Totul depre cofrarea betonului

Generalități: Cofrajele sunt construcții auxiliare, specifice și provizorii care sevesc la obținerea formei, dimensiunilor și poziționării elementelor de beton, beton armat și beton precomprimat în structurile monolite, precum și la susținerea acestora până când betonul atinge un grad de maturizare minim pentru decofrare.

Operatia de cofrare constă în efectuarea operațiilor de asamblare a componentelor cofrajului, cu scopul realizării unui element sau a unei structuri monolite.

Cofrajele ocupă un rol foarte important în realizarea structurilor de beton, beton armat și beton precomprimat atât sub aspectul calității acestora, cât și din punct de vedere economic.

Funcție de tipul construcției și a cofrajului folosit, lucrările de cofrare pot reprezenta 15%~30% din costul elementului de beton armat monolit. De aceea se caută realizarea unor sisteme industrializate moderne de cofrare, mereu perfecționate, care să conducă la creșterea productivității și la reducerea costurilor.

Industrializarea lucrărilor de cofrare urmărește următoarele căi:

a). tipizarea și modularea lor.

b). mecanizarea principalelor activități ale lucrărilor de cofrare.

c). extinderea aplicării sistemelor perfecționate de cofrare și introducerea unor sisteme noi.

d). considerarea unui modul de baza în constructii de 30 cm.

e). introducerea de submoduli cu dimensiuni de 5 cm și 10 cm.

 

Clasificări:

Ținând seama de diversitatea sistemelor de alcătuire și a utilizării lor, clasificarea cofrajelor se poate face în funcție de următoarele criterii:

După modul de alcatuire și utilizare, cofrajele se clasifică în următoarele categorii:

a) cofraje demontabile – alcătuite din panouri modulate și tipizate, elemente de susținere, elemente de sprijinire, elemente auxiliare și de asamblare. Principalele tipuri sunt: cofrajele de inventar din panouri demontabile modulate, cofrajele pășitoare, cofrajele cățărătoare etc.;

b) cofraje nedemontabile – care se asamblează și se demontează o singură dată, la începutul și respectiv la terminarea realizării structurii. Aceste cofraje sunt echipate cu instalații sau dispozitive care permit deplasarea lor în întregime, sau sub formă de ansambluri ori subansambluri mari, utilizând macarale. Din această categorie fac parte: cofrajele glisante, cofrajele rulante, mesele cofrante, cofraje de tip tunel, panourile mari etc.

c) cofraje tradiționale – folosite la elemente și structuri cu caracter de unicat sau cu forme variabile și complicate, (cupole, grinzi curbe), unde nu se pot adopta sisteme industrializate de cofrare. Se confecționează pe șantier din material lemons și se folosesc o singură dată sau de un puține ori.

d) cofraje pierdute – care îndeplinesc funcțiile normale ale unui cofraj, dar nu se recuperează, rămânând aderente la elemental format. Ele pot avea rol de rezistență (contându-se pe conlucrarea lor cu betonul), de izolator termic sau estetic. Se pot menționa: predalele, panourile cu caracter arhitectural, casetele pentru planșeele casetate etc.

Din punct de vedere al destinației, în raport cu elementele de construcții la a căror executare se folosesc, cofrajele se clasifică în:

a) cofraje pentru fundații.

b) cofraje pentru pereți.

c) cofraje pentru stâlpi.

d) cofraje pentru grinzi.

e) cofraje pentru planșee.

f)  cofraje pentru arce și bolți.

g) cofraje pentru alte elemente de construcție.

Dupa materialele folosite pentru placa cofrantă, acestea sunt cofraje din:

a) cherestea.

b) placaj rezistent la umiditate.

c) tablă de oțel;d) profiluri din aliaje de aluminiu.

e)  polimeri (armați sau nearmați cu fibre de sticlă sau carbon).

f)  cauciuc.

g) materiale combinate – placaj acoperit cu folie de aluminiu, tablă de oțel sau cu polimeri.

 

Condiții ale calității

Calitatea cofrajelor este apreciată după gradul de îndeplinire a trei categorii de condiții: tehnice, funcționale și economice. Nerespectarea lor, indifferent care, influențează negativ calitatea și costul elementelor sau structurilor realizate.

Condiții tehnice:

a) să se asigure redarea corectă a formei, dimensiunilor și poziției relative în structură a elementelor.

b) suprafața plăcilor cofrante să fie riguros conformă cu calitatea cerută a suprafeței elementelor de beton.

c) să reziste, fără a se deforma peste limitele admise, la solicitările fizico-mecanice la care sunt supuse.

d) să fie etanșe, pentru evitarea pierderilor de apă și de parte fină din amestec (ciment, nisip 0-0.2 mm etc).

e) plăcile cofrante să aibă o rezistență destul de mare la uzură pentru a nu fi usor degradate, în timpul montării armăturii, turnării și compactării betonului, curățirii, circulaței etc..

f)  starea suprafețelor plăcilor cofrante să nu favorizeze aderența betonului.

g) materialele din care se realizează, placa cofrantă, să nu atace chimic și să nu fie atacate de beton.

Condiții funcționale

a) să aibă dimensiunile modulate.

b) să permită o asamblare ușoară.

c) să permită o demontare rapidă și în ordinea cerută de decofrare.

d) să asigure înlocuirea unor elemente componente uzate, cu un consum redus de manoperă.

e)  greutatea lor să se încadreze în limita de 30 – 40 kg, pentru cele manipulate de către un singur muncitor și de 60 – 70 kg, pentru cele manipulate de către doi muncitori.

f)  să corespundă din punct de vedere al normelor de tehnică a securității muncii.

Condiții economice:

a) realizarea cofrajelor să conducă la un consum cât mai redus de materiale, energie și manoperă, dec – implicit –  la un cost cât mai mic.

b) să asigure un număr cât mai mare de refolosiri.

c) să necesite un consum de manoperă cât mai redus pentru montarea și demontarea lor.

d) să permită o curățire, ungere, manipulare, depozitare și reparare cât mai ușoare și la un preț cât mai redus.

Principii de calcul:

Dimensionarea elementelor componete ale cofrajelor și a elementelor de susținere ale acestora se realizează pentru fiecare element în parte. Astfel, calculul la rezistență și la deformație se realizează ținând seama de:

–  rezistențele la încovoiere, întindere și compresiune ale materialului din care este confecționat elementul.

–  modulul de elasticitate al materialului din care este confecționat elementul.

–  săgeata maximă admisă pentru elementul respectiv.

–  combinația de încărcări cea mai defavorabila.

Încărcări care acționează asupra cofrajelor și susținerilor acestora:

La calculul cofrajelor, încărcările se stabilesc în funcție de condițiile reale în care sunt folosite cofrajele. Pentru plăci se iau în considerare doar încărcările verticale, ce includ:

a) greutatea proprie a cofrajelor și a elementului.

b) greutatea proprie a betonului proaspăt (armat).

c) încărcarea uniform distribuită provenită din căile de circulație instalate pe cofraje și din aglomerarea cu oameni.

d) încărcarea concentrata, provenită din greutatea muncitorilor care transportă încărcături sau din greutatea mijloacelor de transport încărcate cu beton.

e) încărcarea datorată vibrării betonului.

Pentru fiecare element al cofrajului și al eșafodajului se stabilește combinația de încărcări cea mai defavorabilă, atât pentru calculul la rezistență cât și pentru calculul la deformații. Pentru cazurile curente aceste combinații sunt:

  • pentru placa cofrantă, elementele de susținere ale cofrajului și elementele orizontale ale eșafodajului pe care reazemă cofrajul calculul la rezistență se face pentru combinația de încărcări a+b+c+d, iar calculul la deformație se face pentru combinația de încărcări a+b.
  • pentru elementele verticale de susținere ale cofrajului calculul la rezistență se face pentru combinația de încărcări a+b+c, iar calculul la deformație se face pentru combinația de încărcări a+b.

Stabilirea schemei statice de calcul se va face ținând cont de materialul din care este realizat elementul, condițiile de rezemare și modul de concepție și realizare a acestuia.