Subcapitolul 1 - 5.1. Structuri în cadre spaţiale - Normativ din 2023 privind proiectarea şi verificarea construcţiilor din lemn - Indicativ NP 005-2022

M.Of. 136 bis

În vigoare

Versiune de la: 19 Martie 2023

SUBCAPITOLUL 1:5.1. Structuri în cadre spaţiale

SECŢIUNEA 1:5.1.1. Forma şi alcătuirea de ansamblu

(1)Cadrele spaţiale din lemn sunt ansambluri structurale formate din stâlpi şi grinzi de cadru, dispuse pe mai multe direcţii şi niveluri având diferite scheme statice (cadre cu noduri rigide, noduri semirigide, noduri articulate).

(2)Planşeele se proiectează astfel încât să îndeplinească cerinţa de diafragmă în plan orizontal conform subcapitolului 5.1.5.

(3)Pentru o structură eficientă, de regulă, deschiderile pe direcţiile principale sunt de 5,00 m x 5,00 m sau 5,00 m x 6,00 m.

(4)În general, structura de rezistenţă a acestor construcţii se realizează cu elemente de lemn cu secţiune constantă.

(5)Clasificarea cadrelor spaţiale de lemn după alcătuirea de ansamblu:

a)structuri cu cadre necontravântuite (Figura 5.1);

Figura 5.1 Structuri cu cadre necontravântuite cu 1) noduri încastrate, 2) noduri articulate

b)structuri cu cadre contravântuite pe o direcţie, la care cadrele transversale plane constituie un sistem geometric indeformabil în planul lui (Figura 5.3 a), iar indeformabilitatea geometrică în direcţia longitudinală se realizează printr-un sistem de contravântuiri şi/sau prin elemente de închidere (Figura 5.3 b);

Figura 5.2 Structuri cu cadre contravântuite pe o direcţie cu 1) noduri încastrate, 2) noduri articulate

c)structuri cu cadre contravântuite pe două direcţii, transversală (Figura 5.3 a) şi longitudinală (Figura 5.3 b).

Figura 5.3 Structuri cu cadre contravântuite pe ambele directii cu 1) noduri încastrate, 2) noduri articulate

(6)La stabilirea formei şi alcătuirii de ansamblu a structurilor cu cadre spaţiale se recomandă forme în plan cu contururi regulate, cu una sau mai multe travee, de regulă, egale, conform recomandărilor codului de proiectare P 100-1.

SECŢIUNEA 2:5.1.2. Stâlpi, grinzi şi noduri

(1)Se recomandă ca distribuţia stâlpilor în planul construcţiei să fie cât mai uniformă. Stâlpii pot fi cu secţiune constantă sau variabilă pe înălţime.

(2)Grinzile de cadru se pot realiza ca elemente cu secţiune de formă constantă sau variabilă sau ca elemente de tip fermă.

(3)Secţiunile elementelor folosite pot fi simple sau compuse.

(4)Prinderea grinzilor de stâlpi se realizează prin legături articulate sau rigide, în funcţie de soluţia constructivă aleasă.

(5)Stâlpii se prind în fundaţie prin legături articulate sau rigide, în funcţie de soluţia constructivă aleasă.

SECŢIUNEA 3:5.1.3. Sisteme de contravântuiri verticale

(1)Contravântuirile au rolul de a asigura conlucrarea spaţială a elementelor structurii pe direcţia transversală şi longitudinală a construcţiei şi de a prelua încărcările orizontale, provenite în principal din acţiunea seismului şi vântului.

(2)Pentru a asigura conlucrarea spaţială a cadrelor de lemn trebuie asigurată continuitatea contravântuirilor pe toata înălţimea structurii.

(3)Sistemul de contravântuire poate fi constituit din elemente liniare sau din elemente de suprafaţă.

(4)Criteriul de decizie pentru stabilirea numărului de travee contravântuite îl reprezintă dimensiunea construcţiei. Sistemul de contravântuiri se amplasează în cel puţin două travee, pe fiecare faţadă, poziţionate obligatoriu la colţurile structurii.

(5)Pentru contravântuirile verticale din elemente liniare se recomandă sistemele în X, V sau cu contrafişe, în două sau mai multe travee, pe una sau două direcţii, în funcţie de schema statică adoptată a structurii (Figura 5.1 Figura 5.2 Figura 5.3). Sistemul de contravântuiri liniare poate fi realizat din elemente de lemn sau metal.

(6)La structurile în cadre contravântuite cu diagonale în V, elementele orizontale vor fi continue în punctul de intersecţie al diagonalelor.

(7)Sistemul de contravântuire al structurii poate fi asigurat prin dispunerea unor panouri rigide între stâlpi, sistemul de îmbinare permiţând conlucrarea între cele două elemente.

(8)Panourile de contravântuire pot fi realizate din elemente CLT, din elemente de tip panouri de lemn, panouri rigide cu tablă cutată, panouri de zidărie etc.

(9)În cazul în care soluţia adoptată nu asigură indeformabilitatea structurii se vor amplasa contravântuiri de tip liniar.

SECŢIUNEA 4:5.1.4. Planşee

(1)Diafragmele de lemn sunt planşee cu rigiditate semnificativă în planul lor, capabile să preia şi să transmită forţele orizontale către elementele structurale verticale şi să asigure angajarea solidară şi coordonată a acestora.

(2)Proiectarea diafragmelor de lemn va respecta prevederile codului de proiectare P 100-1. Planşeele din lemn îndeplinesc rolul de diafragmă în conformitate cu prevederile codului de proiectare P 100-1, subcapitolul 4.4.3.

Nota: Pentru moduri de vibraţie de translaţie, diafragmele de lemn respectă condiţia (5.1).

Figura 5.4 Schema de deformată a planşeului de lemn

Delta_d,max < 1.1 Delta_L,med (5.1)

Delta_d,max deformata maximă în plan orizontal a diafragmei de lemn

Delta_L,med media deplasărilor laterale relative a elementelor structurale verticale pe care reazemă planşeul

(3)În calculul deplasării pe orizontală se va ţine cont de rigiditatea prinderilor dintre elementele structurale verticale şi planşeul de lemn, inclusiv de efectul pieselor suplimentare introduse cu rol de fonoizolare şi etanşare la aer/apă/foc dacă acestea sunt utilizate.

SECŢIUNEA 5:5.1.5. Soluţii constructive pentru alcătuirea elementelor structurale

(1)Elementele liniare de tip stâlpi, grinzi de cadru, grinzi de planşee pot fi realizate din lemn masiv, lemn lamelat încleiat (glulam), LVL sau alte produse derivate din lemn. Cadrele spaţiale sunt constituite din ansambluri stâlp-grindă (Anexa C).

(2)Dimensiunea minimă a stâlpilor şi a grinzilor de cadru nu este mai mică de 90 mm.

(3)Pentru elementele de suprafaţă de tip planşee ale structurilor din cadre de lemn, cu rol în asigurarea cerinţei de diafragmă în plan orizontal, se pot adopta, însă fără a avea rol limitativ, următoarele soluţii constructive:

a)grinzi de lemn cu placare colaborantă (OSB min. 22 mm, CLT, scândură pe două direcţii). Fixarea plăcilor colaborante de elementele de lemn ale planşeului se realizează mecanic prin conectori de tip capse, şuruburi sau cuie;

b)plăci CLT (minim 10 cm, grosime 3 straturi);

c)plăci CLT cu suprabetonare conlucrantă (minim 10 cm grosime CLT + minim 5 cm grosime şapă + conectori);

d)grinzi de planşee cu placare colaborantă CLT şi cu suprabetonare conlucrantă;

e)plăci CLT în sistem cheson;

f)sistem compozit format din grinzi metalice şi placare colaborantă (OSB, CLT, scândură pe două direcţii).

(4)Exemplele de alcătuire a unei diafragme din lemn menţionate la (3) nu sunt limitative. Se admit şi alte soluţii structurale dacă sunt îndeplinite cerinţele de rezistenţă şi rigiditate în plan.

(5)Prin proiectare, se pot utiliza sisteme structurale mixte formate din cadre spaţiale de lemn şi alte subsisteme structurale din lemn sau alte materiale, în scopul realizării unei conlucrări care să asigure o comportare de ansamblu mai bună din punct de vedere mecanic, îndeosebi sub acţiunea solicitărilor seismice.

(6)Sistemele structurale mixte pot fi formate din subsisteme structurale de tipul: cadre spaţiale de lemn, pereţi din CLT sau panouri din lemn, cadre contravântuite sau necontravântuite oţel, cadre din beton armat, pereţi din beton armat.

(7)Sistemele de preluare a forţelor orizontale pot include piese şi tehnologii speciale cu rol în îmbunătăţirea performanţei structurii la acţiunii seismice prin adăugarea de capacitate disipativă, de recentrare post-seism a elementelor structurale etc.

(8)Producătorii elementelor de îmbinare şi a altor sisteme tehnologice speciale vor furniza declaraţii de performanţă, agremente tehnice şi/sau evaluări tehnice cu menţionarea modului de utilizare şi de proiectare al acestora.

(9)Elementele metalice de prindere utilizate în îmbinări vor respecta prevederile EN 1993-1-1.