2. Suprastructura este partea din construcție situata deasupra terenului si cuprinde toate elementele de rezistență, în afara fundațiilor, precum și lucrarile de finisaj și protectie Elementele de rezistența cuprind Pereții delimiteaza spațiul interior al casei de mediul înconjurator. Preiau încarcarile transmise de celelalte elemente de construcție (planșeu, grinzi, acoperiș) și le transmit fundației.â Stalpii constituie elemente de resistență, verticale, care au rolul de a prelua sarcinile de la elementele construcției orizontale sau încleiate și le transmit fundației Planșeu element orizontal care separă înte ele elementele unei case pe înalțimea acesteia sau închid casa la partea superioară. Șarpanta constituie elementul de rezistență al acoperișului, având rolul de a susține învelitoarea casei Lucrările de finisaj și protecție au rolul de a face construcțiile folosibile în condiții cat mai confortabile, dându-le un aspect placut și estetic, precum și de protecția unor agenți agresivi precum: vântul, ploaia, zăpada. Aceste lucrări cuprind: Învelitoarea protejază construcția acțiunii ploilor
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 26
Pardoseala asigură o buna circulație în interior și protejazaă împotriva uzurii Tâmplăria împreună cu geamurile asigură închiderea golurilor lăsate în pereți pentru circulație, iluminare și ventilare naturală Finisajul (vopsire) se aplică pe suprafața pereților, planșeului, tâmplariei sau pe conductele instalațiilor și pe calorifere, cu rol de protecție și decorativ. 3. Lucrarile de instalații Pentru exploatarea caselor, în bune condiții și realizarea unui grad corespunzător de confort sunt necesare lucrari de instalații care cuprind: Instalații electrice de iluminat, de protecție (paratrăznet)
2.Studiul situației actuale din Zona Prahovei si variante constructive de căsuțe din lemn Case din zona Valea Prahovei Casele de vacanța din zona Valea Prahovei ,sunt in general ,locuințe specifice zonelor muntoase. Sunt construite în întregime din lemn sau zidărie sau se realizează o combinație între aceste două materiale.Lemnul apare sa fie în sistem ecarisat,fie sub formă de lemn rotund. Casele sunt structurate ,de obicei,pe un singur nivel , dar sunt si pe două niveluri,proiectate pentru un confort sporit și o familie numeroasă. Î n general ,casele de vacanța ,destinate locuirii temporare,nu au dimensiunile celor construite in vederea locuirii permanente.Există însă și excepții multă lume consideră că în timpul vacanțelor,atunci când dorim să ne relaxăm și să ne simțim cât mai bine,trebuie să
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 27
ne bucurăm de cel mai bun confort,eventual alaturi de prieteni,de aceea multe reședințe de vacanța sunt foarte spațioase. Casa Argenta
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Plan parter
Plan mansarda
Page. 28
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 29
Dimensiuni si detalii
Suprafata utila (mp)
132
Suprafata construita desfasurata (mp)
150
Dimensiunile cladirii (L x l)
10.13 m x 7.90 m
Inaltimea cladirii (m)
8.38
Inclinatie acoperis
40 grade
Suprafata acoperis (mp)
106
Numar balcoane
2
Parter
Vestibul parter (mp)
5.07
Hol + Casa scarii parter (mp)
7.64
Bucatarie parter (mp)
14.18
Living + Dining parter (mp)
20.49
Baie 1 parter (mp)
5.85
Birou/ Dormitor oaspeti parter (mp)
14.04
Mansarda
Hol + Casa scarii mansarda (mp)
10.5
Dormitor matrimonial mansarda (mp)
17.34
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 30
Dormitor 1 mansarda (mp)
13.64
Dormitor 2 mansarda (mp)
13.27
Baie 1 mansarda (mp)
4.88
Baie 2 mansarda (mp)
5.93
Casa Amelia
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Plan parter
Page. 31
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Regim de inaltime: Parter si Mansarda (P+M)
Tip casa: Locuinta unifamiliala
Suprafata utila: 162,9 mp
Suprafata construita (amprenta la sol): 94,9 mp
Suprafata desfasurata: 253,5 mp
Gabarit: 8,1 x 12,7 m
Inaltime la coama: 7,71 m
Panta acoperis: 43,0°
Numar persoane: 5
Numar dormitoare: 4
Numar bai: 2
Locuri de parcare in garaj: 1 Casa EMA
Page. 32
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 33
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Plan parter
Page. 34
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Plan mansarda
Regim de inaltime: Parter si Mansarda (P+M)
Tip casa: Locuinta unifamiliala
Suprafata utila: 152,9 mp
Suprafata construita (amprenta la sol): 102,4 mp
Suprafata desfasurata: 224,7 mp
Gabarit: 11,8 x 10,6 m
Inaltime la coama: 8,27 m
Panta acoperis: 40,0°
Numar persoane: 5
Numar dormitoare: 4
Numar bai: 2
Fara garaj.
Casa Meria
Page. 35
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 36
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Plan parter
Page. 37
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Plan mansardă
Regim de inaltime: Subsol, Parter si Mansarda (S+P+M)
Tip casa: Locuinta pentru doua familii
Suprafata utila: 231,0 mp
Suprafata construita (amprenta la sol): 122,2 mp
Suprafata desfasurata: 338,7 mp
Gabarit: 12,6 x 12,4 m
Inaltime la coama: 7,1 m
Panta acoperis: 42,0°
Numar persoane: 7
Numar dormitoare: 5
Page. 38
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Numar bai: 4
Fara garaj.
Page. 39
Case din bușteni
Opțiunea pentru o astefel de casă ar putea fi motivată mai intâi prin argumentele apariției conceptelor ecologice și ale modei rustice în expansiune.Lemnul nature optimizează climatul interior al casei, sporește termoizolația și protecția fonică.Lemnul rotund nu este doar un material de construcție ecologic,ci și unul economic .Un alt avantaj practic este timpul redus de execuție a casei,proces care se desfașoară intr-un atelier specializat și intr-un ritm neîntrerupt de condiții atmosferice favorabile.Mai intâi se realizează elementele constructive din trunchiuri de rășinoase decojite,cu diametrul de 2030 cm. Urmează asamblarea casei în atelierele firmei constructoare,urmată de o perioadă de 30-40 de zile în care lemnul se tasează sub actiunea greutații. După ce lemnul s- a uscar și s- a așezat suficient ,constrcția se se demontează și se recompune pe amplasamentul casei.Între fundatia deja turnată și structura din bușteni remontată intervine o talpă de lemn.O fundație masivă din beton armat nu este absolut necesară atunci când nu se dorește obținerea unui subsol funcțional,o
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 40
fundație din piatră de râu(material l îndemâna.în zonele montane fiind suficientă. Prinderea grinzilor între ele se realizează prin cepuri din lemn si/sau scoabe metalice,iar colțurile sunt rezultatul încrușisării prin chertare.Toata structura lemnoasă este tratată corespunzător. Materiale termoizolante și de finisaj elaborat nu sunt indispensabile, cu excepția camerelor de baie și eventual a bucătăriilor,unde este recomandat gips-cartonul fidrofud,finisat ulterior,cu zugrăveala lavabilă,lambriu ,gresie sau faianța.La interiorul celorlalte spații funcționale ,relieful buștenilor se regăsește decorativ,fiind bine pus în evidență în special în incăperi de dimensiuni mari. Învelitoarea acoperișului este ușoara ,din bitumuri optimizate.Ferestrele au rame din lemn multistrat cu geam termopan.
3.Proiectul tehnic și tehnologic al variantei adoptate 3.1 Alegerea variantei constructive 3.2. Proiectul tehnic 3.3.Proiectul tehnologic
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 41
3.1.Alegerea variantei constructive Anexa 2 Contrucția ce face obiectul prezentului proiect,îl constituie o casuța de vacanță sezonieră,din lemn. Documentația pentru proiect cuprinde Piesele scrise
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 42
Piesele desenate
1.Date generale 1.1 Denumirea proiectului Căsuță de vacanță 1.2 Amplasament 1.3 Beneficiar Margărit Iuliana-Gabriela 1.4 Identificarea Proiect nr 1/2018 II.Descrierea amplasamentului Terenul este ....
În prezent ,terenul este liber de orice construcție și prezintă o declivitate de la N-V la S-V.Accesul carosabil se face în partea de N-N-V a terenului. III.Sistem constructiv Căsuța are o structură de rezistență alcatuită din stâlpi și grinzi de lemn. Acoperisul este tip șarpantă din lemn,cu invelitoare din dranița. Fundatia va fi executată din beton simplu,la o adâncime de fundare de 0,40 m.La fundare se va respecta adâncimea de îngheț pentru zona Prahovei și încastrarea în terenul de fundare. Pereții sunt executați din lemn ecarisat,cu sistem de grinzi și stâlpi. Planșeul va fi executat din lemn,cu grinzi principale. Pardoseala va fi executată din lemn. Finisajele exterioare sunt din lambriu de rășinoase. În timpul lucrărilor se vor respecta Normele de Protecția Muncii în vigoare.Conform Normativ P100/1992,construcția se află in zona F de intensitate seismică,pentru care.Ks=0,08 și Tc=1,5 sec. Clasa de importantă este III,pentru careα= 1.00
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 43
IV.Utilitati Instalatii electrice v.Elemente de bilanț teritorial Suptrafața terenului St =80mp Aria construită Ac=14,19 mp Aria desfășurată Ad=14,19 mp Aria utilă Au=12 mp Regim de inălțime P Procent de ocupare al terenului Pot=9,46 Coeficient de utilizare al terenului Cut=0,05
VI.Date tehnice privind siguranța la foc a construcției Gradul de rezistența la foc al construcției este III. Materialul lemnos folosit în construcție va fi ignifugat conform normativelor în vigoare. VII.Date tehnice și măsuri de protecție sanitară a investiției 7.1 Terenul,este situat in intravilanul...............și se află intro zonă în care funcțiunea dominantă este cea de locuire. Nu există specificații în ceea ce privește potențiale surpări sau alunecări de teren,iar amplasarea casei și adâncimea de fundare stabilită prin proiect nu admite posibile inundații. În apropiere nu există unități de mică industrie,care ar putea crea riscuri pentru sănătate sau disconfort prin producerea de zgomot,vibrații,mirosuri,praf,fum,gaze,toxice,etc. Folosința actuală a terenului este de fânaț.Prin construirea obiectivului propus conferă funcțiunea de locuire și turism.
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 44
7.2Scopul construcției propuse este de asigurare a spațiului de odihnă,de recreere și de desfășurare a activității de servicii,respective prin activitatea de turism propusă. Amplasarea căsuței,prin distanțele păstrate fața de vecinătăți,prin conformarea și alcătuirea ferestrelor,asigură insorirea 1 oră și 30 min,la solstițiul de iarnă,zilnic. De asemenea,nivelul de zgomot exterior se păstrează sub 40 dB și nivelul de zgomot interior se va păstra sub 35 dB. De asemenea,sunt asigurate distanțele față de construcțiile învecinate în ceea ce privește acțiunea unor vânturi dominante sau a unor curenți locali de aer. 7.3 Suprafața incăperii de cazare este de 12 mp Înăltimea încăperii este de 2,50 m. Materialele folosite la construcție și finisaje au agrement tehnic.Lemnul utilizat în alcătuirea elementelor constructive și la realizarea șarpantei va fi tratat cu substanțe fungicide șiignifuge,iar detaliile constructive vor fi realizate astfel încât umiditatea să nu fie dirijată către interior. Astfel,alcătuirea pereților exteriori este din lemn,strat de aer,folie de protecție,vata minerala ,lambriu de rășinoase. 7.4 Colectarea,îndepărtarea,neutralizarea deșeurilor solide Produsele generate de activitatea de construcție a abiectivului,ce pot fi clasate ca deșeuri ,sunt acele materiale care rezultă din decapări sau demontări.Din operațiunea de săpătură rezultă un volum de terasamente care,dacă corespunde încercărilor de laborator este reciclat prin integrarea lui în lucrările obiectivului proiectat. Materialele ce nu pot fi reciclate sau colectate vor fi stocate și transportate la rampa de gunoi împreună cu deșeurile menajere,înlăturând astfel orice risc sau discomfort ce poate fi creat de mirosuri,insecte,rozătoare. 3.2 Proiectul tehnic Fundația Fundatii:
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Fundatia este structura pe care este construita casa. Ea poate fi facuta din piatra, beton, otel sau lemn. Ea trebuie sa fie puternica, uscata Nu este o idee prea buna sa economisesti bani in detrimentul calitatii fundatiei. Fiti siguri ca este bine proiectata si ca poate suporta incarcatura proiectata, inclusiv o eventuala extensie. Asigurati fundatiei o buna hidroizolatie si o termoizolatie Fundatia se clasifica dupa:
Dupa adincimea de fundare
De suprafata sau directa( (care transmit sarcina prin intermediu)
De adincime sau indirecta (pe piloti, chesoane, puturi, coloane)- transmit sarcina atat prin baza, cat si prin partile laterale ale corpului acesteia
Dupa modul de executie fata de apele subterane
Deasupra nivelului apelor freatice
Dupa tipul materialelor folosite (rigide sau elastice)
Dupa forma in plan: o
Izolate
o
Continue
o
Cu retele de grinzi
o
Radier general
Pentru constructiile usoare (case, case de vacanta, garaje, etc.), o solutie recomandabila este aceea a realizarii unei fundatii continue cu descarcari pe reazame izolate, care realizeaza o presiune efectiva mai mare pe teren, compensand presiunea de umflare. Materiale folosite la executarea fundatiilor: Zidaria de caramida - Se foloseste pentru terenuri uscate (unde exista agenti agresivi care pot ataca fundatiile executate din alte materiale (ex: piatra, beton) Caramizile vor fi pline, bine arse, fara concretiuni de var si mortar de ciment cu marca minima "M 25" Beton armat + armatura - acesta se va procura sub doua forme: o
Pe componente: produse de balastiera + ciment
Page. 45
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
o
Beton gata preparat de la statiile de betoane
Piatra (beton ciclopian)
Zidaria de piatra este folosita in zonele muntoase, unde piatra se gaseste din belsug, facandu-se economii insemnate la capitolul materie prima. Normativele in materie prevad ca marca acesteia sa fie de cel putin 100. Grosimea fundatiilor din piatra este, in general, de 60cm pentru piatra bruta, sparta neregulat si cel putin 50cm pentru piatra bruta cu doua fete pararelele. Liantul (mortarul) pentru zidaria din piatra se executa din var-ciment, avand cel putin marca 10. Pentru a se asigura o stabilitate crescuta si o exploatare normala a unei cladiri, atat terenul pe care se construieste, cat si fundatia trebuie sa indeplineasca anumite conditii: � terenul trebuie sa fie suficient de rezistent, astfel incat sa nu cedeze sub apasarea fundatiei � deformatiile pe care le poate comporta terenul nu trebuie sa depaseasca limita admisibila pentru tipul de constructie � fundatia trebuie sa fie alcatuita incat sa aiba capacitatea de a transmite si repartiza uniform si in deplina siguranta, efortul la care este supusa de catre partea de suprastructura (constructia superioara) � adancimea de fundare trebuie sa corespunda normelor, adica fundatia sa nu fie afectata de inghet, umflarea sau contractia solului, afanarea acestuia. Un alt element de care trebuie sa se tina seama o reprezinta dinamica pamantului: alunecari de teren, seisme etc. Probleme apar atunci cand solul in care se intentioneaza sa se execute fundarea este sensibil la umezire, este argilos, cu umflaturi si contractii mari, ori este foarte compresibil. Soluri sensibile la umezire.La noi in tara cel mai raspandit sol de acest tip este loessul, ocupand 17% din suprafata teritoriala, in special in Baragan, Campia Dunarii, Moldova si Dobrogea. Grosimea medie a acestor soluri este de 10-15m. Caracteristic pentru acest tip de sol este faptul ca sub actiunea apasarii transmise de catre constructie, atunci cand umiditatea creste, se taseaza suplimentar, realizand prabusiri interne ale pamantului. Pentru constructii usoare se poate folosi o adancime de fundare de 1-2m si fundatii cu latimea de 1m. Pentru constructii mai grele si de o mai mare importanta solutia consta in aplicarea unui set de masuri anterioare realizarii fundatiei:
Page. 46
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
� eliminarea sensibilitatii la umezire printr-o compactare suplimentara a solului cu ajutorul malului greu � forma in plan a cladirii trebuie sa fie cat mai simpla, de preferinta dreptunghiulara � stabilirea modalitatii de fundare care sa strapunga solul sensibil la umezire si sa se sprijine pe un strat de sol rezistent (piloti, coloane etc.) Solurile argiloase cu umflaturi si contractii mari. Acest tip de sol sufera modificari importante de volum, ca urmare a variatiilor de umiditate. Degradarile datorate contractiei sau umflaturii sa manifesta sub forma unor crapaturi, relativ verticale, in ziduri si fundatii, strabatand de obicei zonele slabite ale ferestrelor sau usilor. Se poate constata de asemeni o desprindere (separare) a anexelor (scari,verande,etc.). Pentru constructii usoare (case, case de vacanta, garaje) o solutie recomandabila este realizarea unei fundatii continue cu descarcari pe reazame izolate, care realizeaza o presiune efectiva mai mare pe teren, compensand presiunea de umflare. Pentru constructii multietajate care au subsoluri, este recomandata o adancime de fundare de cel putin 2-2,50m si asezarea acesteia pe o perna compacta de nisip sau pamant stabilizat cu nisip intr-un strat de aproximativ 20cm. Solutii pentru prevenirea degradarilor cauzate de contractii sau umflaturi � sectionarea fundatiei si a cladirii in tronsoane, prin rosturi de tasare � conductele instalatiilor de alimentare sau evacuare a apei care intra sau ies din cladire traversand fundatiile, trebuie sa fie prevazute cu racorduri elastice � se recomanda construirea unor trotuare etanse in jurul cladirii cu o latime de minim 1m, atasate pe un strat de pamant stabilizator (grosime de 20cm) si cu o inclinatie spre exterior de 5% � amenajarea corespunzatoare a terenului din jurul cladirii cu pante de scurgere spre exterior pentru o mai buna evacuare a apelor pluviale � anexele cladirii (scari, terase,etc.) trebuie sa fie fundate la aceeasi adancime, respectand modalitatea Talpa
Se execută din lemn cu dimensiunile de d=14/14 cm și L=4,30 m și umiditatea de 15 Elementele centurii se tratează antiseptic și ignfug.
Page. 47
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 48
Talpa face legătură între fundația și pereți.Ea se fixează pe fundație cu ajutorul a două elemente de fixare din OL și cu șuruburi. La colțuti ,talpa se consolidează cu scoabe și cuie. Pereții –stâlpii Sunt elemente de rezistență verticale ale căsuței. Sunt executați din lemn ecarisat,cu sistem de grinzi și stâlpi. Stâlpii se execută dintr –un singur element.Nu se înnădesc. Îmbinarea cu talpa se face prin cep drept stăpuns. Grinzile Fac parte,în general ,din categoria celor mai simple elemente de rezistența plane,folosite în construcții de lemn.Se utilizează grinzi cu alcatuire simplă,de tipul grinzilor cu console și articulații. Grinzile cu console și articulații sau grinzi Gerber sunt considerate din punct de vedere static determinate și se pot executa din lemn ecarisat.Ele se consideră ca grinzi continue pe mai multe reazeme,la care nedeterminarea statică este înlăturată prin introducerea unui număr convenabil de articulații.
Căpriorii Se confecționează din lemn rotund,cu diametru de 10-12 cm.Se așează dupa linia de cea mai mare pantă-perpendicular pe coamă,la distanțe de 80 cm unul de altul. Rezemarea căpriorilor se face fără chertare,cu pană în unghi de pantă și cuie.Căpriorii și popii se leagă între ei cu clești executați din lemn ecarisat.
Popii Sunt elemente verticale ale șarpantei ,stâlpi realizați din lemn rotund cu d=12-14 cm.Popii preiau încărcările de la pane și le transmit planșeului. Acoperișul
Acoperisurile sunt pasrti distincte ale constructiilor cu destinatiile de acoperire si de inchidere a constructiilor la partea superioara, avand ca scopuri izolarea termica , protectia cladiriifata de intemperii si uneori crearea unui spatiu mansardabil de locuit:
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 49
Acoperisurile pot fi: - Acoperisuri cu pante mici, pana la 7o, denumite acoperisuri terasa, utilizate in specialin zonele tropicale cu climat cald-uscat, in care caderile de zapada sunt fenomene isolate si rare; - Acoperisuri cu pante medii, intre 7o si 17o , destinate zonelor subtropicalemediteraneene, in care caderile de zaada sunt mici si de scurta durata; - Acoperisuri cu pante mari, la care panta acoperisului variaza intre 17o si 45o , uneori mai mari; sunt destinate pentru zonele temperate, unde caderile de zapada sunt mari; aceste acoperisuri sunt de forme diferite, in functie de numarul pantelor si geometria lor. In functie de forma suprafetelor si numarul pantelor acoperisurile sunt: - Acoperisuri cu suprafete plane inclinate, cu: o panta, doua pante, doua pante si frontoane tesite, patru pante (cu mai multe pante si alte forme( - Acoperisuri cu suprafete curbe utilizate in general la constructiile industrial, socio- culturale, religioase sau sportive si mai putin la case de locuit. Acoperisurile prezentetate in sunt tipuri traditionale de acoperisuro care s-au dovedid a fi practice de-a lungul anilor si sunt folosite astazi la toate tipurile de constructii: - Acoperisul cu o pantaeste cel mai usor de construit deoarece inclinarea se realizaeaza intr-o singura directive; acesta fiind folosit uneori ca acoperis principal al unei cladiri dar cel mai des e folosit pentru acoperirea soproanelor, a barcilor si a partilor aditionale unei cladiri; - Acoperisul cu doua pant) este usor de construit si e probabil unul din cele mai folosite modele; - Acoperisul cu doua pante si frontoane tesite este una dintre cele mai puternice structure; unghiul dintre coamele laterale este de 45o pornind de la colturi; acest model este mai greu de construit decat acoperisul mansardat; atunci cand pantile se unesc intr-un punct central structura formeaza acoperisul cu patru pante. - Șindrila se așează pe șipcile battue pe căpriori paraleli cu poala acoperișului.Se execută din două straturi suprapuse .Distanța dintre șipci este în funcție de lungimea șindrilei,de 25 cm.Rosturile paralele cu linia de cea mai mare pantă vor fi decalate de la un rând la altul cu o jumătate de lamella.În secțiune se vor afla,în camp,minim două șindrile.Fiecare lamella va fi fixate cu un cui care străbate și lamela rândului inferior.Capul cuiului va fi acoperit de lamella rândului superior.
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 50
- Pe coamă este un rând în plus de șindrilă.
Astereala La toate tipurile de șarpantă,astereala are funcția de formare a unei suprafețe plane,pentru a realiza suportul învelitorii.Astereala este formatâ din scânduri cu grosimea de 2-2,5 și lățimea de 12-20 cm,dispuse paralel cu streașina și rezemând pe cel puțin 3 căpriori ,de care se prind în cuie. Pardoseala E un element de construcție care,asigură circulația în interiorul construcției,contribuin la crearea unui confort corespunzător în interior. Pardoseala este din lemn de rășinoase .E călduroasă,termo și fonoizolantă,se întreține ușor și e suficient de durabilă. Pardoseala este tip dușumea,mai exact dușumeaua dată la rindea pe o singură față,din scânduri de 24,28 sau 38 mm și lățimii între 100 -300 mm. Realizarea pardoselii presupune obținerea a două straturi funcționale distincte stratul suport și stratul de uzură. La pardoseli din lemn,stratul de uzură este cel care contribuie prin aspect și confort la realizarea finisajului interior al încăperii. Lemnul de rășinoase este utilizat la fabricarea pardoselilor datorită calităților sale estetice,fizice și economice. Calitățile estetioce ale lemnului de rășinoase Ca urmare a constituției chimice și structurii sale,lemnul de brad prezintă o frumoasă culoare alb-gălbuie. Calitățile fizice ale lemnului de rășinoase importante pentru folosirea lui în structura pardoselilor sunt izolarea termică,conductibilitatea electrică,elasticitatea,duritatea și rezistența la uzură. Izolarea termica exprima prin coeficientul de pătrundere a căldurii b=
, unde
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 51
c= căldura specifică
Cu cât coeficientul de pătrundere a căldurii este mai mare,materialul dă mai repede senzația de rece . Pardoseala din scânduri de lemn de brad,rindeluite ,de 23 mm,fixate pe grinzișoare are o rezistență termică de Conductibilitatea electrică Pardoseala din lemn,la umiditatea de echilibru,se comportă ca semiconductoare electrice,cu rezistența specifică electrică destul de mare.Față de izolatoare,care nu conduc deloc curentul-din care cauză pot aparea încărcări electrice statice supărătoare-pardoselile din lemn prezintă o protecție excelentă la acțiunile curentului electric,neexistând nici pericolul încărcării statice. Duritatea Orice tip de pardoseală,sub acțiunea unor solicitări de presare nu trebuie să lase urme remanente.Valorile limită a unor asemenea solicitări sunt . Pentru mobilier staționar 5*100000 N/ Pentru mobilier mobil 10*100000 N/ Pentru scaune de birou sau fotolii prevăzute cu role 20*100000 N/ Lemnul are o bună comportare la acțiunea forțelor de presare,data prin duritatea acestuia. Rezistența la uzură Durabilitatea unei pardoseli depinde,în cele mai multe cazuri,de rezistența la uzură,respective fenomenul de roadere și strivire a suprafețelor de către tălpile încălțămintei și particulelor de nisip transportate de acestea.Cea mai mare rezistență la uzură o au speciile de rășinoase ca stejar,fag ,frasin, paltin,ulm,nuc negru. Calitațile economice
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI SECŢIA IPL
Page. 52
Pardoselile de brad reprezintă avantajul că,dupa folosirea mai îndelungată,pot fi recondiționate prin șlefuire sau rașchetare. Modul de finisare prin pelicule de protective PALUX conferă posibilitatea folosirii lemnului de brad,cu o mica rezistență la uzură in final avand un aspect calitativ finisat.Acoperirea cu pelicule mărește rezistența la uzură și asigură o întreținere ușoară și rapidă.