Într-un timp vorbeam despre planșee și încărcări pe plăcile de beton armat. Cineva mă întreba despre încărcările permanente și temporare. Practic era curios cât anume să considere încărcările pe pardoseala de beton pe care o predimensionează. Însă eu vreau să vă vorbesc despre încărcări ale pardoselii în general. Informația o să vă ajute cu dimensionarea caselor din containere sau structurile ușoare din lemn și oțel. Planșeele din beton armat construite corect sunt capabile de încărcări extraordinar de mari. Însă la structurile ușoare contează, mai ales când utilizăm scânduri sau grinzi de lemn.
Ce înseamnă și cum se calculează încărcarea pe planșeu?
Încărcarea pe planșeu poate fi concentrată sau distribuită. Discuția noastră va fi mai mult despre încărcarea distribuită pentru că acolo apare problema. Felul în care explimăm această încarcare este în kN/m2 sau Kgf/m2. În cazul greutății statice putem aproxima că 10 N/m2 înseamnă 1 Kgf/m2. Iar de aici înainte vom păstra această echivalență. Exprimarea corectă este cea în Newton, dar kilograme forță este mai ușor de înteles. Practic dacă un adult care cântareste 100 de kg stă pe un planșeu, va exercita o forță de 1000 de Newton, dar nu pe o arie de un metru patrat, ci pe o arie mult mai mică și concentrată. Totodată, când adultul se mișcă prin cameră el este o încărcare dinamică, nu statică.
Voi încerca să simplific lucrurile și să vorbesc mai puțin despre încărcările dinamice. Altfel nu vom termina articolul prea curând. Încărcările statice permanente sunt cele care apasa pe planșeu în mod constant. În cazul planșeelor de lemn avem mai multe etape de deteriorare, precum flambajul, deformarea elastică, apoi curgerea lentă și fractura sau ruperea. Însemnând că dacă nu proiectăm corect pentru o anumită încărcare, atunci planșeul se va stâmba, se va curba în timp sau se va rupe sub încărcarea la care este solicitat. Nici în cazul planșeelor de oțel nu este diferit, dar este ceva mai sigur la partea cu ruperea.
Cea mai mică încărcare considerată pentru un planșeu
Prima încărcare considerată nelegală a unui planșeu este de 0,5 kN/m2. Asta înseamnă că pe acest planșeu putem amplasa mobilă ușoară și alte încărcări totale de 50 de kg pe metru pătrat de planșeu. În legislație nu o să găsiți acest tip de încărcări decât sub forma de acoperișuri și terase necirculabile. Însă eu vreau să vă spun că puteți construi astfel de planșee și să le exploatați o lungă perioadă de timp dacă respectați încărcarea. Această încărcare este plauzibilă atunci când ai mobilă ușoară precum un dulap, un pat, un birou, un scaun. Majoritatea oamenilor nu au obiecte de mobilier care să depășească această încărcare. Când depășești cu puțin încărcarea proiectată a planșeului el nu se rupe. Nu vei cădea în gol in camera de dedesupt. Ce se va întâmpla este ca grinzile sau materialul din care este fabricat planșeul va flamba peste limita de L/250.
Dacă mergi pe suprafața planșeului și mobila începe să vibreze, atunci te afli în faza de elasticitate. Flambajul sub încărcare permanentă este normal până la un anumit punct, de obicei până la L/250. De exemplu, dacă lungimea unei grinzi este de 5 metri, flambajul maxim la mijlocul profilului nu trebuie să fie mai mare de 20 de mm, sau 2 cm. Vă puteți închipui că dacă grinda se curbează cu 20 de mm ea va face zgomot, iar casa despre care vorbim nu va fi cea mai sidențioasă când se va călca pe acel planșeu. Aceste planșee se găsesc pe la proiectele rezidențiale care au un cost scăzut și un preț foarte mare. În actele de construcție scrie ceva, iar în realitate se construiește altceva. Chiar și cei care construiesc în regie proprie se fentează singură în acest fel.
Încărcarea unui planșeu normal cu o încărcare medie
Un planșeu uzual este creat pentru o încărcare între 1,5 kN/m2 și 2 kN/m2. O să întâlniți planșee proiectate pentru această încărcare la majoritatea structurilor rezidențiale de la noi din țară. La o încărcare între 150 kg și 200 de kg pe metru pătrat vom considera că putem avea orice tip de mobilă, chiar și cea din lemn masiv sau metal. Luând de exemplu o cameră de 12 metri pătrați avem urmatoarea situație. Ce putem pune pe această pardoseală într-un spațiu de 12 m2 încât să depășim o încărcare între 1,8 si 2,4 tone. Un echivalent ar fi între 15 și 30 de adulți înghesuiți într-o cameră de o singură persoană. Pentru a depăși această încărcare trebuie să ai o mobilă foarte grea umplută cu obiecte grele metalice sau de sticlă. Un dulap de arme sau un rezervor de apa pentru centrala termică.
Chiar și dacă încărcarea planșeului uzual pare destul de generoasă vor apărea unele lucruri care ne vor deranja. Unul din motivele pentru care insist să se construiescă corect un planșeu de beton este legată de izolația fonică. Probabil că nu vedeți legătura între izolația fonică și încărcarea planșeului, iar de aceea am explicat această legătură în articolul Izolația fonică a locuinței și corecția acustică din cameră. Multe planșee nici nu ating rezistența la încărcare de 1,5 kN/m2 la planșee de beton armat. Asta fiind o dovadă care arată cât de proastă este clădirea, deja de la faza de construcție. Dacă aveți un planșeu din beton sau lemn, iar pe partea posterioară a planșeului apar fisuri vizibile, atunci probabil că acel planșeu este construit sub 1,5 kN/m2.
Încărcarea unui planșeu cu pereți nestructurali
Planșeele de beton sau oțel susțin deseori pereți de compartimentare. De fapt, până și cele de lemn pot face asta. Acești pereți de compartimentare nu sunt pereți structurali și sunt destul de ușori. Planșeele despre care vă vorbesc acum au fost proiectate pentru o încărcare de 3,5 kN/m2. Ele trebuie să fie destul de puternice pentru a suporta o încărcare permanentă uzuală așa cum am văzut în primele două tipuri de încărcări plus greutatea zidului ușor. Recomandarea mea este să luați acest tip de încărcare ca una standard. O clădire proiectată pentru 350 de Kg pe metru pătrat este o clădire de calitate. Nu se aud loviturile de la un etaj la altul, nu există sunete dubioase, clădirea poate suștine oricâte persoane pot intra în spațiul existent, rezistă la explozii de gaze, etc.
În Marea Britanie, se consideră o încărcare de 3,5 – 4 kN/m2 pentru clădirile de birouri. Adevarul este că avem situația unei supradimensionări din punct de vedere structural, cel puțin după Eurocode 1. Însă din cauza deranjului pe care îl poate avea un chiriaș asupra altui chiriaș din aceeași clădire de birouri, se merge pe aceste valori cumva mai mari. Bineînțeles că spațiile de birouri sunt cele mai predispuse la compartimentări și la încărcări cu pereți ușori, dar permanenți. Acești pereți pot fi și din sticlă, nu doar din lemn, metal și gips-carton. Încerc să vă induc ideea că nu strică să avem planșee proiectate pentru cel puțin 3,5 kN/m2 indiferent de destinația spațiului pe care îl construim.
Încărcările maxime pentru planșee comerciale și industriale
Articolul nu trebuia să fie despre clădiri comerciale ci despre cele rezidențiale. Dar aș vrea să menționez câteva lucruri pentru că este posibil ca unele spații rezidențiale să fie utilizate cu alte scopuri. Un planșeu comercial este proiectat pentru 7,5 kN/m2. Supradimensionat pentru că este nevoie să susțină încărcări permanente relativ mari și încărcări dinamice mari. Imaginați-vă că într-un spațiu comercial multietajat izbucnește un incendiu, iar toata lumea se înghesuie într-o parte a planșeului unde este ieșirea sau calea de acces. Sau poate o reducere la prețuri care îi face pe cumpărători să se îmbulzească ca să vadă ceva sau să cumpere ceva.
Vreau să vă gândiți dacă cumva acest scenariu este posibil la voi în locuință. A avea o pardoseală sau un planșeu care se prăbușește în timpul unei petreceri sau a unei întâlniri mai numeroase nu e un caz prea izolat. Se întâmplă destu de des atunci când o structură a fost proiectată pentru ceva și ajunge utilizată pentru altceva. Primul gen de planșeu despre care am vorbit, cel de 0,5 kN/m2 va ceda glorios la o încărcare cauzată de o petrecere cu adulți care dansează umăr la umăr în timp ce structura vibrează de la sistemul audio. Acelea nu mai sunt încărcări statice. Genul acesta de evenimente au des loc în structurile construite din lemn.
Concluzia grăbită a articolului
Acest articol este scurt având în vedere câte informații am întins aici. Am creat tabelul de mai jos pentru a face referire aici atunci când aveți nevoie să știți cum să calculați anumite tipuri de construcții. Nu recomand construcția de planșee de 0,5 kN/m2 decât dacă este o casă la țară unde nu ai vecini în aceeași structură și dacă nu te deranjeaza gălăgia creată când cineva trage apa la WC în timpul nopții. Recomandarea rămâne pe încărcarea proiectată de 3,5 kN/m2 care îți oferă libertatea de a compartimenta spațiul intern, dar și alte beneficii care țin de confort.
O simplificare a tabelului din articolul Încărcări utile pe planșee, balcoane și scări din clădiri:
| Destinația spațiului ocupat | Încărcări uniform distribuite
kN/m2 |
Încărcări concentrate
kN/m2 |
| Planșee | 1,5 – 2,0 | 2,0 – 3,0 |
| Scări și căi de acces | 2,0 – 4,0 | 1,5 – 4,0 |
| Balcoane și logii | 2,5 – 4,0 | 2,0 – 3,0 |
Proiectarea pentru încărcări peste 3,5 kN/m2 ar trebui luate în seamă dacă se dorește un spațiu care este folosit pentru altceva. Aș vrea să mai menționez că uneori putem avea plăci și planșee peste sol și să încercăm să păstrăm destinațiile spațiilor la nivelul solului, nu să le urcăm la etaj. Să amenajăm spațiile în care avem încărcări mari la parter, iar la etaj sau etaje să avem încărcări mai mici. Când locuința are demisol sau subsol, putem să plasăm acolo acele încărcări. Precum încărcările cu rezervorul de apă caldă, centrala termică, elemente de meșteșugărit din garaj, dulapuri cu unelte, biblioteca, etc.