FERME DIN LEMN DE RĂŞINOASE CU CONSUM MEDIU DE OŢEL

Lemnul a fost folosit ca material de construcţie încă din cele mai îndepărtate timpuri,

suferind diverse prelucrări, în scopul satisfacerii unor nevoi din ce în ce mai mari; a constituit şi

constituie în continuare un material de bază în activitatea de construcţii datorită proprietăţilor

sale fizico – mecanice favorabile şi a multiplelor avantaje de ordin tehnic si constructiv.

În etapa actuală în ţara noastră folosirea lemnului este puternic concurată de alte

materiale cum sunt: oţelul, betonul armat, materialele plastice, aluminiul, devenind dintr-un

material structural, un material folosit în special pentru cofraje, sprijiniri, elemente de finisaj etc.

Intenţia noastră este de a încerca să reevidenţiem avantajele acestui material şi de a

repune în atenţia investitorilor, proiectanţilor, constructorilor spre exemplu folosirea lemnului

pentru structura acoperişurilor sub formă de ferme din lemn de răşinoase cu consum redus sau

mediu de oţel.

Fig.1 Schema de axe pentru o fermă cu deschiderea de 12,70 m

Avantajele construcţiilor din lemn:

- coeficient de calitate (raport între rezistenţa mecanică şi masa volumică) ridicat, fiind

comparabil cu oţelul şi superior zidăriei şi betonului;

- coeficient de dilatare termică liniară redus α = (3…8)x10-6 în sens longitudinal fibrelor;

- prelucrare uşoară cu mâna de lucru mai puţin calificată;

- executarea şi montarea construcţiilor din lemn se poate face în orice anotimp fără a se

lua măsuri speciale;

- construcţiile din lemn pot fi asamblate, demontate şi remontate cu uşurinţă şi cu costuri

minime;

- permit realizarea unor forme arhitecturale plăcute;

- la prelucrare şi la punerea în operă consumul de energie este mic, de cca. 5 ori mai

redus decât la beton;

- în cele mai multe zone din ţara noastră lemnul este un material local;

- durabilitatea construcţiilor din lemn creşte în cazul unui regim optim de exploatare şi când

lemnul este protejat împotriva putrezirii şi a focului.

Evident, lemnul are şi dezavantaje, însă neajunsurile materialului lemnos pot fi înlăturate prin

tratare corespunzătoare a acestuia cu substanţe ignifuge şi fungicide şi printr-o tehnologie

modernă de prelucrare şi de fabricaţie.

În ultima perioadă s-au construit diverse spaţii de producţie, depozitare, etc. de tip hală cu o

singură deschidere, frecvent între 10 şi 15 m. În cele mai multe cazuri s-au preferat structurile

metalice atât pentru stâlpi si grinzi cât şi pentru structura acoperişului, realizate din europrofile

care au avantajele şi dezavantajele lor. Unele dintre dezavantaje sunt:

- debitarea, uzinarea şi montajul se fac cu echipe cu un grad mai mare de calificare de

regulă in unităţi de producţie specializate dotate corspunzător (spaţii relativ mari, pod

rulant, echipamente speciale de debitare şi sudare);

- materialele nu sunt locale şi prin urmare necesită cheltuieli de transport, manipulare şi

depozitare;

- de cele mai multe ori profilele metalice, panourile de închidere, acesoriile sunt importate.

Propunerea noastră pentru aceste tipuri de hale este folosirea betonului armat la realizarea

fundaţiilor, stâlpilor şi grinzilor sau numai pentru realizarea fundaţiilor şi folosirea lemnului la

realizarea fermelor de acoperiş sau a fermelor de acoperiş şi a pereţilor de închidere.

Fermele triunghiulare cu consum mediu de oţel sunt realizate din lemn masiv ecarisat cu

îmbinări păsuite (chertare), care pot transmite numai eforturi de compresiune. Alegerea tipului

de fermă se face prin dirijarea eforturilor de întindere către montanţii din oţel beton şi diagonale

descendente comprimate care se vor executa din lemn de răşinoase. Tălpile superioare si

inferioară se execută din lemn de răşinoase. Capacitatea portantă a îmbinărilor cu chertare este

destul de mare, prin urmare aceste tipuri de ferme sunt raţionale pentru deschideri de 10…20 m.

Pentru intervalul (travea) de dispunere a fermelor există două variante: o variantă reprezintă

dispunerea la distante de 4…6 m , caz în care longitudinal, în dreptul nodurilor fermei vor fi

dispuse pane din lemn, peste care se va bate astereala orientată după panta fermei. În această

variantă este necesară contravântuirea în planul acoperişului transversal şi longitudinal. O a

doua variantă o reprezintă dispunerea fermelor la distanţe de cel mult 1 m, caz în care astereala

va fi batută direct pe tălpile superioare ale fermelor, in sens perpendicular pe linia de pantă. În

acest fel se asigură contravântuirea în planul acoperişului şi implicit o rigiditate sporită a

acestuia.

Fixarea fermelor pe zidurile longitudinale se face prin intermediul unei subgrinzi pe o

cosoroabă montată şi ancorată de partea superioară a acestora (Foto 2).

Foto 1 Montanţi din OB Foto 2 Rezemare pe ziduri longitudinale

Pentru a evita îmbinările solicitate la întindere, respectiv prin eclisarea tălpii inferioare s-a

limitat lungimea tălpii inferioare la cca. 14,50 m, lungime pe care cele mai multe ateliere de

prelucrare a lemnului brut au garantat-o.

Calculul pentru astfel de ferme se face conform cu Normativul privind proiectarea

construcţiilor din lemn NP 005-2003.

Atenţia sporită trebuie acordată îmbinărilor şi în special îmbinării nodului de capăt, unde

îmbinarea prin chertare solicită la forfecare în lungul fibrelor talpa inferioară. Prin urmare poate

rezulta o îmbinare cu prag dublu (în cele mai multe cazuri) sau simplă. Suplimentar, pentru a

avea o rigiditate sporită a nodului se pot prevedea buloane înclinate între talpa superioară si

subgrindă, sau eclisare de o parte şi de alta a nodului cu scânduri (Fig. 2), dulapi sau placi tip

TEGO.

Fig. 2 Nod e capăt

Nu întotdeauna intersecţiile de axe ale elementelor sunt corelate astfel încât să nu apară

excentricităţi în nodurile tălpilor şi atunci pentru nodurile tălpii inferioare s-au preferat îmbinări cu

saboţi care să asigure o astfel de axare, aşa cum se vede în fig. 3 şi Foto 3.

Fig. 3 Îmbinare cu sabot Foto 3 Îmbinare cu sabot

Planşele pentru execuţie, în afară de schemele generale, detalii de noduri este bine să

conţină şabloanele elementelor, cu toate cotele chertărilor pentru a asigura precizia de execuţie

(fig. 4).

Fig. 4 Şablon pentru debitarea şi chertarea tălpii superioare

Montarea se poate face practic în orice anotimp şi poate fi facută la sol şi montaj cu macara

sau la poziţie cu asigurarea cel puţin a săgeţii la mijlocul fermei egale cu zero prin intermediul

unor popi metalici extensibili sau din lemn (Foto 4).

Avantajele acestor tipuri de ferme:

- lemnul de răşinoase poate fi considerat „local” în aproape toate zonele ţării noastre;

- atelierele de prelucrare a lemnului brut sunt amplasate, de regulă, foarte aproape de

zonele de unde lemnul este tăiat, ceea ce conduce la cheltuieli minime de transport,

depozitare, manipulare;

- prelucrarea (debitarea, chertarea), precum şi montajul se poate face în şantier, după

şabloane cu forţă de muncă puţin calificată;

- prelucrarea şi montajul se pot face practic în orice anotimp;

- toate materialele pentru realizarea acestor ferme sunt uşor de procurat, necesită

prelucrări primare şi montaj facil.

Foto 4 Montajul la poziţie

BIBLIOGRAFIE

1. C. Pestişanu, M. Voiculescu, M.Darie, R. Vierescu, Construcţii, Editura Didactică şi

Pedagocică – Bucureşti, 1995;

2. *** Normativ privind proiectarea construcţiilor din lemn, NP 005-2003;

3. *** Ghid pentru calculul la stări limită a elementelor structurale din lemn, NP 019-1997.