PLANŞEE

ROLUL ŞI ALCĂTUIREA PLANŞEELORCLASIFICARE

Planşeele sunt elemente de construcţie orizontale, cu rolul funcţional de compartimentare a clădirii pe verticală.

În funcţie de poziţia lor, planşeele pot fi curente sau intermediare, planşeul de pod sau planşeul terasă şi planşeul peste subsol în cazul clădirilor cu subsol.

Planşeul peste subsol şi planşeul terasă (sau de pod) au şi rol de închidere a clădirii.

Din punct de vedere constructiv, planşeele sunt formate din două părţi distincte: elementele de rezistenţă (planşeul brut), pardoseala şi tavanul

Planşeul brut are rolul de preluare a încărcărilor verticale şi orizontale pe care le transmite elementelor portante verticale (pereţi portanţi, stâlpi). Trebuie să aibă rigiditatea necesară pentru preluarea încărcărilor verticale, iar în plan orizontal să fie o şaibă cât mai rigidă.

Pardoseala şi tavanul reprezintă elementele nestructurale ale planşeului, având în general rolurile de egalizare, fonoizolare, suport, finisaj, iar în cazul pardoselii – de circulaţie.

Planşeele au şi rol de rezistenţă, sunt elemente structurale şi fac parte din structura de rezistenţă a clădirii şi au un rol dublu :

- de preluare şi transmitere a încărcărilor gravitaţionale (verticale) la elementele portante verticale ;

- de realizare a conlucrării elementelor portante verticale sub acţiuni orizontale din vânt sau seism.

Preluarea încărcărilor verticale (inclusiv greutatea lor proprie) se face de către elementele de rezistenţă ale planşeului, în funcţie de alcătuirea constructivă, elementele de rezistenţă ale planşeului având o rigiditate corespunzătoare la încovoiere astfel încât săgeţile maxime să fie în limita celor admisibile, asigurând exploatarea normală a clădirii.

Realizarea conlucrării elementelor portante verticale este posibilă dacă planşeele au o rigiditate corespunzătoare în planul lor (plan orizontal) astfel încât planşeul în ansamblu să nu se deformeze în plan orizontal sub acţiunea încărcărilor orizontale din vânt sau seism, astfel încât planşeele de la diversele niveluri ale clădirii se deplasează fără a-şi modifica forma (deplasare plan-paralelă).

Planşeele trebuie să corespundă exigenţelor (capitale, mecanice, fizice, estetice şi economice) care se impun, în funcţie de importanţa clădirii.

Criterii de clasificare:

- după materialul utilizat: din lemn, zidărie, metal, beton sau materiale combinate;- după sistemul de susţinere: pe pereţi portanţi (din zidărie sau beton), pe rigle de cadre, pe grinzi, pe stâlpi;- după forma tavanului: plană, curbă, cu grinzi, cu nervuri etc.;- după tipul elementelor de rezistenţă: din plăci plane, fâşii cu goluri, panouri mari, grinzi şi corpuri de umplutură etc.;- după modul de comportare la zgomot de impact : ecran acustic simplu şi dublu - când pardoseala vibrează independent de planşeul brut, numite şi planşee cu pardoseală flotantă ; - după rigiditatea în plan orizontal, planşeele se clasifică în patru grupe notate cu litere a, b, c ,d grupa a - planşeele cu cea mai mare rigiditate în plan orizontal iar grupa d - cu cea mai mică :a - planşee monolite sau prefabricate cu suprabetonare;b - panouri sau semipanouri prefabricate monolitizate;c - fâşii prefabricate cu bucle monolitizate;d - fâşii prefabricate fără bucle, grinzi şi corpuri de umplutură fără suprabetonare.

Pentru a se conta pe aportul suprabetonării, trebuie ca aceasta să aibă grosimea de cel puţin 5 cm şi să fie armată (constructiv).

PLANŞEE DIN LEMNPlanşeele de lemn se utilizează în prezent la construcţii de locuit sau

de mică importanţă în mediu rural şi la unele construcţii cu caracter turistic tradiţional amplasate în zone montane. De obicei se folosesc la clădiri cu pereţi din zidărie sau din lemn. În scopul măririi durabilităţii, elementele componente se protejează împotriva focului şi putrezirii cu substanţe ignifuge şi antiseptice.

Planşeul brut este format din grinzi de lemn (sau produse superioare din lemn) şi podina de rezistenţă din dulapi.

Grinzile din lemn, dispuse la distanţa de 60-100 cm pe direcţia scurtă a încăperilor, reazemă pe pereţi portanţi prin intermediul unor tălpi din dulapi de lemn de esenţă tare impregnate sau protejate cu două straturi de carton lipite cu bitum. Capetele grinzilor se protejează cu substanţe antiseptice, se izolează hidrofug cu substanţe bituminoase, locaşurile de montaj având spaţii de aer de 3-4 cm pentru ventilare.

Planşeul brut se poate completa cu umplutură (cu rol de izolare fonică sau termică) ; peste podină se prevede un strat de finisaj şi uzură din duşumele sau parchet, tavanul poate să fie neted (cu scânduri aparente sau tencuit), respectiv cu grinzi aparente

PLANŞEE DIN ZIDĂRIEAu fost folosite la clădiri monumentale şi au doar un rol istoric.

PLANŞEE METALICE

Planşee cu grinzi metalice şi elemente de umpluturăGrinzile metalice se dispun paralele pe direcţia scurtă a încăperilor la

un interax de 1-3 m în funcţie de încărcare şi tipul elementelor de umplutură. Grinzile reazemă pe pereţi portanţi, prin intermediul unor cuzineţi, sau pe grinzi. Pentru asigurarea conlucrării spaţiale a structurii, este necesară ancorarea grinzilor în pereţi, iar pentru a împiedica flambajul grinzilor în planul planşeului (flambajul lateral) se prevăd legături metalice transversale între grinzi.

Soluţiile clasice sunt grinzile din profile I laminate, profile U şi L completate la partea de jos pentru a permite rezemarea corpurilor de umplutură, profile din şine de cale ferată sau grinzi compuse din platbande sau corniere asamblate cu nituri sau sudură

O soluţie modernă o reprezintă panourile din tablă ondulată sau cutată şi beton de umplutură

Elementele de umplutură preiau încărcarea de pe porţiunile dintre grinzi şi o transmit grinzilor pe care reazemă. Se pot realiza din bolţişoare de zidărie sau din beton simplu din plăci de beton armat, plăci prefabricate cu sau fără material de umplutură, cu rol de izolare fonică sau termică, corpuri ceramice.

Bolţişoarele din zidărie reazemă pe talpa inferioară a profilelor dispuse la distanţe de 1,5 - 2,0 m, şi au grosimea de 1/2 cărămidă. Pentru distanţe între grinzi de 2,5 - 3,5 m, bolţişoarele au grosimea de o cărămidă. Împingerile orizontale în prima şi ultima deschidere, se preiau cu tiranţi.

Bolţişoarele din beton simplu monolit sunt dispuse la distanţe de cca 2 - 2,5 m, au grosimea de 10-15 cm şi reazemă pe talpa inferioară a grinzilor.

Plăcile din beton simplu sau armat se dispun la partea superioară sau inferioară a grinzilor, la distanţe de 1 - 1,5 m în cazul plăcilor din beton simplu, respectiv de 2,5 - 3 m sau chiar mai mult în cazul plăcilor din beton armat. În cazul plăcilor turnate la partea inferioară a grinzilor se poate prevedea o izolare fonică şi termică cu materiale de umplutură.

Blocurile prefabricate de umplutură se pot realiza din beton uşor, argilă arsă sau ipsos. Distanţa dintre grinzi este mică (40-60 cm).

Tabla striată sau ondulată necesită asocierea cu un strat general de beton, realizându - se o placă din beton armat, tabla având rol de armătură întinsă. Conlucrarea tablei cu betonul se realizează cu piese metalice (plăcuţe din tablă) sudate pe tabla striată sau ondulată sau prin cute locale (mai mici) ale tablei ondulate.

Soluţii eficiente moderne de grinzi :- grinzi uşoare cu inima plină din tablă ambutisată care conduc la un

consum de oţel mai redus cu cca 30% faţă de profilele laminate de aceeaşi capacitate portantă;

- grinzi expandate (cu goluri în inimă), care se realizează prin tăierea de şliţuri în inima profilului şi întindere pe direcţia înălţimii sau prin tăierea inimii după un anumit profil şi sudarea ei în poziţie decalată ;

- grinzi cu zăbrele sudate realizate din profile laminate şi oţel-beton, care conduc la o reducere a consumului de oţel cu cca 45% în comparaţie cu profilele laminate de aceeaşi capacitate portantă.

Planşee din panouri de tablăPanourile se realizează din tablă de 1-3 mm grosime prin ambutisare. Se

pot utiliza la construcţii civile înalte (cu peste 15 - 20 niveluri), având structura de rezistenţă din cadre metalice sau beton armat.

Soluţia este avantajoasă datorită deschiderilor mari ale planşeelor (până la 12 m), panourile de tablă (care reazemă pe riglele cadrelor) având rol de cofraj pierdut şi armături de rezistenţă, fiind necesare măsuri constructive de asigurare a conlucrării dintre panou şi beton. Înălţimea panourilor (h) este în funcţie de deschidere şi mărimea încărcărilor, putând depăşi 20 cm.

PLANŞEE DIN BETON ARMAT MONOLIT

Planşeele din beton armat monolit se toarnă la faţa locului, la fiecare nivel, în poziţie definitivă, utilizând diverse tipuri de cofraje.

Au o mare varietate de soluţii constructive.Avantaje : - capacitate portantă şi durabilitate mare ;- comportare foarte bună ca şaibă orizontală- adaptabilitate la diverse forme constructive Dezavantaje :- consum mare de cofraje, - consum mare de manoperă calificată - necesită măsuri de protecţie pe timp friguros

Planşee sub formă de plăci planeDin punct de vedere static, placa de rezistenţă a planşeului este

continuă pe două direcţii, rezemând pe pereţi portanţi din zidărie sau din beton monolit, respectiv pe rigle de cadre care delimitează trame structurale.

Dacă raportul laturilor tramei este cuprins între 0,5 - 2, placa lucrează după ambele direcţii. Dacă însă raportul laturilor nu se încadrează în intervalul 0,5 - 2, atunci placa lucrează numai după direcţia scurtă.

Grosimea minimă a plăcii se ia 1/40-1/45 din latura scurtă a celei mai mari trame dar, din condiţii de rigiditate, sunt necesare grosimi de 10-12 cm.

Planşee cu grinzi pe o direcţieSe utilizează la încăperi cu deschideri de 6-12 m. Distanţa dintre grinzi (l) se

stabileşte în funcţie de mărimea încărcării, încât să rezulte o armare raţională a plăcii (cu procente optime de armare).

De obicei l = 2-3 m, astfel încât placa lucrează numai după direcţia longitudinală a încăperii, schema statică fiind placă continuă.

Grinzile sunt solicitate de încărcarea ce le revine de pe deschiderile învecinate

Grinzile se dispun pe direcţia scurtă a încăperii şi reazemă pe pereţi portanţi sau pe stâlpi din beton armat. Înălţimea grinzilor depinde de mărimea încărcării, distanţa dintre grinzi şi deschiderea lor, în mod obişnuit fiind 1/10-1/15 din deschidere, iar lăţimea de cca 1/2 din înălţime.

Planşee cu nervuri deseSe utilizează la cu deschideri de 6-12 m. Se prevăd grinzi dese (numite

nervuri) cu secţiuni transversale mai mici. Distanţa dintre nervuri (interax) este de maximum 1m.

Nervurile dispuse pe direcţia scurtă a încăperii (cu deschiderea de 6-9 m), reazemă pe pereţi portanţi sau grinzi şi au înăţimea de cca 1/25 din deschidere şi lăţimea secţiunii cel puţin 6 cm.

Grosimea minimă a plăcii este 1/12 din deschidere, dar cel puţin 3 cm în cazul planşeelor cu corpuri de umplutură sau 5 cm când nu se prevăd corpuri de umplutură.

Planşee cu grinzi principale şi secundare

Planşeele cu grinzi principale şi secundare se utilizează pentru încărcări mari (peste 1000 daN/m2). Sunt formate din următoarele elemente :

- grinzi principale dispuse pe direcţia scurtă a încăperii cu deschiderea de 6-12 m, ce reazemă pe pereţi portanţi sau stâlpi din beton armat. Distanţa dintre grinzile principale (l) este de 4-6 m, iar înălţimea grinzilor de 1/10 - 1/15 din deschidere;

- grinzile secundare (care se mai numesc nervuri), sunt dispuse în sens longitudinal şi reazemă pe grinzile principale. Distanţa dintre nervuri (l1) - care corespunde cu deschiderile plăcii - este de 1,5 - 2,5 m, înălţimea grinzilor secundare fiind de cca 1/20 din deschidere;

- placa continuă reazemă pe grinzile secundare şi lucrează după o singură direcţie (paralelă cu grinzile principale). Grosimea plăcii este de 1/35 - 1/40 din deschidere, însă trebuie să corespundă condiţiei de rigiditate.

Dacă deschiderea grinzilor principale depăseşte 12 m (sau eventual o valoare mai redusă la încărcări mari) se dispun stâlpi intermediari, astfel încât grinzile principale pot fi cu două sau trei deschideri.

Planşee pe reţele de grinziSunt planşee alcătuite din grinzi dispuse în plan după ambele direcţii

ale încăperii, formând o reţea de grinzi ortogonale ce reazemă pe pereţi portanţi sau grinzi. Deschiderea încăperii (L2) poate fi de 6-12 m, iar lungimea (L1) de max. 1,5 L2 (în caz contrar grinzile longitudinale au o rigiditate redusă şi toată încărcarea se transmite la grinzile transversale). Distanţa dintre grinzi (l1 şi l2) este de 1,5 - 2,5 m, casetele având forma pătrată (l1 = l2) sau dreptunghiular (l1 ≠ l2).

Dacă raportul dintre lungimea şi lăţimea încăperii depăşeşte valoarea de 1,5 grinzile se dispun la 45 grade faţă de laturile încăperii, rezultând astfel reţele de grinzi oblice şi casete pătrate. Cu excepţia grinzilor de la colţuri, celelalte grinzi au aceeaşi lungime şi aceeaşi rigiditate.

Înălţimea grinzilor este aceeaşi pe ambele direcţii fiind determinată de mărimea încărcării şi a casetelor (1/20-1/30 din deschidere).

Placa este continuă pe două direcţii, având grosimea minimă de 6 cm pentru acoperiş, 7 cm pentru construcţii civile şi 8 cm pentru construcţii industriale.

Planşee fără grinziDin această categorie fac parte planşeele-ciuperci şi planşeele dală.

Planşeele-ciuperci sunt alcătuite din plăci de beton armat rezemate pe stâlpi prin intermediul unor elemente intermediare numite capiteluri. Pe contur se pot prevedea pereţi portanţi sau grinzi, iar placa poate fi scoasă în consolă.

Planşeele-ciuperci se folosesc în special la clădiri industriale dar şi la clădiri civile : ateliere, depozite, hale agroalimentare, rezervoare etc., având unele avantaje : se reduce înălţimea de construcţie, se micşorează suprafaţa cofrajelor şi a finisajelor pentru tavan, se creează condiţii pentru o mai bună ventilare a spaţiului, se adaptează oricăror forme în plan etc.

Grosimea plăcii rezultă în funcţie de încărcare şi distanţa dintre stâlpi, grosimea minimă fiind 1/30 - 1/35 din deschidere şi cel puţin 13 cm (la acoperişuri cel puţin 10 cm).

Trama structurală poate fi de 3 x 6, 6 x 6 sau 6 x 9 m.

În cazul planşeelor-dală placa reazemă direct pe stâlpi, renunţându-se la capiteluri, grosimea plăcii depăşind uneori 20 cm. Pentru reducerea greutăţii proprii, în zona centrală a tramelor se pot îngloba corpuri uşoare la turnarea planşeului, rezultând astfel o zonă casetată, cu un consum mai redus de beton.