PERETI - Pereti realizati din zidarie, din pietre artificiale sau mobili

PERETI

Elemente generale

Peretii unei cladiri sunt elemente de suprafata plane, cu rol de inchidere si compartimentare.

Pe langa rolul functional de inchidere si delimitare a spatiului construit, peretii pot sa fie si elemente structurale, ce fac parte din structura de rezistenta a cladirii.

Peretii structurali se mai numesc diafragme.

Peretii se clasifica dupa urmatoarele criterii:

A. Din punct de vedere functional:

pereti exteriori;

pereti interiori.

B. Din punct de vedere al rolului lor in ansamblul structurii:

pereti portanti;

pereti neportanti;

pereti autoportanti.

C. Din punct de vedere al materialului de realizare:

pereti din lemn;

pereti din zidarie;

pereti din beton armat monolit;

pereti prefabricati;

pereti cu structura din metal.

Exigente referitoare la peretii cladirilor

Indiferent de modul de realizare a peretilor, acestia trebuie ca, prin conceptie, sa fie in masura sa raspunda unei game largi de exigente de natura tehnica, functionala si economica. De la o solutie noua de perete se asteapta pe de-o parte, siguranta si durabilitate si, pe de alta parte, un aport cat mai mare la realizarea unei stari de confort.

Exigentele tehnice atasate peretilor se refera, in principal, la:

- stabilitate si rezistenta structurala;

- siguranta;

- durabilitate.

Pereti realizati din zidarie .

Zidaria reprezinta un element de constructie realizat din pietre dispuse dupa anumite reguli si legate cu mortar. Pietrele utilizate pentru zidarie pot fi naturale sau artificiale. Uneori, nu se intrebuinteaza mortarul (zidarie uscata).

Pereti din pietre naturale

In general, pietrele naturale utilizate pentru pereti sunt poroase, in vederea prelucrarii si transportarii lor mai usor, a reducerii greutatii peretilor si a unei izolatii termice mai bune.

Dupa forma si dimensiunile pietrelor si dupa modul lor de asezare in zidarie, se pot realiza urmatoarele tipuri de zidarii: din piatra bruta, cioplita, lucrata, din zidarie ciclopiana sau mixta.

Zidaria din piatra bruta este alcatuita din pietre de cariera sau bolovani de rau, de forme neregulate sau cioplite usor pentru a se putea aseza mai bine in zidarie, indepartandu-se partile pamantoase, moi sau crapate.

La peretii de umplutura sau cu incarcari reduse, unde este nevoie de o buna izolare termica, se vor intrebuinta pietre cu rezistente mecanice reduse; dar cu o capacitate de izolare termica mai buna (de exemplu, calcare cochilifere, tufuri calcaroase etc.).

Grosimea peretilor va fi in general de cel putin 60 cm pentru piatra bruta sparta neregulat si bolovani de rau si 50 cm pentru piatra bruta stratificata.

Se poate utiliza zidarie uscata (fara mortar) pentru unele ziduri de sprijin sau la fundatiile si soclul cladirilor din lemn.

La zidaria cu mortar se recomanda ca cel putin la fiecare 2 m inaltime sa se introduca unul sau doua randuri de pietre regulate (alese) (fig. 4.1,a). Se utilizeaza la fundatii, ziduri de sprijin, pereti de subsol etc.

Zidaria din piatra bruta poligonala (opus incertum) se executa numai cu pietre de cariera (fig. 4.l,b). Fata vazuta a pietrelor este de forma poligonala. Se recomanda ca pietrele sa fie astfel asezate astfel incat intr-un punct sa nu se intalneasca mai mult de trei rosturi.

Zidaria din piatra cioplita este formata din pietre de cariera, la care fata vazuta are forma dreptunghiulara, fiind cioplita grosier, cu muchiile cat mai regulate (fig. 4.1,c, d si f ).

Zidaria din piatra lucrata se executa din pietre de cariera cu fetele prelucrate regulat (fig. 4. 1,c si f ).

Dupa modul de prelucrare exista moloane (fig. 4.1,h), piatra-mozaic si piatra de talie (fig. 4.1,i). Moloanele si piatra-mozaic se prelucreaza pe fata vazuta si 3-7 cm in adancime, iar piatra de talie se prelucreaza complet, pe cel putin patru fete.

Toate tipurile de zidarii din piatra naturala se realizeaza cu rosturile verticale tesute, adica rosturile verticale nu sunt continue pe inaltimea zidariei.

4.3.2. Pereti din pietre artificiale

Pietrele artificiale se realizeaza din argila arsa (caramizi si blocuri ceramice), beton cu agregate usoare (blocuri mici, cu goluri verticale) sau din BCA (b1ocuri si placi).

Peretii din zidarie din pietre artificiale prezinta unele avantaje, cum sunt: nu necesita cofraje si utilaje de capacitate ridicata, au un consum redus de otel, capacitate de izolare termica buna (mai ales in cazul blocurilor si placilor din BCA); in schimb, prezinta dezavantajul unui consum ridicat de manopera, o capacitate portanta mai redusa in comparatie cu alte tipuri de pereti si o comportare mai slaba la actiuni seismice.

La realizarea zidariei trebuie respectate urmatoarele, reguli:

- rosturile orizontale sa fie plane si cu grosimea constanta (considerata de 12 mm);

- rosturile verticale (considerate cu grosimea de 10 mm) trebuie sa fie tesute (in mod obisnuit, la un rand), adica unui rost vertical dintr-un rand curent sa-i corespunda un plin in randul urmator. In felul acesta se evita formarea stalpisorilor independenti si se asigura conlucrarea pietrelor, peretele fiind considerat, in calcule, in mod simplificat, ca un element omogen.

Dupa modul de realizare, peretii din zidarie pot fi: din zidarie simpla, zidarie armata, zidarie confinata si zidarie confinata si armata.

Peretii din zidarie simpla se realizeaza cu un singur tip de pietre, grosimea necesara fiind in functie de rolul peretilor. Astfel, in cazul peretilor portanti, grosimea trebuie sa asigure rezemarea planseelor, rezistenta si stabilitatea peretilor, izolarea fonica, respectiv izolarea termica, in cazul peretilor exterior. Pentru un perete portant interior, in figura 4.2 se prezinta modul de determinare a grosimii necesare, din conditia de rezemare a panourilor (sau fasiilor prefabricate) de planseu:

d=2a+r

Peretii din zidarie se concep a fi realizati din zidarie simpla sau zidarie intarita cu samburi si centuri.

Conceptia peretilor structurali realizati din zidarie este strans legata de conceptia si calculul cladirilor cu structura din zidarie, ceea ce impune adoptarea unor masuri constructive speciale de alcatuire. Grosimea peretilor portanti interiori si exteriori se determina din conditii de rezistenta si stabilitate. Grosimea minima a peretilor portanti este de 24 cm. Grosimea peretilor portanti va trebui sa indeplineasca urmatoarele cerinte:

- izolarea termica si evitarea condensului, determinate in functie de zona climatica in care se amplaseaza constructia;

- izolarea fonica;

- prevenirea incendiilor si a efectelor determinate de incendii. In cazul in care grosimea peretilor determinata din conditii de rezistenta si stabilitate nu satisface cerintele enumerate mai sus, se poate prevedea fie marirea grosimii peretilor, fie adoptarea unor solutii constructive utilizand materiale cu efecte izolante termic, fonic etc.

Comportarea peretilor structurali din zidarie, supusi la actiunea combinata a sarcinilor gravitationale si orizontale (vant, seisme), poate fi imbunatatita prin inglobarea in zidarie a stalpisorilor din beton armat, a centurilor din beton armat si a armaturilor distribuite in rosturile orizontale ale zidariei pentru asigurarea conlucrarii. In acest mod se pot obtine efecte locale sau de ansamblu superioare in ceea ce priveste capacitatea portanta a structurii - cresterea rezistentei peretelui, a ductilitatii, a rigiditatii si a capacitatii sale de disipare a energiei.

Pozitia stalpisorilor rezulta din calculul de rezistenta a1 peretilor sub actiunea sarcinilor verticale si orizontale.

Centurile din beton armat se prevad in mod obligatoriu in peretii structurali din zidarie la nivelul fiecarui planseu. Acestea, prin forma, dimensiuni, suprafata, asigura transmiterea directa a sarcinilor gravitationale din planseu si a fortelor de inertie la peretii structurali, preluarea eforturilor de intindere ce apar in peretii structurali sub actiunea sarcinilor orizontale seismice. Totodata, prin conlucrarea cu planseele cladiri, centurile participa la preluarea eforturilor de intindere sau compresiune ce apar in saiba orizontala formata din planseu.

Conceptia peretilor nestructurali realizati din zidarie urmareste obtinerea unor performante functionale ridicate. In general, acestea trebuie sa rasiunda exigentelor de izolare fonica, termica. O problema deosebita a peretilor nestructurali de zidarie este aceea a rigidizarii si ancorarii lor de structura de rezistenta a cladirii. Ancorarea peretilor nestructurali interiori se poate realiza prin tesere, prin armaturi din otel-beton montate in rosturile orizontale, cu cuie batute in peretii structurali sau bare de otel-beton introduse in locasuri speciale.

In general, peretii din zidarie de caramida, structurali sau nestructurali, se tencuiesc pe ambele fete, urmand a primi ulterior si un finisaj decorativ. Alegerea tipului de tencuiala si, mai ales, a tipului de finisaj, trebuie sa tina cont de particularitatile materialului din care se executa stratul suport, precum si de conditiile de umiditate si temperatura in care se va gasi peretele in timpul exploatarii.

Pereti de compartimentare mobili. Acesti pereti pot fi plianti sau glisanti pe orizontala sau verticala. Peretii glisanti pot schimba foarte usor spatiul compartimentat, prin glisare pe role amplasate pe pardoseala sau tavan.

Cel mai raspandit tip de astfel de pereti este reprezentat de cei in forma de armonica, fiind utilizati la transformarea salilor de spectacole, sportive, a birourilor etc.

In figura 4.8 se prezinta detalii a1e unor pereti de compartimentare mobili.

Pereti purtati exteriori (de inchidere). Acestia se pot realiza din zidarie, din fasii de BCA sau din panouri mari, purtate.

Spre deosebire de peretii purtati interiori, peretii purtati exteriori trebuie sa indeplineasca conditia de izolare termica.

Elementele de rezistenta din care se alcatuieste deobicei scheletul peretelui-cortina (fig.4.11.a) sunt profile (speciale) metalice laminate sau ambutisate din otel sau aluminiu in care se monteaza panouri opace sau vitrate. Panourile opace sunt, de regula, panouri tip sandvici, cu fetele finisate spre interior si spre exterior (fete din tabla de aluminiu eloxat, otel, sticla, azbociment plan spre exterior si placaj, PAL melaminat, mase plastice etc., spre interior) si cu miez termoizolant din materiale specifice (pas1a minerala, polistiren expandat etc.) sau/si straturi de aer neventilat. Panourile vitrate pot fi din sticla obisnuita, cu sticla termopan sau speciala, simpla sau colorata.

In figura 4.11.b se prezinta detalii de alcatuire a panourilor vitrate sau opace si detalii privind alcatuirea scheletului de rezistenta al peretilor cortina.

Ancorarea peretilor. Centuri

In scopul realizarii conclucrarii spatiale dintre pereti, precum si intre

pereti si plansee la actiunea celor mai defavorabile incarcari, este necesar a se prevedea legaturi intre aceste elemente.

La cladirile cu perei portanti se disting doua tipuri de legaturi:

- legaturi in zonele de intersectie ale peretilor;

- legaturi orizontale in zona de legatura planseu-perete.

Referitor la primul tip de legatura mentionat, se pot face urmatoarele

precizari:

- peretii din beton armat monolit sunt prevazuti la colturi cu carcase pe toata inaltimea cladirii. Carcasele se dispun la capetele peretilor si in jurul golurilor. Armatura verticala de la intersectia peretilor va avea o sectiune de cel putin 0,15% din sectiunea conventionala a intersectiei. Pentru preluarea tensiunilor de intindere orizontala, care apar din cauza contractiei impiedicate a betonului, precum si din intreruperile tehnologice de turnare, se prevede o armare constructiva cu plase a peretilor.

La cladirile P+4E se armeaza primele doua niveluri, iar pentru preluarea tensiunilor din dilatarea planseului terasa, se armeaza cu plase ultimul nivel.

La executia cladirilor pentru turnari in faze diferite, sunt prevazute detaliile prezentate in figura 4.13.

Se practica cu succes si legaturile pe verticala diafragmelor, prin tronsoane de continuitate care se intrepatrund. Inaltimea acestor tronsoane variaza intre l/2 si l/8 din inaltimea nivelului.

Un alt sistem de legatura il constituie amprenta (alveole). In cazul peretilor din zidarie, in zonele de intersectii, ramificatii, conlucrarea se asigura prin teserea pietrelor. In cazul in care sunt folosite blocuri din zidarie diferite, legarea peretilor se asigura prin samburi din beton armat.

Centurile sunt elemente de constructie prevazute in pereti, la nivelul planseelor, avand rolul de a asigura conlucrarea intre pereti, precum si intre pereti si plansee.

La peretii din beton armat monolit, centurile se realizeaza prin prevederea unor armaturi orizontale in perete, la nivelul planseelor, iar la peretii din panouri mari, prin prevederea unor armaturi in rosturile orizontale.

Dupa rolul lor, centurile pot fi:

- de tasare;

- antiseismice;

- de stabilitate;

- de repartizare a incarcarilor.

Trebuie mentionat ca o centura poate indeplini mai multe roluri.

Centurile antiseismice asigura conlucrarea spatiala a elementelor de constructie, avand un rol important atat pentru cladirile cu plansee monolite cat si pentru cladirile cu plansee prefabricate.

Centurile de tasare se prevad pentru zidurile interioare si exterioare fundate pe terenuri deformabile.

Centurile de ancorare au rolul de a asigura conlucrarea elementelor de planseu si cornise cu peretii.

Centurile de stabilitate se prevad la peretii de subsol sau la peretii depozitelor, la timpane si frontoane supuse actiunii vantului, la peretii supusi vibratiilor provenite din motoare, poduri rulante etc.

In functie de felul zidariei, marca mortarului si de raportul dintre inaltimea si grosimea peretelui, sunt indicate cazurile de folosire a centurilor de ancorare.

Sectiunea minima a armaturilor longitudinale va fi:

-1-2 cm² la centuri de ancorare;

- 2-6 cm² la centuri antiseismice;

- 3-10 cm² la centuri de tasare.

Centurile au un rol important in realizarea rigiditatii de ansamblu a cladirii.

Pereti realizati prin turnare la fata locului

Peretii din beton armat monolit se intalnesc sub forma peretilor structurali. Acesti pereti se caracterizeaza printr-o capacitate portanta ridicata si prin imbinari orizontale si verticale in masura sa asigure o buna conlucrare.

Din punct de vedere functional, se precizeaza ca gradul de izolare fonica este redus, fapt ce conduce la adoptarea unor grosimi de minimum 15 cm.

Pentru pereti exteriori, considerentele termotehnice impun fie asocierea betonului cu un material termoizolant, fie folosirea betoanelor cu agregate usoare (situatie ce se va analiza in functie de regimul de inaltime al constructiei si de gradul de protectie antiseismica).

Pereti realizati din elemente prefabricate

Solutia prezinta un grad avansat de industrializare. Pentru pereti interiori se utilizeaza fie prefabricate de tip panou, fie plane, cu dimensiunile corespunzatoare camerelor.

Cea mai larga utilizare a panourilor mari de pereti este in cadrul cladirilor integral prefabricate, avand structura de rezistenta cu diafragme.

Rezolvarea pe contur a panourilor este legata de modul in care sunt concepute imbinarile orizontale si verticale ale elementelor prefabricate.

Pentru cladirile cu diafragme de beton armat monolit, se utilizeaza in mod deosebit panourile de fatada, cu rol partial structural, in sensul ca sunt concepute a prelua incarcari verticale si orizontale pe inaitimea unui singur nivel (nu au continuitate pe verticala).

Panourile prefabricate de pereti, datorita dimensiunilor mari, se realizeaza in intreprinderi de prefabricate sau in poligoane de santier.

Peretii interiori din panouri mari se realizeaza in exclusivitate la cladirile integral prefabricate, cu structura in diafragme. Pentru pereti portanti, se utilizeaza in mod deosebit panourile prefabricate monostrat.

Pentru pereti nestructurali, panourile mari s-au conceput ca panouri plane sau spatiale.

Se precizeaza faptul ca montajul peretilor nestructurali din panouri mari trebuie sa se realizeze concomitent cu al elementelor structurale la fiecare nivel.

O solutie larg raspandita este cea a peretilor din panouri mari cu Structura tip sandvici.

Pentru o comportare higrotermica corecta, in structura acestora, pe fata calda (interior) a termoizolatiei se prevede o bariera impotriva vaporilor (poate fi o folie de polietilena de 0,15 mm grosime). Stratul de beton armat ce constituie fata exterioara a panoului are rolul de a protej a stratul termoizolant impotriva actiunii complexe a factorilor de mediu.

Panourile cu structura tip sandvici pot fi de doua tipuri: pentru fatade structurale si portante pe un nivel.

Pentru cele din primul tip, stratul de beton armat la interior se prevede

cu grosime de 10-12 cm si cu armare adecvata rolului structural. Legatura acestui strat cu beton exterior se poate realiza rigid (cu nervuri din beton armat ce traverseaza stratul termaizolant) sau elastic (dispozitive punctuale de suspendare si ancorare a stratului exterior si cel interior).

Legaturile rigide se considera din punct de vedere termotehnic ca punti reci si zone de mare permeabilitate termica.

Conceptia legaturii elastice a celor doua straturi de beton armat din structura panoului sandvici urmareste atat asigurarea unei continuitati a stratului termoizolant, cat si libera deformare a panoului in planul sau si, prin aceasta din urma, evitarea microfisurarii ce poate sa compromita rolul de protectie a acestui strat.

Panourile de fatada cu structura sandvici, portante pe un nivel, au fost o solutie utilizata pe scara larga la cladirile de locuit.

Solutia prezinta urmatoarele particularitati:

- stratul interior de beton armat este subtire (aproximativ 5 cm);

- rolul portant il joaca grinda-buiandrug inglobata in structura elementului prefabricat; aceasta primeste incarcari de la planseul adiacent si le transmite elementelor structurale alaturate (capete de diafragme si stalpi);

- prinderea elementelor prefabricate de cele structurale monolite din planul fatadei se realizeaza prin turnarea acestora pe inaltimea unui nivel, intre panourile de fatada ale nivelului respectiv deja montate; marginile verticale ale prefabricatelor sunt prevazute cu mustati de otel-beton si cu alveole, ceea ce face ca acestea sa joace rol de contravantuire pe un nivel a elementelor structurale din planul fatadei;

- elementele prefabricate nu reazema direct unele pe altele, ele fiind legate rigid de structura cladirii doar pe trei laturi; ca urmare, pe verticala nu este realizata o continuitate de structura a panourilor;

- legatura dintre cele doua straturi de beton armat este realizata rigid, cu nervuri de beton armat dispuse pe perimetrul panoului si al golului de fereastra (usa). Datorita acestui mod de rezolvare, solutiei ii sunt datorate toate deficientele semnalate in cazul panourilor portante cu legaturi rigide, iar pentru diminuarea lor sunt valabile aceleasi masuri constructive si indicatii de proiectare.

Suprafetele de rezemare a panourilor de pereti (canturi1e) pot fi netede sau prevazute cu praguri si alveole distribuite uniform.

In figura 4.21 se prezinta rezolvarile constructive ale rosturilor verticale si orizontale la imbinarea panourilor mari.

O alta problema importanta care necesita o rezolvare corecta la cladirile din panouri mari este etansarea rosturilor.

O categorie larg utilizata de pereti o reprezinta cei realizati din elemente prefabricate usoare si foarte usoare. Cei mai utilizati sunt peretii cortina. Acestia sunt pereti usori, subtiri, suspendati de structura de rezistenta a cladirii la exteriorul ei. Greutatea redusa a acestor pereti este un avantaj, iar ca dezavantaj se poate retine capacitatea redusa de protectie termica si fonica.

Specific peretilor-cortina este capacitatea ridicata de etanseitate, atat la actiunea vaporilor cat si la actiunea apei sub forma lichida. Realizarea fatadelor in aceasta solutie are in vedere un schelet propriu, usor, fixat de structura cladirii si compus dintr-o retea de elemente liniare verticale si orizontale, intre care sunt montate elementele vitrate si opace ale fatadei.

La proiectarea structurii scheletului trebuie avute in vedere urmatoarele:

- sa aiba capacitatea de a sustine si transmite structurii cladirii efectul actiunii vantului asupra fatadei;

- sa permita deformarea libera a elementelor lui proprii;

- sa permita un asamblaj simplu, durabil, rezistent;

- sa asigure etanseitatea.