SPECIALIZARE A:PROIECTAREA A VANSATĂ A STRUCTURILOR [612490]

FACULTATEA DE CONSTRUCȚII

SPECIALIZARE A:PROIECTAREA A VANSATĂ A STRUCTURILOR
DIN LEMN ȘI METAL

LUCRARE DE DIZERTATIE

Indrumator : conf.dr.ing. COMAN MIRELA
Masterand: [anonimizat]. CHINDRIS (FAT) CRISTINA CLAUDIA
Baia Mare
Sesiuea iulie 2020

– 1 –

SPECIALIZAREA: PROIECTAREA AVANSATĂ A STRUCTURILOR
DIN LEMN ȘI METAL

SOLUT II TRADITIONA LE STRUCTURALE
DIN LEMN MASIV

Indrumator : conf.dr.ing. COMAN MIRELA
Masterand: [anonimizat]. CHINDRIS (FAT) CRISTINA CLAUDIA

– 2 –
CUPRINS
Capitolul I INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… – 3 –
1.1. Considerații generale ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… – 3 –
1.2. Importanța reabilitării clădirilor vechi și/sau dezafectate ………………………….. ……………….. – 4 –
1.3. Motivația și Obiectivel e cercetării ………………………….. ………………………….. ………………….. – 5 –
1.4. Avantajele construcțiilor din lemn ………………………….. ………………………….. ………………….. – 7 –
1.5. Dezavantajele construcțiilor din lemn ………………………….. ………………………….. ……………… – 8 –
1.6. Proprietati mecanice ale lemnului ………………………….. ………………………….. …………………. – 10 –
1.7. Proprietați tehnologice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. – 14 –
1.8. Proprietățile lemnului de fag vs. brad ………………………….. ………………………….. ……………. – 20 –
Capitolul II – STADIUL ACTUAL AL CUNOAȘTERII PRIVIND REABILITAREA
CLĂDIRILOR VECHI ȘI/SAU DEZAFECTATE ………………………….. ………………………….. .. – 22 –
2.1. Arhitectura tra ditionala ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… – 22 –
2.2. Cum se poate păstra specificul arhitectural local? ………………………….. ……………………….. – 22 –
Capitolul III– STUDIU DE CAZ, vizând reabilitarea invelitorii a unei …………………………. – 24 –
case traditionale maramureasene ………………………….. ………………………….. ………………………… – 24 –
3.1. Acțiunea umid ității ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. – 24 –
3.2. Specificul local ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. – 29 –
Capitolul IV ÎMBINĂRILE LA CONSTRUCȚIILE DIN LEMN ………………………….. … – 31 –
4.1.Clasificarea imbinarilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. – 32 –
4.2. Tipuri de imbinari ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… – 34 –
4.2.1. IMBINAREA CEP SI S COBI TURA ………………………….. ………………………….. ………………. 37
4.2.2. IMBINAREA TIP COADA DE RANDUNICA ………………………….. …………………….. 40
4.3. Imbinare prin chertare ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 58
4.3.1. Îmbinări prin chertare la piese dispuse în prelungire ………………………….. ………………….. 58
4.3.2. Îmbinări prin chertare la piese dispuse perpendicular ………………………….. ………………… 59
4.4. FERMA DIN LEMN CU CONSUM MEDIU DE OȚEL ………………………….. ……………… 65
4.5. Model de calcul pentru ferma din lemn cu deschidere de 18 m ………………………….. ………….. 70
4.6. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 75
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 80

– 3 –
Capitolul I INTRODUCERE

Lemnul în exist ența omului a constituit o a devărată istorie a cunoașterii și folosirii lui , întâi
gospodărește și apoi industrial, care a generat zeci de meșteșuguri, importante ramuri industriale și
de artă, cu semnificații adânci pentru viața spiritu ală, culturală și economică în diferite țări.
Premergător metalului și betonului armat, ca m aterial de construcție, folosit cu multă artă la
construcția de locuințe, biserici și poduri, lemnul a supraviețuit în competiția cu celelalte materiale
de constr ucție și este astăzi utilizat la realizarea unu i fond important de locuințe.
Construcțiile, c are c onstituie, p rintre altele, cadrul fizic al vieții cotidiene, deseori cu un
potențial arhitectural remarcabil, trebuie uneori adaptate transformărilor apărute în societate,
transformări care își impun astf el amprenta asupra lor. Cândva construite empir ic, pe baza intuiției
și experienței transmise din generație în generație, prin tradiții, construcțiile au evoluat în timp sub
toate aspectele: arhitectură, conce pție structurală, tehnologie de execuție.
1.1. Considerații generale
Preocupare a pen tru refuncționalizarea unor clădiri și în special a celor dezafectate, cu scopul
readucerii lor în circuitul public, a început să prindă contur în ultimele decenii. Schimbarea
destinației unei clădiri presupune atât reabilitatarea funcțională (prin c ompar timentarea potrivit noii
funcțiuni, reabilitarea și adaptarea ter moenergetică, acustică, hidrofugă și protecția la incendiu),
precum și reabilitarea structurală prin înlocuirea sau modificarea parțială a clădirii, prin eliminarea
definitivă a unei păr ți a acesteia (de ex. reducerea numărului de niveluri) sau, dacă siste mul
structural permite, refacerea integrală a unor părți a acest eia, refacerea structurală locală
(consolidarea ), modificarea structurală, prin introducerea unor elemente constructive ad iacen te sau
incidente, care împreună cu structura existentă să poată f orma un alt sistem structural și chiar
schimbarea conceptului st ructural utilizând procedee care pot determina creșterea rezistenței și
stabilității (ex. izolarea bazei pentru structuril e amp lasate în zone seismice), etc.
Prin definiție, refuncționalizarea implică reconcilierea între dorința de continuitate, cu
păstr area structurii și imaginii unei clădiri și pos ibilitățile de utilizare corespunzătoare unei noi
funcțiuni.

– 4 –
1.2. Importa nța r eabilitării c lădirilor vechi și/sau dezafectate
Demolarea unor construcții, care din punct de vedere structural prezintă un real p otențial, ar
putea conduce la semnificative ris ipe: materiale, culturale; un prim demers în evitarea acestei
opțiuni îl constituie reconversia/refuncționalizarea clăd irilor vechi/dezafectate.
În condițiile îmbătrânirii fo ndului construi t existen t, al majoră rilor privi nd costurile de
întreținere, sporirea confortului și diminuarea pierderilor de căldură au devenit obiective rea le și
necesare. O analiză mai amănunțită a situației fondului construit a scos în evidență o serie de
degradări/a varii dat orate factorilor nocivi de mediu, tasărilor terenului, exploziilor, alunecărilor de
teren, a modificărilor funcționale și structurale.
Existența unor probleme necesită impunerea unor măsuri de punere în siguranță și/sau
reconversia fondului const ruit exis tent, materializate pri n reabilitări structurale și/sau funcționale.
Principiul director al reabilitării unei clădiri este indus de manifestarea calitativă și
cantitativă a câtorva factori esenția li: componența, tipologia și stare a construcției; rolul ec onomic în
cadrul organi smului, dar și libertățile și oportunitățile oferite de legislație.
Datorită condițiilor de exploatare, de med iu, de natură fizică, chimică sau biologică ,
construcțiile se pot degrada timpuriu scurtându -și du rata de viață. Durata de viață a construcțiilor
este definită prin intervalul de timp scurs de la inițierea primelor lucrări de execuție până la
dispariția lo r prin distrugere naturală, voluntară sau accidentală.
În acest interval de timp, construcția par curge mai multe faze:
➢ de execuție;
➢ de exp loatare;
➢ de conservare;
➢ de dezafectare;
➢ de demolare, când se distruge voluntar construcția reducând -o la materialele componente;
➢ de ruinare când distrugerea se produce sub acțiunea agenților de med iu;
➢ de postu tilizare a materialelor componen te, dacă este cazul.
Dintre acestea cea mai importantă este desigur, faza de exploatare, în care construcția
realizează de fapt scopul existenței sale.

– 5 –
Din punct de vedere funcțional, reabilitarea unei cons trucții se refe ră la rea ducerea în starea
activ ă, prin refacere, a anumitor capabilități ale acesteia care au fost deteriorate în procesul de
exploatare, din diverse cauze.
Indiferent de tipologia clădirilor dezafectate, acestea trebuie atent examinate ș i evaluate,
deoarece, em iterea unei soluții de modificare trebuie să țină cont de forma structurală inițială și de
gradul de deteriorare al construcției în mo mentul analizei.
În vederea stabilirii criteriilor de alegere a unei soluții de intervenție cât m ai sigure și ef iciente,
trebuie urmate o serie de reguli care implică un grad de complexitate ridicat. Problema este delicată,
atât pentru cei care redactează acte normative sau recomandări cât și pentru cei care emit rezoluții,
vizând soluțiile propuse.
Analiza tipuri lor struc turale determină cunoaș terea performanțelor și calitatea acestora,
asimilarea de date și valorificarea lor cu scopul prevenirii degrad ărilor prin intervenții efectuate în
timp și ca urmare a progresului științei și tehnologiei .
Din cauza umezel ii elemen tele structurale din le mn ale șarpantei(șipci, popi, pane, capriori,
clești, căptușeala de scândură a streașinii, etc.) sunt deteriora te, putrezite, există pericolul de
prabușire a acoperișului .
Învelitoarea din dranita este degrad ată, faciliteaz ă infiltr ațiile de apă pe a numit e porțiuni, necesitând
desfacerea integrală a acesteia .
1.3. Motivația și Obiectivele cercetării
Lemnul este o resursă regenerabilă disponibilă aproape peste tot în lume, la nivel mondial
estimându -se o suprafață de peste 4,5 miliarde de hectare de pădure. Din păcate, la ora actual, rata
defriș ărilor depășește c u mult ra ta de regenerare a pă durilor, în majoritat ea țărilor dezvoltate.
Pentru folosirea materialului lemnos în construcții sau în alte domenii ale industriei, trebuie luate în
calcul aspectele tehnico -economice precum și impactul asup ra mediului înconj urător. Pentru
evaluarea impa ctului asupra mediulu i trebuie să se aibă în vedere întreg ciclul de viață al
produsului: de la exploatarea efectivă, transportul, prelucrarea, tratamentele industriale ale
produselor rezultate, punerea în op eră, perioada de e xploatare până la demolarea și gestionarea
efectivă a deșeurilor rezu ltate.
Având în vedere cele menționate se poate spune că lemnul este un material relativ superior
celorlalte materiale utilizate în construcții, în ceea ce privește impactul asupra m ediului d eoarece:

– 6 –
– Este un material reg enerabil, padurile întreținute și exploatate corespunzător pot fi o sursă
perenă de lemn;
– Pădurile contribuie active la reducerea încălzirii globale și implicit a efectului d e seră, prin
absor bția și î nmaga zinarea dioxidul ui de carbon din atmo sferă;
– Transportul și manipularea se fac fără dificultăți, lemnul având o densitate relativ scăzuta;
– Prelucrarea materialului brut se face fără consum excesiv de energie;
– În cazu l încetării duratei d e exploatare, energia calorică obținută prin ardere aduce este
relativ mare și se poate gestiona pozitiv în alte scopuri;
− Lemnul este un material biodegradabil.
Utilizarea lemnului în lucrările de construcț ii
Lemnul, ca m aterial d e construcție, prezi ntă calități deosebite comparativ cu a lte materiale,
lucru care a dus la folosirea lui pentru o gamă foarte variată de elemente de construcție. Calitățile
naturale ale lemnului, disponibilitatea și potențialul de regenerare la care se a daugă metodele
moder ne de prelucrare și as amblare, au permis folosirea lui pe scară largă. La sfârșitul secolului
ponderea pe care o reprezenta lemnul comparativ cu celelalte materiale brute utilizate în domeniul
construcțiilor s e poate observa în tabelul 1. Observăm o crește re a acestui procent d irect
proporțională cu gradul de dezvoltare industrială și economică a țării/zonei respective.
Tabel. 1- Ponderea lemnului din totalul materialelor brute folosite la construcții
Țara/Zon a SUA și Can ada Țările Scandinave Germania Franța România
Procente (%) 35 30 15 10 3..5
Ca și structură, materialul lemnos este constituit din fibre orientate pr eponderen t axial cu
legături relativ slabe pe direc ție transversal; astfel o mare parte din proprietăți, în special
rezistențele mecanice, diferă în funcție de direcția de aplicare a încărcării față de direcția fibrelor.
Aceste rezistențe pot varia la acel ași tip d e încărca re cu până la de 40 de ori (rezis tența la întindere)
între încărcarea paralelă cu fibrele și cea perpendiculară pe fibre. Printr -o folosire rațională a
elementelor în funcție de solicitările la care sunt expuse sau prin utilizarea de elem ente comp use sau
cu adaosuri de alte material, aces te diferențe pot fi înlăturate.
O altă problemă majoră întâlnită la lemn este legată de higroscopicitatea acestui material,
lucru care modifică umiditatea internă a materialului în func ție de umiditatea mediului înconjurător;
umidit atea internă a lemnulu i care modifică di mensiunile elementelor, unele proprietăți, rezistențe

– 7 –
mecanice precum și favorizează apariția unor factori biochimici care produc degradarea acestuia.
Pentru a elimina s au cel puțin a con trola ace ste probleme se reco mandă:
– Selectarea atentă și corespunzătoare a lemnului în funcție de utilizare;
– Eliminarea situațiilor unde umiditatea este mare;
– Tratamente speciale de prevenire și conservare.
În concluzie, pentr u a avea structuri performa nte din lemn, este n ecesară buna exploatar e a
caracteristici lor mecanice avantajoase ale acestuia și luarea în calcul la nivelul proiectării a tuturor
acestor dezavantaje și probleme.
1.4. Avantajele construcțiilor din lemn
• Densitatea aparentă redusă ra portată l a rez istențe
Comparativ cu alte elemente clasice folosite în domeniul construcțiilor observăm că lemnul este de
la 3 până la 16 ori mai ușor decât acestea și raportând rezistențele relative putem observa un avantaj
major în folosirea lem nului la realizarea ele ment elor structurale în spec ial pe deschideri mari,
datorită problemelor generate de greutatea proprie a acestor elemente. Printre alte avantaje datorate
greutății reduse enumerăm: comportarea favorabilă la acți unea seismică și chelt uieli red use în ca zul
realizării fundațiilor execut ate pe terenuri nefa vorabile care au o capacitate portantă redusă.
• Prelucrarea ușoară
Prelucrarea lemnului în fabrici sau pe șantier se realizează cu ușurință datorită durității scă zute,
respectiv a rezi stenței r eduse la prelu crare. Viteza de execuție a fasonării este mare și se poate face
indiferent de anotimp. Darea în exploatare a construcției se poate face imediat după terminarea
lucrărilor, spre deosebire de exemplu de cazul con strucțiilor din beton, unde ace asta treb uie s ă se
facă după un anumit tim p.
• Sisteme complexe de asamblare a elementelor
Elementele structurale se pot realiza din subansamble prefabricate, cu posibilitatea demontării și a
refacerii în totalitate sau parți al a elementului, prec um și cu schimbare a uno r subansamble de -a
lungul pe rioadei de exploatare.
• Posibilitatea realizării unor gabarite deosebite și forme arhitecturale spectaculoase
Elementele realizate din lemn pot avea forme deosebite, greu de obținut în cazul utilizării a ltor
mate riale pre cum o țelul sau betonul, dificultă ți datorate procesul ui de obținere și prelucrare a

– 8 –
elementelor. Caracteristicile arhitecturale deosebite pe care le are sunt datorate senzației de căldură
pe care o dă lemnul precum ș i a texturii deosebit de esteti ce.
• Coeficien t de conductibilitate termic ă redus
Comparativ cu oțelul, betonul, cărămida sau alte materiale de construcție, lemnul are un coeficient
de conductibilitate termică l redus, de până la 400 ori mai eficient decât oțelul și de aproape 10 ori
mai eficien t dec ât beto- Comportare bună la variația temperaturii Coeficientul de dilatare termică
liniară în lungul fibrelor e redusă, astfel se pot evita rosturile de dilatație la structuri cu deschideri
mari. Deasemenea tens iunile interne proveni te din va riația tempera turii sunt parțial preluate de
fibrele lemnoase.
• Durabilitate sporită într -un mediu adecvat
Dacă se respectă regimul de exploatare precum și execuția la timp a lucrărilor de întreținere
necesare, durata de via ță a structurilor din lemn este una relativ m are. Un alt avantaj îl prezi ntă
intervențiile ușoare în cazul lucrărilor de reabilitare sau consolidare a structurii.
• Posibilitatea refolosirii materialului lemnos
Deșeurile rezultate în urma încheierii durate i de exploatare a unei construc ții din lemn s e pot utiliza
cu succes pent ru producerea energiei termice în urma arderii lor, fapt benefic asupra mediului
înconjurător.
• Posibilitatea realizării unor elemente compuse prin asocierea cu alte materiale
Pentru eficientizarea elemen telor str ucturale, lemn ul se poate asocia cu diferi te materiale precum
oțelul, betonul sau fibrele sintetice, astfel obținându -se elemente compozite cu o rezistență sporită și
o mai bună comportare în exploatare. Această asociere se p oate face în momentul realizări i
element ului sau pe parcursul exploatării construcției în cazul ranforsărilor.
• Comportare relativ bună la foc
Deși este un material combustibil, elementele masive din lemn ard mai greu, cu o viteză de 0,5…0,7
mm/minut ia r temperatura din inte riorul el ementului poat e ajunge până la 700…800 o C,
temperatură la car e se pierde capacitatea portantă. Spre deosebire de lemn, la elementele realizate
din oțel sau aluminiu neprotejate cu tratamente special de acoperire, capacitat ea portantă se pierde
la temper aturi mai joase, de 500…600o C.
1.5. Dezavantajele construcțiilor din lemn

– 9 –
Caracteristicile mecanice ale lemnului variază atât în funcție de specie, cât și în cadrul
aceleiași specii, în funcție de unghiul pe care îl face în cărcarea cu direcți a fibrelo r, umi ditatea
lemnului sau existența defec telelor naturale. Ace ste variații duc la dificultăți în calculul și
proiectarea elementelor structurale din lemn.
• Variația în funcție de direcția fibrelor
În funcție de unghiul pe care îl face direcția f orței cu direcț ia fibrelor , caracteristicile mecani ce pot
varia foarte mult. În graficul următor este reprezentată această variație pentru solocitări la
compresiune, întindere și încovoiere. nul.
• Variația în funcție de umiditate
Crește rea umidității duce la reduc erea semnificativ ă a rezistențelor mecanic e, precum și favo rizează
degradarea biologică accelerată a lemnului datorită apariției ciupercilor sau a mucegaiului. La unele
specii de lemn o variație de la 5 % umiditate la una de 15% poate duce la redu cerea la jumătate a
rezist enței la compresiune.
• Sortimentul limitat al materialului lemnos
Dimensiunile secționale precum și lungimea elementelor realizate din lemn masiv sunt limitate de
diametrul și lungimea materialului brut neprelu crat. Aceste defici ențe se p ot elimin a prin f olosirea
elementelor comp use alcătuite din subansamble sau prin utilizarea lemnului lamelat încleiat pentru
realizarea elementelor masive.
• Defecte cu privire la forma și structura lemnului și defecte datorate a ltor factori
Acest e defecte naturale sau ind use reprezintă inconvenie nte importante cu pri vire la comportarea
structurilor din lemn. Aceste defecte naturale se considera globale și se iau în calcul la
dimensionarea elementelor structurale.
Problemele ca re apar la structur i se pot împărți pe trei c ategorii, după cum urmeaz ă:
• Deficiențe datorate erorilor de concepție;
• Deficiențe datorate erorilor de execuție;
• Deficiențe ale materialului propriuzis.
• Anizotropia lemnului
Marimea și natura rezistențelor mecanice variază od ată cu st ructur a anato mică a acestui
material. Astf el construcția sa anatomică, dispunerea elementelor componente în material, numărul
și proporția acestor elemente anatomice pe unitatea de suprafață sau de volum a piesei din lemn,
toate influențează carac teristici le fiz ico-mecanic e ale materialului precum și comportarea în

– 10 –
exploatare. Aceste elemente anatomice depind de natura speciei, ca atare diferitele specii lemnoase
vor avea caracteristici total diferite de la una la alta. Sub încăr cări, lemnul reacți oneaza pr in
calitățile sal e elastice, plastice și d e duritate, în funcți e de natura solicitării și de orientarea fibrelor
în raport cu direcția de aplicare a forței, lucru tratat și anterior. Putem spune ca lemnul masiv este un
material foarte neomogen, cu o compor tare care variază de la o specie la alta ș i chiar si în cadrul
aceleași specii.
1.6. Proprietati mecanice ale lemnului
Proprietățile mecanice ale lemnului depind de o serie de factori, dintre care cei mai importanți
sunt: carac terul si natura so licitării , direcți a sol icitării față de fibre, vite za de încărcare și d urata de
menținere a încărcării, structura și defectele lemnului, specia, umiditatea, etc.
Caracteristicile mecanice sunt influențate de unghiul dintre direcția fo rței și fibrele
longitudina le, umiditate și prezența defectelor
Cara cteristicile mecanice și de deformații se determină în laborator pe epruvete de dimensiuni mici
executate dintr -un lemn fără defecte, obținându -se astfel rezistențele normate ale lemnului ideal sub
încărcă ri de scu rtă durată.
Caracteristicile mecanice ale lemnului sunt influențate de umiditatea lemnului și, din acest motiv,
toate sunt determinate pentru o umiditate de 12%.
Limitele în care variază principalele caracteristici mecanice ale lemnului de const rucție di n Europa ,
pentru o umiditate de 12%, sunt date în tabelul 5, luând în considerare direcția solicitării ( paralelă
cu fibrele, II și perpendiculară pe fibre, ┴);
Tabel 2. Caracteristicile mecanice și de deformație a principalel or esențe de lemn, la umidit ate
de 12%
Specia Modul de elasticitate
(N/mm2 ) Rezistența la
compresiune
(N/mm2 ) Rezistența la
întindere
(N/mm2 ) Rezistența la
încovoiere
(N/mm2 ) Rezistența la
forfecare
(N/mm2 )
Brad II

┴ 6000 -11000 -21000

150-300-500 30-40-79

2,0-5,8-9,5 21-90-245

1,5-2,7-4,0 49-66-136

– 4,0-6,7-12

–
Pin II
7000 -12000 -20000
30-47-94
35-104-196
35-87-206
6,0-10-15

– 11 –
┴ – 3,7-7,7-14 1,0-3,0-4,4 – –
Zad II

┴ 6300 -13800 -20000

– 35-55-81

– 7,5 – – 107 –

– 2,3 – 52-99-132

– 4,5-9,0-10

–
Fag II

┴ 10000 -16000 -22000

– 41-62-99

– 9,0 – 57-135-180

– 7,0 – 63-105-180

– 6,5-10-19

–
Stejar II

9200 -13000 -13500

– 42-54-87

8,0- 11-19 50-90-180

2,0-4,0-9,6 46-91-154

– 6,0-11-13

Elasti citatea
Elasticitatea este proprietatea lemnului de a se deforma sub acțiunea sarcinilor exterioare și
de a -și reveni la forma inițială după îndepartarea lor. Pentru aceasta exista însă o limită de
elasticitate ce nu trebuie depășită altfel, de formarile devin remane nte.
Plasticitatea
Plastici tatea este proprietatea lemnului de a se deforma sub acțiunea sarcinilor exterioare și
de a-și menține noua formă după îndepartarea lor. După natura solicitarii, deosebim plasticitate l a
compresiune,întind ere și în covoiere. În cazul m obilei curbate, mai im portantă este plasticitatea la
încovoiere, cea mai buna esență pentru realizarea mobilei curbate fiind fagul.
Rezistența la compresiune
În funcție de unghiul format de direcția soli citării cu fibrele, s e disting :
• rezistenț a la comp resiune longitudinală (paralelă cu fibrele) și
• rezistența la compresiune transversală (perpendicular pe fibre).
La epruvete cu lungimi mari (cu lungime mai mare de șase ori decât cea mai mică latură a
secțiunii transversale) ruperea la compresi une longi tudinală se produce pr in flambaj lateral,
fenomen care trebuie luat în considerare la aprecierea rezistenței.
La lemnul folosit în structuri, rezistența la compresiune paralelă cu fibrele este influențată de
umiditate, zvelte țea barel or și de prezența de fecte lor, ajungând la valori de 25…40 N/mm2.

– 12 –
Rezistența la compresiune perpendiculară pe fibre este de circa 5…10 ori mai mică decât
rezistența paralelă cu fibrele și are valori curente de 2…4 N/mm2. Influ ența defectelor asupr a
acestei rezistențe este mai redusă.
Solicitarea la compresiune transversală se poate întâlni atât sub forma compresiunii și
strivirii pe întreaga suprafață a elementului cât și sub forma solicitării pe o parte din lungime și
lățime . Rezistența la solic itarea pe întreag a suprafață este mai mică decât în celelalte cazuri , când
poate ajunge la valori de 6…8 N/mm2.
Valoarea rezistenței crește o dată cu micșorarea unghiului α dintre direcția fibrelor și direcția
de solicitare.
Încercăr ile experimentale au arătat în să că rez istența la întindere sub un anumi t unghi față de
fibre este cu mult mai sensibilă la variația unghiului decât rezistența la compresiune.
Rezistența la întindere este influențată mai puțin de umiditate decât rezisten ța la
compresiune.
Slăbirile secțiuni i, neomogen itățile și defectele l emnului (noduri, fibre înclinate, fisuri, etc.)
duc la micșorarea simțitoare a rezistenței la întindere ceea ce face ca mărimea defectelor admise să
fie limitată mult iar dimensiunile secțiunii transversal e ale ele mentelor în tinse să nu co boare sub
anumite valori minime.
Rezistența la întindere
Rezistența la întindere se determină pe direcție paralelă cu fibrele (STAS 336/1 -88) și
perpendiculară pe fibre, radial sau tangențial (STAS 6291-89).
Rezistența la întin dere paral elă cu fibrele este superioară d e 2 până la 2,5 ori re zistenței la
compresiune și are valori de 60..150 N/mm2 pentru rășinoase (valorile curente fiind de 80…100
N/mm2).
Rezistența la tracțiune perpendicular pe fib re este cu mult mai mi că decât cea paral elă cu
fibrele fiind aproximativ de 2…2,5% din rezistența la întindere paralelă cu fibrele fiind 1,5…4,0
N/mm2 (în mod curent ea este de 1..2 N/mm2). Valorile rezistenței sunt foarte mult dependente de
volumul de lem n solicitat.
Rezisten ța la înt indere es te ma i puți n infl uențată de umidi tate decât rezis tența la
compresiune.
Rezistența la încovoiere
Rezistența la încovoiere este influențată de umiditate , de prezența nodurilor , de direcția
fibrelor, de raportul di ntre înălțimea și lungi mea grinz ii precum și de forma secțiunii transversa le.

– 13 –
Ruperea barelor încovoiate se produce în urma ruperii fibrelor întinse, cu formarea în prealabil pe
fața comprimată a unor cute, la început mici și puțin remarcate, care se exti nd apoi treptat de -a
lungul fețe lor zonei comprimate și a secțiunii.
La e lementele structurale rezistență la încovoiere poate fi influențată de fenomenul de
instabilitate laterală a grinzii, care duce la scăderea capacității portante.
Rezistența la încov oiere prin șoc
Reziste nța la în covoiere prin șoc este o insușire care per mite clasificarea lemn ului pentru
utilizari la care intervin solicitari dinamice și identificarea unor alterații, îmbătrâniri sau influența
unor tratamente fizice sau chimice forțat e.
Specii cu rezistența buna: fr asin, hi cori, molid, brad (construcții de avioane, schiuri, pies e de
mașini etc.).
Specii cu rezistența mijlocie la șoc: stejar, fag (vagoane, traverse etc.).
Specii cu rezistența mica la șoc: rașinoase, castan, plop, oțeta r etc. (utilizari limita te).
Rezi stența la forfecare
Rezistența la forfec are se determină conf orm STAS 1651 -83.
În funcție de planul de forfecare și de direcția fibrelor, se determină:
• rezistența la forfecare longitudinală paralelă cu fibrele, cu plan ul forțelor aplicat radia l sau
tangențial la inelele a nuale
• rezistența la f orfecare transv ersală la fibre, cu planul forțelor aplicat radial sau
tangențial la inelele anuale
Forfecarea paralelă cu fibrele apare în practică la elementele încovoiate în l ungul axei neutre sau la
diferite tipuri de îmbinări ( îmbinări prin chertare frontală cu piesele așezate sub un anumit unghi,
îmbinări cu pene prismatice și circulare). Paralel cu fibrele, rezistența la forfecare este de
1/8…..1/10 din rezistența la compre siune.
Forfecarea perpen dicular p e fibre poate apărea la reaze me și în zone le de aplicar e a unor
forțe concentrate. Eforturi de tăiere longitudinale se produc, de asemenea, la nivelul îmbinărilor
dintre piesele de lemn, eforturile fiind paralele cu fibrel e.
Rezistența la forfecar e perpend icular pe fibre (tra nsversală) este de apr oximativ 3 ori mai mar e
decât rezistența longitudinală paralelă cu fibrele dar ea are importanță practică mai redusă.
Diferențele dintre rezistențele la forfecare în plan radial și tangențial sunt, în toat e cazuril e,
neînsemn ate.
Rezistența la torsiune

– 14 –
Practic rezistența la torsiune se poate considera de același ordin de mărire cu rezistența de
forfecare, fiind de 3,0….5,0 N/mm2 pentru rășinoase și 4,0…7,0 N/mm2 la elementele de lemn
încleiat.
Rezistența la despic are
Rezistența la despicare apare datorit ă proprietății lemnului de a se diviza sub acțiunea unor
unelte tăietoare îin forma de pană. Rezistența depinde de densitatea aparentă, structura lemnului și
defectele lui (fibra răsucită, înclinată, nodur i)
Durita tea
Duritatea est e proprietatea lemnului de a rezista patrunderii unor corpuri mai tari. Ea
clasifica lemnul in 'tare' sau 'moale', indicand și posibilitățile de prelucrare a lemnului cu sculele
taietoare.
1.7. Pro prietați tehnologice
Uzura este feno menul de distrugere a lemnului în timp, pr in contactul sau frecarea lui cu
alte corpuri, sau prin modificări ale formelor, dimensiunilor, densității aparente etc. Cel mai mult se
uzeaza lemnul folosit la pardoseli.
Curbarea este o proprietate a lemnului de care depinde uti lizarea lemnului în co nstrucții,
aviație, mobilă, ambarcațiuni etc. Cel mai bine se comporta speciile precum fagul, stejarul, frasinul,
ulmul. Raza minimă de curbură depinde de specia lemnoasă, de densitatea aparentă, lățimea i nelelor
anuale, umiditatea, temperatura și unghiul de înclinare al fibrelo r față de direcția longitudinală. Mai
bine se realizeaza cu piese cu secțiuni reduse, densitatea aparentă mică, umiditatea și temperatura
mai ridicate.
Rezistența la smulgere a cuie lor și șu rubu rilor apare la utilizarea lemnului în construcții,
mobilă, vagoane, ambarcațiuni etc. Asamblarea elementelor din lemn prin cuie sau șuruburi se
bazează pe forța de frecare dintre lemn și suprafața laterală a cuiu lui sau șurubului. Rezistența l a
smulger e depinde de densit atea aparentă, direcția de batere a cuielor fa ță de inelele anuale, forma
secțiunii cuiului și asperitatea suprafeței acestuia, scăzând pe masură ce crește umiditatea.
Duritatea este aptitudinea lemnului de a -și păstra nealter ate cara cteristicile sale na turale și
însușirile de lemn sănătos în mediil e în care este întrebuințat. Ea depinde de specie, de natura
mediului în care este folosit, rezistența la acțiunea bacteriilor și ciupercilor xilofage .

– 15 –
Lemnul poate fi folosit în a er liber , încăperi închise, pământ, apă, etc . Cel m ai bine se
păstrează cel scufundat în apă, evitandu -se și atacul ciupercilor xilofage. Cel utilizat în aer liber, în
contact cu solul sau îngropat, are o durabilitate mai re dusă.
Durabilitatea medie a spec iilor:
– in aer liber: stej ar (80 ani), larice (60 ani), pin, nuc (50 ani) etc.
– sub șopron: stejar (150 ani), larice (120 ani), pin, salcam (100 ani) etc.
– scufundat: stejar, larice (500 ani), pin (400 ani), salcam (30 0 ani) etc.
COMPARAȚIA LEMNULUI CU ALT E MATERIALE
Dacă se compară d ensitatea apar entă a lemnului cu densitatea celorlalte materiale principale
de construcție (zidărie, beton armat, oțel, etc) se poate constata că lemnul este de 3,5…..16 ori mai
ușor.
Greutatea specifică variază în fun cție de specie și conținutul de apă(umidități obișn uite 9 –
18%, etalon 12%) .
Tabel.3.Greutăți tehnice de referințe
(la lemn: umiditate 15%, + materiale mărunte de îmbinare)
Material Kg/mc
Beton simplu 2400
Beton arma t 2500
Mortar de ciment 2100
Beton cu agregate ceramice 1800
Zidarie cărămidă c u goluri cca.1300
Mortar de ipsos 1200 -1400
Zidarie blocuri BCA 1000 -1100
Foioase Proaspăt tăiat / umed 1000
Uscat (15% umiditate) 800
Rășinoase
(+100kg/mc pentr u lemnul
impregnat) Proaspăt tăiat / umed 800
Uscat(15% umid itate) 600
Cherestea de brad, așezată în
stivă 500
Placi (plută) 100-250

– 16 –
Luând în considerare rezistența relativă exprimată prin raportul rezistență și densitate, se
constată că aceasta are valoare comparabilă pentru lemn și oțe l, atât la compresiune cât și la
întindere, r espectiv este mult mai mică pentru beton și zidărie de cărămidă. O comparație în acest
sens este prezentată în tabelul 4. Și permite aprecierea performanțelor obținut cu diferite materiale
de construcții.
Tabel .4 Indici comparativi p entru diferite material e de construcții
Materialul
Densitate
(kg/m3) Rezistența la compresiune
(daN/cm2) Raportul
rezistență/densitate
Lemn încleiat (brad)
-calitatea I
-calitatea II
470
470
410
330
0,87
0,70
Lemn mas iv
-calitatea II
500
285

0,57
Aluminiu 2700 1900 0,70
Oțel obișnuit 7850 3700 0,47
Beton precomprimat 2500 450 0,18
Beton armat 2500 270 0,11
Cărămidă plina
calitate medie 1800 180 0,10

Greutatea redusă a lemnului face ca toate con strucțiile realizate din acest materia l să prezinte
o comport are favorabilă la acțiu nea seismică, să poată fi amplasate cu mai multă ușurință pe
terenuri dificile de fundare și să necesite consumuri mai reduse de materiale în s tructurile de
fundații.
Prelucrarea și fasonarea lemnului este uș oară, atât în uzină cât și pe șantier, datorită
rezistențelor reduse la prelucrare, cu posibilitatea executării construcțiilor în orice anotimp, fără să
necesite măsuri speciale de execuție . Viteza de execuție este mare, prin el imina rea lucrărilor umede
specifice construcțiil or de beton armat sau zidărie, iar darea în exploatare a construcțiilor de lemn
este posibilă imediat după terminarea lucrărilor.

– 17 –
În comparație cu oțelul, betonul și ch iar că rămida, lemnul are coeficientul d e
conductibilitate termică ( λ) mult mai redus, c eea ce impune și justifică folosirea lui ca material
pentru izolație termică cu bună eficacitate. Lemnul opune o rezistență termică la trecerea unui flux
de căldură prin el, de 300 -400 ori mai mare decât oțel ul și de 7-10 ori maiu mare decât betonul.
Lemnul, deși este un material combustibil, se comportă bine din punct de vedere al
rezistenței structurale la foc, deoarece elementele masive se consumă relativ lent, cu o v iteză de
0,5….0,7mm/minut, ceea ce pr esupu ne o scădere a secțiuni i transversale de 1 cm pe fiecare față într –
un sfert de oră, timp în care temperatura incendiului poate ajunge la 700 -8000C. Elementele din oțel
sau aluminiu fără protecție își pierd comple t capacitatea portantă. În figura 1 est e dat un studiu
comparativ d e scădere a rezistenței relative la foc a oțel ului și aluminiului și a unor elemente masive
(grinzi, tiranți) din lemn.
Lemnul are posibilitatea de a se asocia cu oțelul sau cu betonul for mând structuri mixte
eficiente de tip c ompoz it.
Corectitudinea an alizei structurale depi nde, în mare măsură, de modelările matematice
folosite. Schema structurală de analiză trebuie să fie cea mai simplificată posibil, dar, prin toate
aceste simplificăr i, să nu se obțină rezultate care se ab at, în afara unor limite adm ise, de cele reale.
O apreciere globală comparativă a diferitelor accidente produse, a nonperformanțelor și a
erorilor, precum și cauzele care le generează, pentru structurile din beton, lemn ș i metal este
prezentată sintetic în tabel .
Pentru lemn, se constată o repartiție r elativ omogenă a cauzel or care produc accidente,
precum și aportul mare a degradărilor produse de ciuperci și insecte, atunci când nu există un
tratament corespunzăto r împo triva acestora.
Structura de rez isten ță reprezintă o compone ntă principală a oricăr ei con strucții, având drept
rol asigurarea rezistenței și stabilității de ansamblu a acesteia.

În tabel 5 se prezintă o comparație între construcțiile cu structura portantă din cărămidă, din
lemn tratat și ignifugat , respectiv st ructură mixtă, de tip c ompozit .

– 18 –

Tabel 5: Comparație între construcții pe diferite tipuri de structuri

– 19 –
Tabel 6. Deficiențe ale diferitelor tipuri de structuri
Tipul de structură Erori d e concepție Erori de execuție Deficienț e de
material
Structuri de beton
armat și beton
precomprimat 65% 30% 5%
Structuri din metal 58% din care
– concepții : 13%
– studii insuficiente : 45% 38% din care :
– la fabricare în ateliere: 13% – la
montaj : 45% Defecte de
întreține re:
14%
Structuri din lemn
sau lemn încleiat 52% din care
– deformații : 22%
– studii insuficiente : 30% 38% din care :
-îmbinări curente : 13%
– legături gene rale : 45%
-montaj : 8% – ciuperci și
insecte : 10%
– foc: 1%

Tabel.7.Com portarea lemnului la foc

– 20 –
1.8. Proprietățile lemnului de fag vs. brad
Bradul (Abies alba Mill .)
Lemnul de brad este uș or, moale, fără luciu, cu cont rageri reduse, rezistențe mecanice medii,
se usucă ușor fără defo rmări, prelucrări mecanice fără dificultăț i, dar mai greu decât l a mo lid din
cauza smulgerilor de fibre, se încleiază și finisează bine.
Sortimente: cherestea, f urnir, panel – folosit în construcții ca elemente structurale, p entru
grinzi, stâlpi, case pref abricate, la fabricarea cel ulozei și hărti ei, a PAL -ului, PFL-ului, lemn
laminat, tâmplărie, rame și schelete pentru tapițerii, elemente masive, mobilier rustic etc.
Fagul (Fagus Sylvatica L. )
Are trunchiul dre pt și este lemnul cu cel mai mare gr ad de fol osire. Are o structură uniformă
cu fibra d reaptă.
Este un lemn fără duramen, dar care poate prezenta des duramen fa ls de culoare brun –
roșiatic, cu contur neregulat.
Are culoarea alb -roșiatic, crem deschis cu nua nțe cenu șii, prin aburire se uniform izează
culoarea și se stabil izează, cu raze medular e late și bine definite, cu pori împrăștiați, vizibili cu
ochiul liber.
Inelele de creștere, datorită vaselor comunicante mici și a lemnului târziu închis la culoare
sunt clar vizibile ca inele anuale. Ar e tensiun i interne, ceea ce duce la crăpături inter ne încă d e la
doborâre, cu dificultăți de uscare, pentru că are tendința de despicare și se deformează uș or.
Cu proprietăți mecanice medii, se prelucrează bine și ușor c u toate uneltele, se defibrează
ușor, puțin d urabil în condiții de u miditate necorespun zătoare. Nu este rezistent la intemperii și este
sensibil la atacul insec telor și ciupercilor dacă este d epozitat în spații umede. Poate fi tăiat și
derulat. Răspunde bi ne la geluire, strunjire și finisare . Se comp ortă bine la prinderi c u adeziv, la
finisa re prin v opsire, lăcuire.

– 21 –
Tabel 8. Caracteristicile lemnului de fag v s. brad
Nr. crt. Caracteristicile
lemnului Specia lemnoasă
Fag Brad
1 Influența umidității
asupra densității Lemn se migreu
0,61<ρо<0, 7g/cm3 Lemn foarte ușor
ρо<0,4 g/c m3
2 Densitatea aparentă Specie semigr ea de la
0,60 – 0,70 g/cm3 Specie fo arte
ușoară până la
0,40 g/cm3
3 Rezistența la
încovoiere prin șoc Specie cu rezistență
mijlocie la șoc Specie cu rezistenț ă
bună l a șoc
4 Esența/tăria lemnului Lemn foarte tare Lemn foarte moale
5 Culoare a lemn ului alb roșiatică albă gălbuie
6 Durabilitatea lemn foarte puțin durabil
(max. 3 ani) lemn puțin durabil
(3-7 ani)
7 Rezistența la
compre siune (Rc) maxima: 55 N/mm 2
minima:10 N/mm2
maximă: 40N/ mm2
minima : 4 N/mm2
8 Rezist ența m ecanică medie medie
9 Contragere mare mică
10 Plasticitatea ridicată ridicată

– 22 –
Capitolul II – STADIUL ACTUAL AL CUNOAȘTERII PRIVIND
REABILITA REA CLĂDIRILOR VECHI ȘI/SAU DEZAFECTATE

Majoritatea ță rilor se confr untă cu exis tența unu i numă r mare de clădiri vechi și/sau
dezafectate care necesită măsuri de reabilitare/consolidare în vederea întrebuințării în condiții de
siguranță structur ală și conformare structurală. De asemenea , sunt evidențiați fact orii care
potențează proce sul reabi litării/refun cționalizării clădirilor.
Soluțiile sunt preme rgătoare atât reabilitării funcț ionale prin adaptarea hidrofugă și protecția
la incendiu a construcției, cât și reabilitării s tructurale prin prezenta rea unor măsuri de intervenție
asupra structurilor din lemn prin expu nerea unor metode de i ntervenți e asupra infrastructu rii clădirii
în vederea îndepărtăr ii cauzelor deteriorărilor și infiltrațiilor (dezumidificarea elementelor afe ctate
și realiz area stra turilor cu rol de izolație și protecție).
2.1. Arhitectura t raditionala
În zona noas tră, lemn ul era materialul fol osit în mod curent, atât pentru elementele
structurale, cât și pentru acoperiș, sub formă de șiță sau șindrilă. Î n zonele de dea l și de
munte, acolo unde pădurile înconjurau așezările, lemnul era res ursa cea mai l a îndemână.
Civiliza ția româneasc ă este o civilizație a lemn ului și nu a pietrei.
Lutul sau chirpiciul se foloseau din cele mai vechi timpuri, fiind ușo r de găsit și d e prelucr at.
Se regăsesc și astăzi, cu precădere la casele de la câmpie, unde s -a păstrat sis temul de cons trucție cu
lut armat cu nui ele împletite, specific arh itecturii din neolitic.
Casa tradițională și gospodăria concordă dintotdeauna cu ocupațiile și modul de viață al
locuitorilor, dar și cu posibilitățile l or e conomice. Motivațiile economice care influen țează
arhitectura se referă la ocupațiile de bază ale locuitorilor și la felul în care acestea determină
configurarea gospodăriei. Acop erișurile înalt e ale cas elor de la munte au, printre altele, un rol
impor tant în păstra rea la înd emână a mer indelor și a celor trebuincioase familie i pe toată durata
anului. Arhitectura tradițională e integrată în peisaj, e adaptată la mediu și utilizează materiale
natur ale local e.
2.2. Cum se poate păstra specificul arhitectural local?

– 23 –
Metodele de intervenție trebuie să fie la fel de atent alese și în cazul intervențiilor pe clă diri
vechi, și î n cazul clă dirilor no i, construite de la zero.
Arhitectura nouă nu trebui e s-o imi te pe cea veche , ci trebuie să respecte specificul local .
Studiile trebuie să depășească imaginea casei așa -zise tradiționale pentru zona respectivă și
să clari fice modal itățile de oc upare a parcelei, tehnologi ile de construire, ma terialele utili zate,
tipologiile și gabaritele specifice, și în general tot ceea ce e specific loc ului.
Acoperisurile sunt în patru ape si domina vo lumetria cl adirilor,f iind înalte si abrupte.
Acoperisul se as eaza pe cununa casei(grinzi culcate pe capetel e grinzilor si respectiv capetele
bârnelor superioare ale peretilor casei). Sarpanta este din lemn rotund cu consumuri minime de
mate rial, datorate f ormei geome trice cu v olumet rie stabila din punct de vedere st atic si a
încarcarilor reduse pe panta mare a acoperisului.
Învelitoa rea este din sindrila asezata în 3 straturi, fixate cu cuie ascunse. Intersectiile celor 4
fete ale acoperisu lui sunt racorda te printr -o curbura c u raza de cca. 30 cm. Coama este rezolva ta
prin petrecerea ultimului sir de sita peste coama, cu cca. 1 0cm (pe directia vânturilor dominante din
zona). Streasina are o latime de 40 -60 cm si nu are jgheaburi si burlane; pe alocuri, zona intrarii e ste
protej ata cu un jgheab din lemn. Nu exista cos uri de fum si respectiv strapungeri ale acoper isului.
Nu exis ta lucarn e, podul este ventilat si luminat prin “ochi” si prin elementele decorative ale
“filigoriei”.
Recuperarea cladirilor vechi si amenajarea lor pentru utilizare moderna poate aduce multe
avantaje: de costuri, de eficienta energetica , de identitate locala. O casa veche poate fi utilizata ori
în forma original a (de exemplu pentru turism), ori cu minime interventii (introducerea utilitatilor si
a unei scari).
Restaurarea c apacității portante inițiale trebuie să aibă în vedere în primul r ând grad ul de
degradare și compararea c apacității de rezistență cu exigențele structurale actuale.

– 24 –
Capitolul III– STUDIU DE CAZ, vizând reabilitare a invelito rii a unei
case traditionale maramurease ne

Tipurile structural e ale acestei cl ădiri sun t întâlni te preponderent în Român ia, mai cu seama in
Tara Lapusului .
Clădirea pre zentată este situată în Maramures, localitatea Suciu de Sus si datează din anul
1930 . Destinația cla dirii a fost cas a de locuit. Datorită vechimii și stă rii avans ate de degradare
construcția este în prezent dezafectat ă. Este o structură cu pereți din barn e de lemn atat la interior
cat si la exterior.
Clădirea are regimul de inalt ime partial subsol ( pivnita) si parter . Elementele care alcătuiesc
struc tura de r ezistență a clădirii sunt: fundați i din piatra si paman t, pereți din lemn, exteriori au
grosimea de 30 cm iar cei interiori de 25 cm; planșeul este din lemn . Acoperișul es te tip șarpantă
din lemn și are învelito area din dranita .Buiandrugii la uși și fe restre su nt tot din lemn.
Principala cauză a degrad ărilor o constitue infiltrațiile de ap ă prin spărturile acoperișului
conform fig.1 si fig 2.
3.1. Acțiunea umidității
Umid itatea reprezintă pr incipalul factor car e influențea ză asupra tu turor caracte risticilor
fizico – mecanice ale lemnul ui și implicit asupra durabilității sale în timp prin favorizarea
dezvoltării agenților de degradare biologică. În cazul structurilor umidit atea are un efect im portant
și asupra elementelor me talice folosite la îmbină ri.
Este foarte important că lemnul pu s în operă să aibă o umiditate apropiată de umiditatea de
echilibru estimată iar variații le de umiditate în timp să fie cât mai limitate. Ne satisfacerea acesto r
condiții duce în timp la apariț ia unor crăpătur i sau fis uri provenite din contracție care crea ză condiții
pentru pe netrația de apei, a sporilor de c iuperci, a larvelor de insecte și favorizează în final
degradările.
Concepția structu rilor din lemn trebu ie să aibă în vedere pe lângă efe ctul condițiilor
mediului ambiant de exploatare asupra umidităț ii lemnului cum ar fi:
• Contactul dintre lemn și sol sau între l emn și alte părți al e construcției (zidă rie, elemente
din beton, etc.);
• Prezența lemnului într -o atmosferă caldă și umedă cum ar f i de ex emplu zonele slab

– 25 –
ventilate în ca re debușează conductele de evacuare de la ventilațiile mecanice controlate;
• Condensare a vaporilor în inter iorul elementelor (pereți, planșee);
• Acumularea importantă a zăpezii în anumite zone și infiltra țiile de apă d e la zo nele
umede (dușuri , săli de baie, bucătării);
• Întrucât penetrația mare a apei în lemn se face după direcția fibrelor es te foarte important să
se asigure o protecție a extremităților prin menținerea acestora la o anumită distanță de zon a
umedă,
Astfel încâ t să se evite o ab sorbți e prin ca pilaritate sau tratarea lor cu diferite substanțe și
protecții care opresc ascensiunea umidității.
În ceea ce privește nivelul de expunere la umiditate normele EUROCOD 5 și normele naționale
diferențiaz ă 3 clase de s erviciu și 5 clase de ris c.
Normele Eur opene EN 335 -1 referitoare la, Durabilitatea lemnului și a materialelor din
Derivate d in lemn. Definiția c laselor de riscuri l a atacurile biologice – Generalități” și norma
națională SR EN 335 -1 defines c următoarele clase d e risc:
Clasa de r isc 1 – Situați i în care lemnul sau produsele din lemn sunt la adăpost, acoperite, protejate
în total itate de intemperii și ferite de toate posibilitățile de umezire;
Clasa de risc 2 – Situații în care lemnul sau prod usele de lemn sunt la adăpo st, acoperit e,
protejate în totalitate de intemperii dar undunde umiditatea ridicată a mediului poate duce la o
umezire ocazională da r nepersistentă;
Clasa de risc 3 – Situații în care lemnul sau produsele pe bază de lemn sunt la exterior, ne
adăpost ite dar nu sunt în contact cu sol ul dar ele pot fi continuu expuse la intemperii sau poate fi
protejate de intemperii d ar expuse unei umezi ri frecvente;
Clasa de risc 4 – Situații în care lemnul sau produsele pe bază de lemn sunt în co ntact cu
solul sau ap ă dulce fiind expu se în permanenț ă la umez eală;
Clasa de risc 5 – Situații în care lemnul sau produsele pe bază de lemn sunt expuse în
perm anență la apă sărată.
Clasa 1 și 2 necesită un nivel de durabilitate naturală redus și tratament e relativ simp le.
Clasele 3, 4, 5 cores pund riscului c el mai mare cu privire la atacul biologic și necesită măsuri care

– 26 –
să mențină piesele , pe cât posibil, î n clasa de risc cea mai redusă.
fig.1. “Casa din camp ” veche si reconditionata

– 27 –
.
Fig.2. Sarpa nta gaurita si cea n oua
Fig.3. Casa cu nou a sindrilla `

– 28 –
In aest caz este vorba de sindrile drepte. Șindrilele sunt învelitori de mai multe modele:
drept, rotund, fagure de fagur e, her ingbone sau peșt e -scară. Șindrila de l emn este folosită d e sute
de ani pentru a acoperi casele romanilor și nu n umai.
Casele tradiționale sunt acoperite cu șindrila. În Fig. 3 se pot vedea diferite tipuri
de tăiere a șindrilelor. Șindrila d e lemn s e face din br ad, de ce le mai mu lte ori, dar și din alte esențe ,
mai tari și mai rezistente. Ca avantaje în primul rând g reutatea scăzută a șindrilei de lemn face
construcția mai rezistentă, mai ales în zonele cu risc seismic crescut.
Dacă decizi să-ți acoperi casa cu șindrila de lemn faci de la bun început o economie la tot
ceea ce înseamnă materialele de construcție pent ru casa, pentru că structură de rezistență a casei nu
mai trebuie fortificata, așa cum se întâmplă în cazul în care alegi alte m ateriale pentr u acope riș,
toate mult ma i grele decât ș indrila.
Șindrila de lemn este un foarte bun izolator termic. În plus es te naturală.
Face fața tuturor condițiilor climaterice, fiind practică și la mare, și la munte, și la sat, și la oraș.
Șindri la este foarte flexib ilă, ca to ate mater ialele natural e și nu are probleme legate de
dilatarea la căldură și contracția la tempe ratura scăzută. Simpla tratare cu sisteme de protecție a
lemnului face șindrila de lemn foarte rezistentă la apă. Tratamentul nu este ab solut n ecesar ,
depinzân d de form a acoperișului . Dacă panta acoperișului este mare, apă și zăpada se scurg natural.
Dacă acoperișul are o pantă mai mică este necesară tratarea lemnului pentru un plus de rezistență,
dar și așa al unecarea naturală a a pei, zăp ezilor și ghe ții este f oarte bun ă.
Fig.3

– 29 –
3.2. Specificul local
Arhitectura traditonala a Tarii Lapusului este o arhitectura a acoperisurilor cenusii
de sindrila. Chiar si azi, sindrila domina perspectivele satelor, fiind unul din ce le mai
raspândite ma teriale de învel itoare.
Initia l, acoperisurile locuintelor lapusene au fost majoritar din paie, fapt dovedi t de
panta foarte înalta pe care foarte multe o pastreaza si azi. Ulterior s -a generalizat
sindrila, iar paiele s -au mai folosit pentru î nvelitorile anexelor gospod aresti.
Si dupa caderea comunismului, multi localnici au continuat sa foloseasca sindrila, c hiar folosind -o
pentru case moderne, exagerat de mari.
Astazi, dintre toate materialele prezente în Tara Lapusului, putem afirma ca sindr ila este si ngura cu
adevara t potrivita pa ntelor mari ale acoperisurilor care dau farmecul si unicitatea Tarii Lapusulu i.
Raspândirea sindrilei în toate satele lapusene demonstreaza ca localnicii înca valorizeaza acest
material care le confera ide ntitate.
Nu exista cosuri d e fum si respectiv s trapunger i ale acope risului, pentru ca fumul vetrel or era
evacuat direct în pod, de unde era ventilat prin "ochi" si prin trafor ul decorativ al "filigoriei".
"Ochii" sunt mici lucarne semicirculare (cele mai multe exempl e) sau formate d in ape ra batate (mai
putine e xemple).
Peretii
Caracteristica arhitectur ii este imaginea peretilor din bârne de lemn cu lipitura de lut la îmbinari,
rezultând aspectul "vargat" al caselor.
Sistem constructiv
-Locuintele sunt construite din b ârne de lemn rot und sau s lab fasonat , chertat e la inters ectiile
peretilor.
-Bârnele sun t îmbinate la colturi în“cheutori“ sau în “coada de rândunica”;dimensiunile u zuale ale
bârnelor din lemnsunt latimea de 1 2 -1 5 cm si înaltimea de 20 -30 cm.
-Talpa casei – prima bârna a sezata pe elevatia d in zidari e uscata de piatra – este o piesa cu secti une
mai mare decât a celorlalte si foarte sanatoasa. Majoritatea caselor avea u talpa casei realizata din
lemn de stejar.
– La interior, peretii sunt sigilati cu tencuiel i pe baza de lut , aplicat e pe un ras ter din sipci din le mn.
-Peretii de compartimentare traditionali au aceeasi alcatuire ca cei portanti.
-Casele sunt construite, de asemenea, din bârne chertate de lemn rotund sau fasonat

– 30 –
-Este foarte interesant faptul c a în multe s ate s-a conti nuat a se construi cu bârne de lemn cu
utilizarea materialelor si tehnicilor tradition ale, asa cum exista case mai noi construite din bâr ne de
lemn, c u respectarea fidela a volumetriei traditionale (proportii ale casei, târnat, înv elitoare înalta
din sindr ila).
Finisaje
-Peretii din bârne de lemn sunt lasati vizibili la exterior sau sunt pa rtial te ncuiti,vezi Fig.4.
Decoratiuni
-La casele de l emn din Tara Lapusului, decoratiu nile lipsesc sau s unt discrete.Fig.5 ,6.
-Frumusetea const ructiilor s-a obinut mai mult prin compunerea volumelor

Fig 4.“Casa din camp” cu sindrila tratata cu ulei de in ,comuna Suciu de Sus ,an 1930.
Fig.5,6 “Casa din camp” a strabun icilor ,comuna Suciu de Sus ,an 1930.

– 31 –
Capitolul IV ÎMBINĂRILE L A CONSTRUCȚIILE DIN L EMN

În realiza rea construcțiilor în general și a construcțiilor din lemn în special există o mulțime
de factori care co ndiționează concepția lucrării dintre care se pot aminti: configurația structurii,
alegerea sis temului de re zistență, dimensiunile el emen telor c omponen te și ușurința de punere în
operă.
În cazul structur ilor de rezistență din lemn conce perea și realizare a îm binărilor dintre
elemente constituie un element deosebit de important pentru comportarea î n exploatare și
durabilitatea construc ției. Îmbină rile el ementelor din lemn apar necesare, în primul rând, dato rită
formelor și dimensiunilor în care se livrează în mod o bișnuit materialul lemnos cu ajutorul căruia nu
se pot realiza întotdeauna deschideril e necesar e sau secți unile impuse de so licitările d in elem ente.
Pe de altă parte la execuția construcțiilor din lemn se iveș te în mod curent necesitatea de a îmbin a
între ele două sau mai multe pese care converg în același punct formând noduri.
Există l a ora act uală multiple sisteme de îmbi nări, adopta te la p articularitățile lemnului
realizate de către construct ori și proiectanți în decursul timpurilor având în următoar ele roluri:
– realizarea unor secțiuni compuse, când sortimentul de lemn este insuficient pentru ca secțiunea
simplă să preia solici tările ( îmbinări de solidarizare);
– prelungirea el ementelor de lemn, pentru realizarea lungimilor nec esare (î mbinări de prelungire);
– realizarea transmiterii eforturilor între elementele de lem n când aceste a fac un unghi între ele
(îmbi nări în noduri sau la intersecții). Îmbinările sunt realizate în pri ncipal pentru a asigura
transferul solicitărilor pr oduse de acțiunile exterioare între elemente.

– 32 –
Pentru o structură dată, selectarea unui anumi t tip de îmbi nare nu rezultă numai din
cond ițiile de soli citare și de rezistență ci și din alte condiții cum ar fi: aspectele arhitecturale,
procedeele de fabrica ție și e xecuție preferate, costul structurii, etc.
Este astfel practic imposibil de a se spe cifica un ans amblu de reguli care să p ermit ă
stabi lirea c elui mai bun sistem pentru un anumit tip de îmbinare.
Totuși la alegerea tipului de îmbinare trebuie să se ți nă cont de câteva condiții dintre care
cele mai importante sunt :
– slăbirea minimă p osibilă a pie selor îmbinate și în cons ecinț ă păstr area ca pacității portante a
acestora;
– menținerea axial ității eforturilor din bare și evitarea excentricit ăților care să ducă la schimbarea
stării de solicitare și la necesitatea măririi secțiunii barelo r îmbinate;
-asigurarea repartiză rii uniforme a eforturilor pe barele componente ale elementelor comp use și
evitarea suprasolicitării unor elemente ;
– uniformizarea e forturilor între legături și evitarea distrugeri succesive a lor prin folosirea la
îmbinare a unui singur tip de legături și având acel eași caracteristici; -fracționarea elementelor de
transmitere a eforturilor , asigurându -se un număr mai mare de secțiuni de lucru și prin urmare
evitarea efectelor negative a unor eventuale defecte ale lemnului;
– evitarea efectelor defavor abile ale cont racției și umflării precum și a fenomenelor de biodegr adare
( prin stagnarea apei, aerisire insuficientă, etc.);
– corel area tipului de îmbinare cu produsul și materialul lemnos folosit (lemn rotund, lemn ecarisat
sub f ormă de grinzi, dulapi sau scândură, etc.) și a mediului de folosire (interior, exterior, etc.);
– alegerea tipurilor de îmbinare care se pr etează la o exec uție mecanizată, ușor de montat și
întreținut, care permit controlul tehnic pe parcursul execuției și în exploatare.
4.1. Clasificarea imbinarilor
Posibilitățile multiple de realiz are a îm binărilor impun o gamă mare de parametri ca re pot fi
luați în considerare la clasificarea lor:
a)rolul pe care îl au în construcție;
b)mijloacele de îmbinare și natura solicit ărilor la care sunt supuse;
c)deformațiile inițiale și în timp care se produc î n îmbinare;
d)modul de execuție.

– 33 –
După rolul pe care îl au , îmbinările se pot clasifica în:
-îmbinări de prelungire, folosite în zone cu eforturi de compresiune sau întinder e și ca re pot
transmite eforturi de care trebuie să se țină seama (îmbinări în zone întinse) sau pot avea rolul de
asigurare a stabilității r elative a elementelor (îmbinări de prelungire a barelor comprimate),
efortur ile pe care le transmit fiind mici și în gene ral nu se ține seama de ele în calcul;
-îmbinări de solidarizare (de reziste nță), dimensionate pe bază de calcul la efo rturile pe care le
transmit, care au ca principal scop mărirea dimensiunilor secțiunilor tr ansversale ale elementelor;
-îmbinări î n nodur i, într e elemente care fac un unghi α între ele, asigurând transmite rea efor turilor
între elemente.
După mijloacele de îmbinare și nat ura solicitărilor la care sunt supuse , atât îmbinările cât și
elementele îmb inate, există:
– îmbinări prin chert are, fr ontală s au laterală, solicitate la strivire și forfecare, și care asig ură
transmiterea eforturilor de la o piesă la alta, direct pe supr afața de contact dintre cele două
elemente;
-îmbinări cu pene rigide (prism atice, inelare netede, inelare cu din ți sau cu ghear e) solicitate la
strivire și forfecare;
– îmbinări cu pene la melare f lexibile (din oțel, mase plastice, lemn,) s olicitate în pr incipal la
încovoiere iar piesele îmbinate la strivire;
– îmbinări cu tije cilindrice (dornuri, cuie, buloane, ș uruburi , etc.) solicitate la încovoiere iar piesele
îmbinate la strivire;
– îmbinări cu piese metalice (tiranți, juguri, elemen te de reazem, articulații, etc.) care preiau diferite
solicitări sau asigură legăturile de siguranță;
– îmbinări folosind cuie sau șuruburi pentru lemn, solicitate la smulgere;
îmbinări încleiate, care lucrează, în principal la forfecare.
După deformațiile inițiale și în timp îmbinările pot fi:
-îmbinări prin păsuire, fără piese de legătură, cu deformații inițiale mari (până la realizarea unui
contact direct între suprafețele pieselor) și creștere mică în timp, care transmit eforturile direct prin
suprafața de contact între elemente;
-îmbinări nepăsuite (cuie, buloane, plăcuțe metalice, etc.), cu deformații inițiale mici dar care cresc
mult în timp.
După modul de execuție îmbinările pot fi demontabile sau nedemontabile, cu execuție pe șantier sau
în unități specializate.

– 34 –
4.2. Tipuri de imbinari
Normativul EUROCODE 5 definește următoarele tip uri de îmbinări:
Tipul A – îmbinări prin cont act lem n pe lemn , îmbinări numite ,, tradiționale” ;
Tipul B – îmbinări cu elemente de legătură sub formă de tije (cuie, șuruburi, bu loane, dornuri),
elemente de asamblare (inele, crampoane) și conectori cu di nți, denumite de mul te ori îmbinări
,,mecanic e”;
Tipul C – îmbinări încleiate.
În practică pot fi folosite și îmbinări combinate de tipul A și B.
Îmbinările , ,tradiționale” cuprind o multitudine de forme dintre care cele mai des întâlnite
sunt cele prin chertare, cu pie sele de îmbinare așezate în prel ungire, dispuse perpendicular sau sub
un anumit unghi α .
Îmbinăril e ,,mecanice” sunt realizate sub un număr m are de tipuri f uncție de elementele de
îmbinare folosite sau de sistemul de îmbinare.
Func ție de modul cum tran smit eforturile între pie sele îm binate elementele de îmbinare pot fi
împărțite în două grupe și anume :
– elemente sub formă de tije cilindrice (cu ie, dornuri, buloane, șuruburi, etc) la care comportarea la
încovoiere condi ționează transmiterea eforturilor iar cedarea îmbinăr i se poate realiza prin strivire
locală, forfecarea lemnului sau form area unor articulații plastice;
– elemente me talice (pene inelare, crampoane, conectori metalici, etc) care transferă tr ansferă
eforturile de la o piesă la alta prin a ntrena rea capacității portante a lemnului de pe o zonă situată, în
general, la suprafața elementelor.
În ultimul tim p s-a dezvoltat un nou tip de îmbinare mecanică folosind tije încleiate.
Fig.4. 2.1. Tipuri de îmbină ri de lemn

– 35 –

– 36 –

Fig.4. 2.1. Tipuri de îmbină ri de lemn

37
4.2.1. IMBI NAREA CEP SI SCOBITURA
Cep si scobitura, mortise and tenon cum o g ăsiți în documenta ția în limba englez ă, este
poate cea mai întâlnit ă îmbinare de lemn în construc ții. Face parte din se ria de îmbin ări tradiționale
clasice, alături d e îmbinarea în coad ă de rândunic ă, lambă și ul uc sau cea cu d ibluri. De altfel, de
multe ori aceste îmbin ări au fost (și încă sunt) combinate pentru a obține o rezistență mai mare și
efect es tetic sporit .
Cea mai veche astfel de îmbinare descoperit ă se con sideră că are peste 70 00 de ani .
Îmbinarea cu cep și scobitură este simplă și foarte rezisten tă fiind folosita m ai ales pentru
îmbinarea elementelor la 90ș. Este vorba despre un cep realizat la cap ătul unei bucăți de lemn care
se potrivește perfect cu o scobitură dintr -o altă buca tă de lemn. Există mai multe variante ale
îmbin ării, fiecare dintre ele av ând un plus d e rezisten ță sau estetic ă sau rezolv ând unele probleme
mai complicate .

Fig.4.2. Moda lități de realizare a îmbin ării cu cep si scobitura
Îmbinarea este folosit ă atun ci când este nevoi e ca obiectul realizat sa suporte for țe mari. O întâlnim
frecvent la îmbinarea grinzil or în construc țiile tradiționale.
Fig.4.3.

38
În trecu t imbinarea era rea lizată manual, cu scule obișnuite de t âmplărie, adică dălți și ciocan de
lemn și ferăstrău. Era astfel realizată încât s ă nu necesite altă fixare – clei, cuie – singurel e
“siguran țe” folosite uneori fiind penele sau diblurile. Cepul și s cobitura erau foart e exact realizate
astfel încât se potri veau perfect, cele doua elemente func ționând dup ă îmbinare ca un tot unitar.
Spre deosebire de îmbin ările realizare în trecut, acu m se folose ște pentru siguranță și adezivul. Nu
se folosesc șuruburi , cuie sau alte ele mente metalice. Folosire a penelor din a lte specii de lemn, în
contrast coloristic cu esen ța de bază (stejar cu mahon, frasin cu nuc) crează un efect foarte plăcut
cresc ând valoarea mob ilierului.
Pe lâng ă vechile scule, acum se folosesc circularul pentru a realiza cepul și router -ul cu freze
speciale și șabl on pentru a face exact scobitura. Este nevoie de foarte multă precizie pentru a face o
îmbinare rezistent ă. O greșea lă cât de mic ă duce la o rezistență mai scăzută a îmbin ării și poate
strica simetria pr oiectului.
Se cunosc foa rte multe varia nte ale imbină rii. Dintre acestea cele mai cunoscute sunt:
• îmbinarea închis ă sau oarbă, cum îi mai spun vechii tâmplari. Scobitura nu str ăbate le mnul,
cepul nefiind vizibil la exterior;
• îmbinarea de schis ă (spartă). Sc obitura străbate lemnul și cepul este v izibil din ext erior;
• îmbinarea dubl ă. Pe același element sunt făcute două cepuri care intră în 2 scobituri aflate pe
celălalt elem ent;
• îmbinarea la unghi. Cepul sau scobitura nu sunt în pe linie dre aptă. Pot fi am ândo uă la unghi
sau numai un a dintre ele;
• îmbinare combin ată cu lambă și uluc. Rezistența crescută a îmbin ării rezultă din combinarea
celor două tipuri de îmbin ări;
• îmbinare a liberă cu pan ă. Cepul trece în partea cealalta și are în el f ăcută o gaură. După ce s -a
făcut îmbinarea cep și scobitură în gaura cepului este b ătută o pană pentru a împiedica
desfacerea. Este o îmbinare ce poate s ă nu fie la fel de rigidă ca celelalte.
• îmbinarea mai p oate fi combinat ă cu cea în coad ă de r ândunic ă (cepul și scobitura sunt făcute
sub formă de coad ă de r ândunic ă) sau cu cea cu dibluri, acestea fiind bătute pe lateralele
elementului cu scobitura fix ând cepul în interior.

39
Orice construcție r ealizată din le mn, pentru a avea stabilitate și pentru a rezista la solicitările la car e
este supusă prin greut atea proprie și forțele exter ioare trebuie să aibă barele legate între ele în mod
rațional, în funcție de poziția lor relativă și în funcție de r olul pe care îl au în construcția respectivă.
Îmbinările prin chert are se realizează d in două sau mai multe pi ese din lemn si tuate în
acela și plan, chertate simetric și se folosesc la elemente solicitate la compresiune. Îmbinările prin
chertare asigură tr ansmiterea efor turilor de la o piesă la altă, direct pe suprafața de contact
corespunză tor păsuita, se caracter izează prin def ormații mari î n prima fază a solicitării, până la
realizarea unui contact direct între suprafețele care transmit efortul și deform ații mai mici î n fază a
doua a solicitării, după realizarea contactu lui dintre piese, p iesele unei îmbinări pri n chertare se
fixau între ele prin cepuri, scoabe sau cuie de lemn, care au rolul de a menține contactul între
suprafețele care transmit efortul și de a împiedi ca deplasările relative între piese.
În calculul de rezistență al îmbi nărilor prin chertare nu se ține seama de eforturile pe care ar
putea eventual să le preia elementele de prindere, dar se ține seama de slăbirile de secțiune pe care
acestea le pro duc.

40
4.2.2. IMBINAREA TIP COADA DE RANDUNICA
Îmbinarea în coad ă de r ândunică este o îmbinare de c olț care nu se f olosește nu mai la case.
A fost folosită de -a lungul timpului la construcția mobilierului, de exemplu la îmbin ările dulapurilor
sau a se rtarelor. Are rezistență foarte mare la tracțiune, ceea ce exp lică preferința p entru îmbinarea
fețelor de sertare.
Exist ă mai multe moduri de a realiza taieturile și îmbinarea, fiind și un mod de a identifica
perioada căreia îi apar ține piesa de mobilier . În toate aceste îmbin ări lemnul este decupat la capete
sub f ormă trapezoidală , iar “dinții” astfel form ați se întrep ătrund realiz ând o leg ătură foarte
rezistentă în timp.
Se fac la capetele buc ăților ce urmează a fi îmbinate mai mul ți astfel de dinți, t ăierea fii nd
făcută sub diverse unghiuri. Dinții pot fi îmbina ți cu sau fără ad eziv, dar nu se folosesc n iciodată
cuie sa u șuruburi. Îmbinarea rezist ă foarte bine și fără adeziv.

Fig.4.4.
Sunt mai multe tipuri de îmbin ări în coad ă de r ândunic ă:
• îmbinare propriu -zisă – după ce bucățile de lemn au fost îmbinate cape tele de fibr ă sunt
vizibile pe ambele părți ale îmbin ării;

41
Fig.4.5. sursa foto: technologystudent.com
• îmbinare jum ătate de coadă de r ândunic ă (jumătate de cep) – decuparea din ților este astfe l
făcută încât dup ă îmbinare capetele de fibr ă se v ăd numai p e o parte a îmbin ării;

Fig.4.6.. sursa fot o: technologystu dent.com
• îmbinare cu scobitur ă (prin alunecare) – pe o bucat ă de lemn se decupează un șanț cu
secțiunea trapezoidală iar cealaltă bucată are la c apăt un dinte în form ă de trapez. Îmbinare a
se reali zează prin alunecare a (translatarea) dintel ui de la un capă t la altul al șanțului

Fig.4.7. sursa foto: wikipedia.org
• Îmbinarea se face de multe ori folosind cea ce -a doua metodă pen tru a rămâne ascuns ă.

Fig.4.8. sursa foto: popul armechani cs.com

42
Cum co ada de r ândunic ă este o îmbinare este tică, care dacă este bine făcută adaugă valoare
obiectului, sunt și meșteri care aleg să facă o îmbinare normal , vizibilă pe ambele latu ri.
În trecut t oate aceste decup ări ale lemnului erau realiza te manual , cu foarte m are precizie, astfel
încât imbinarea să fie perfectă. Dupa ce era desenată, tăierea era făcută cu ferăstrăul iar prelucrările
fine cu dalta.

Fig.4.9. sursa foto: craftsy. com
Acum există freze (routere) cu ajutorul cărora pot fi re alizate c u ușurință dec upajele, iar la nivel
industrial sun t făcute cu mare precizie cu ajutorul CNC -urilor. Totuși, meșterii clasici, cei care merg
pe varianta tradițională, continuă să facă imbi nările m anual, obiectele fiind foarte apreciate de
adepții l ucrărilor tradiționale.
Îmbinarea cu scobitur ă este modul în care se face îmbinarea bu ștenilor/grinzilor/dulapilor
pentru casele din lemn. Specific țării noastre sunt casele din bușteni cu secțiun ea drept unghiul ară
sau pătrată, asa cum se poate vedea la ve chile cas e maramureșene sau la bisericile din lemn din
toată țara.
Îmbina rea dulapilor cu secțiune dreptung hi sau pătrat este practic cea mai trainică, cea mai
rezistentă variantă p entru case din lemn. Ea are re zistență la tracțiune și este foarte mobilă î n caz de
cutremur. Este mult mai sigură decât varianta din bușteni rotunzi. Practic, str ămoșii noștri au găsit
cel m ai eficient sis tem pentru a face case rezisten te și sigure.Modul d e realizare es te la fe l ca la
îmbinările pentru mobilă, cu deo sebirea că s e fac la nivel mac ro. F orma decupării este și de această
dată trapezoidală imitând coada de randunică. În trecut modelul se cioplea cu toporul, așa că va dați
seama cât de pricepuți erau acei meșt eri care reușea u să îmbine perfect dulapii făcând taieturile
numai di n topor. Acum apelează la drujba și ș abloane pentr u a face cât mai corect și repede
îmbinarea. Este însă o îmbinare aproape de inimile noastre, o îmbinare cu care am început să ne

43
identif icăm. Es te o ca rte de vizită a vechilor meșteri realizatori de case ș i biserici car e au rezistat în
timp, aducând în pr ezent dovada priceperii lor. Este practic un fel de recunoștință către un lung și
vechi șir de cioplitori în lemn. . La case sunt cozi de rândunic ă pe ambele direc ții, rezistând astfel
tracțiunii pe ambele d irecții, dar îmbinarea s e montează pr in suprapuner ea alternativă a grinzilor.
Odată suprapuse, îmbinarea nu mai poate fi desfăcută prin tracțiune. Comparați colțul casei (dinții
au formă de trape z pe ambele părți) cu colțul sertarului (dinții au f ormă de t rapez pe o parte și formă
dreptunghiu lară pe ceala ltă).
Îmbinări de muchie și de legătură.
Îmbinare destinată construirii unei piese de lemn mai late și mai lungi. Îmbinările în muchie sunt de
două feluri:
– cele realizate din 2 piese fin ite (șle fuite și încleiate);
– și cele întăr ite cu lambă și uluc, pene, etc.
Dacă la îmbinare se folosesc accesorii metalice, e numită de legătură și se folosește de regulă la
construcția caselor.
Îmbi narea cu lambă, mu chie-muchie are o rezistență mai mare decâ t cea pe care o putem
obține cu o îmb inare în joan tă. De reținut este faptul că lamba pe care o vom introduce în
uluce trebuie să fie din lemn de esență tare iar dacă lemnul din care realizăm pie sa
permite, fibra lemnului lambei să fie în unghi dr ept față de piesele îmbinate.
Îmbinarea dubl ă, în lambă ș i uluc, cu lambă aplicată
este folosită la îmbinarea pieselor de lemn mai groase, această îmbinare dublă oferă o
rezistență sporită și nu permite nici curbarea îmb inării.

44

Îmbinarea în lambă și u luc
folosită pentru a crește rez istența fibr elor de lemn l a crăpare, cepurile sunt plasate în
locașuri special decupate în lungimea șanțului la distanțe proporționale cu forța care se
dorește a fi atinsă .

Îmbinarea can t pe cant simplă, cu cozi de rândun ică gemene
este o tehnică veche, în care se f ac adâncituri în lemn pentru cozile de rândunică făcute
din lemn de esență tare.

Îmbinarea cant pe cant cu biscuit

45
îmbinare întărită cu biscuiți prefabric ați, lipiți în lo cașuri realizate cu mașina de debit at
locașuri de biscuiți.

Îmbina re cu uluc ș i lambă propri e.
Acest nou tip de îmbinare cant pe cant a pieselor de lemn constă în alăturarea unui cant
care are un profil exterior, o lambă, de un alt cant care are un profi l interior, un uluc.
Metodă de îmbi nare ce pe rmite îmbinarea mai mul tor piese de lemn ce vor f orma la final
un panou. Se folosește pentru a uni bucăți de lemn mai groase, folosind uluce duble
asigurăm o rezistență mai mare îmbinării.
Îmbinare cu uluc și lambă alternativă proprie

46
Realizân d la fiecare piesă un uluc și o l ambă proprie de lungimi/ad âncimi diferite vom
oferi pieselor îmbinate astfel o rezistență mai mare la răsucirea laterală.
Îmbinare la încheieturi.
Îmbinările sunt făc ute p entru alipir ea a două piese de lemn în unghi dr ept și/sau în unghi ascuțit.
Cara cteristica c e aseamănă ace ste dou ă îmbinări e că grosimea fiecăreia e aceeași cu a pieselor de
lemn care o alcătuiesc. Variantele mai simple ale acestor îmbinări sunt mai rezis tente la com presie
decât la întindere. Pe de al tă parte însă , cele complexe sunt mai reziste nte la întinde re.
Îmbinare în T, din jumătăți de grosime de lemn
folosită atunci când două piese trebuie îmbinate la colțuri, iar grosimea îmbinării nu trebui e să
depășească p e cea a fiecărei piese. La fixare p utem folosi c uie, cepuri, clei.
Îmbinare în colțuri, din ju mătăți de grosime de lemn
folosită atunci când două piese trebuie îmbinate in formă de T, iar grosimea îmbinării nu trebuie să
depășească pe cea a fiecărei piese . La fixare putem folosi cuie, cepu ri, clei.
Îmbinare în cruce este foarte re zistentă în fața forțe lor de răsucire.

Îmbinare cu cep semiascuns în T

47
este o variației a îmbinării în T, cu un capăt opritor, drept sau în unghi.

Îmbi nări de piese stivu ite, în cruce
așezate una peste a lta fără goluri între ele asigură o rezistență foarte mare în fața fo rțelor de
răsucire.

Îmbinări cu strângere 1
în cruce se face cu trei piese care se strâng în unghi drept. Fixarea se poate face cu cu ie, cep uri,
șurubur i, șuruburi autofiletante.

Îmbinări cu strânger e 2

48

Îmbinăr i cu strânge re 3

Îmbin are dublă cu cepuri proprii.
Reprezintă una din cele mai rezistente îmbinării în fața forțelor de compresie. Cepurile
măresc această rezistență a dăugâ nd și rezist ență la întindere. Este utilizată l a îmbinarea
pieselo r verticale
cu cele orizo ntale.

Îmbinare de mij loc, cu bridă

49
sunt des întâlnite în structurile de construcții. Îmbinarea este de fapt formată dintr -un cep și două
scobituri desch ise, fiecare part e a îmbinării având o treime din gr osimea totală.
Îmbi nare liberă c u cep și sco bitură
este o îmbinare foart e rezistentă la tensiune. Partea care iese se va fixa cu o pană. Acest tip de
îmbinare nu se încleiază.

Îmbinări străpunse la capete.
Datorit ă rezistenței mari la forțele de comp resie este folosită cel mai des l a rame de uș i,
ferestre, t ablouri sau al te structuri în care piesele trebuie îmbinate în unghi drept. Fixarea se
face cu adeziv care se poate `întării cu cepuri de lemn, cu ie, șuruburi.
Îmbinări duble semiascunse la capet e

50
folosite pentru pi ese mari; cel e două golur i asigură o ma i mare suprafa ță de încleiere, iar
dacă nu străpungem până la o anumită adâncime dau îmbinării un aspect simplu și curat.

Îmbinare semiascuns e, cu cepuri dr epte sau înclinate
asigură o îm binare mai bună, suprafețele înclinate asigură un c ontact de încl eiere mai mare.

Îmbinare în unghi, cu cep și scobitură
asigură o îmbinare puternică în unghi drept la colțul unei rame. Cepul e mai mic decât l ățimea
ramei, a stfel că locașul nu ajunge pe p artea cealaltă, aspectul îmbinării fiin d mai frumos .

Îmbinări î n unghi ascuțit, cu cep ascuns sau foarte mic
este o îmbinare estetică. Cepul triunghiular este ascuns complet în locașul de aceiași formă.

51

Îmbinare în coadă de rândunică.
O altă variantă a îmbin ării la capete, străpunsă în ungh i. Față de î mbinările stră punse la
capete este mai rezistentă la întindere și la fel de rezistentă la compresie. La lucrările de
tâmplărie se folosește îmbinarea într -o singură
coadă de rândunică iar la construirea d e mobi lier cu mai multe.
O îmbinare, n u imposibila în coadă de r ândunica este un procedeu de legatură
între doua scânduri destul de comun si răspândit între meșterii tâmplari. Dinți i
de îmbinare, pentru coad a de rândunică au formă trapezoidală și securize ază
întrucâtva conexiunea dintre scăn duri. Pentru lucrările din lemn, în special
cutiile de dimensiu ni mici, aceasta metodă este aleasă și asigură un efect estetic
deosebit, mai ales daca pentru fabricarea cu tiei se foloses c esențe de lemn de
culori diferi te.
Pentru a reuși o asemenea lucrare este nevoie de bucăți de lemn masiv, curate,
îmbinate perfect în modul tradițional, în colț, su pradimensionate ca grosime și
de un banzic verti cal cu pânză foarte îngustă.
Dar, nu e o filozofi e să faci o îm binare de colț în unghi drept, toți a m vazut asa
ceva, însă dacă îmbinarea este rotunjită, fiecare ajunge să se intrebe ce tehnică
de proiectare a dinților s -a folosit pentru a decupa cu preciz ie din lemn totul
încât să se potrive ască perfect .

52

Tâmplăria diferă mult de dulgherie, însă nu trebuie crezut că precizia scade
dacă lucrăm cu elemente de dimensiuni mari la construcț ia de case . Este o artă
de migală , pe când dulgh eria și îmbinările de grinzi s au stâlpi, folos iți în
structura de rezisten ță a unei case pun accent mai mult pe soliditatea și lipsa
jocurilor ulterioare a acelei s tructuri . Japonezii au dus precizia îmbinărilo r din
dulgherie la o cotă i mposibila de înțeles, pentru ei virtuozitatea s -a concretizat
în clădiri ce stau în picioare de sute de ani.
Îmbinare cu jumătate de cep
este mai ușor de realizat decât o îmbinare pe cep întreg, dar este și mai puțin rezist entă.
Îmbinare în coadă de râ ndunică cu scobitură

53
Asigură o rezistenț ă spor ită atât la întindere cât și la compresie. Cu cât cepul este mai mai mare cu
atât crește rezisten ța. Cozile de rândunic ă cu o lățime mare sunt folosit e în t âmplăr ie (dulgherie), ia r
în construcția mobilierului se folosesc cele mai înguste. Raportul c ozilor se mai calculează și în
funcție de esența lemnului. La esențe tari s e folosește o înclinație a c ozii de 1:8 pe când la esențele
moi se folosește un r aport de 1:6 . Pentru ușurința în lucru se recomandă folosir ea unui șablon.
Îmbinări cu diblu de le mn.
Este îmbinarea care poate înlocui în anumite contexte "îmbinarea cu cep și scobitură". Este mai ușo r
de realizat, dar nu oferă aceiași rezistență.

Îmbinare î n joan tă în T, cu dublur i de lemn
asigură o îmbinare mai rezistentă decât îmbinarea la capete dator ită poziției pieselor de lemn.

54
Îmbinări cap la cap.
Oferă posibilita tea de a realiza îmbinări l ongitudinale. Se folose ște la construcția de arcade
și galer ii car e necesită piese l ungi. Bineînțeles că vom aleg e tipul de îmbinare în funcție de
rezist ența n ecesară în fața forței de întindere, compresie și răsucire. Evitați să folosiți la acest
tip de î mbinare lemne care au n oduri sau neregularități în zo na de î mbinar e, acestea dus la
slăbirea rezistenței.

Îmbin area cap la cap cu cep în unghi drept
are un cep cu două lături în unghi drept, care se îmbină cu un locaș de aceiaș i formă,
realizată în piesa pereche. Tehnica folos ită este complexă și necesită experie nță, î nsă
aspectul deose bit recomandă această îmbinar e.

Îmbinarile cap la c ap cu bridă
au o rezistență sporită față de "îmbinările cu jumătăți d e cepuri". În cazul în care
lemnele sunt mari vom folosi îmbinări cu dou ă cepu ri.

Îmbinare cap la cap cu cap teșit

55
este asemănătoare cu îmbinarea cap la cap simpl ă cu bridă. Fețele teșite îi asigură
însă o rezistență mai mare l a răsucirile laterale.

Îmbinare cap la cap cu c ap cu capul în alternanță
asigură o re zistență mai mare dator ită suprafețelor de contact ma i mari a pieselor lipite.

Îmbin ări ca p la cap cu cep fals.
este o îmbinare cu jumătate de cep, o variantă a î mbinării orientale în coad ă de rândunică.
Această îmbinare este destinată să re ziste for țelor de întindere și c ompresie.

56
Îmbinări cap la c ap cu cep pătrat.
asigură rezist ență la compresie și răsucire. Rezistența este asigurată de lungimea și secțiunea p ătrată
a cepului cât și a adâncimii locașului.

Îmbinare cap la cap cu bridă, în secțiu ne de o pătrime din gr osimea piesei
folosită pentru piese cu secțiune pătrată , ofer ă o mare rezistență la forțele de compresie și răsucire.
Îmbinare cap la cap du blă, cu bridă
este o tehn ică dificil de realizat. Oferă aceleași proprietăți c a și tehnica de mai sus.
Îmbina re cap la cap cu patru cepuri
oferă rezistență îmbinăril or în cazul apariției forțelor de răsucire. Totuși această metodă de îmbinare
este folosi tă mai mult pentru aspectu l ei.

57
4.2.3 IMBINAREA GURA DE L UP
Imbi narea cu denumirea de ” gura de lup ” este den umirea populară , a prelungirii și unirii a două
grinz i.

58

4.4. Imbin are prin chertare
La îmbi nările prin c hertare transferu l eforturilor de la o pies ă la alta se produce prin
contactul direct p e suprafața de asamblare. Piesele îmbinate prin cherta re sunt menținute în poziția
corectă de îmbinare prin elemente de prinder e (buloane, cuie, scoabe, ecl ise laterale, etc.). În
calcul ul îmbinării nu se ț ine se ama de eforturile care ar putea fi preluate de elementele de prindere
dar trebuie să se țină seama de slăbirile de secț iune produse de aceste eleme nte.
4.4.1. Îmbi nări prin chertare la piese d ispuse în pre lungire
Aceste îm binări se realize ază în tre două piese din lemn situate în același pla n, chertate
simetric și se folosesc la elemente solici tate la compresiune . Eforturile de compresiune sunt
transferate prin su prafața de contact (Ac). Ele mentele supli mentare folosite la îmbinare (eclise ,
buloane, scoabe, zbanțuri, etc.) nu preiau efortur i sau preiau eforturile reduse de întindere, atunci
când îmbinarea este supu să și la momente încovoiet oare situație în care el ementele se
dimensionează la aceste efortu ri.
Verificarea î mbinării constă î ntr-un calcul asemănător cu verificarea elementelor
comprimate paralel cu fibrele dar în mod curent capaci tatea portantă este sa tisfăcută deoarece Rstrc
= Rcc.

59
4.4.2. Îmbinări prin chertare la piese dis puse perpendi cular
Îmbinările prin chertare l a pies e dispuse perpendicular se folosesc la rezemarea grinzilor pe
stâlpi , a stâlpilor și popilor pe tălpi de reazem sau grinzi , a grinzilor pe alte gr inzi precum și la
rezemarea subgrinzilor de la nodur ile fermelor cu zăbrele pe cosoroa be .
Stabilit atea î mbinării la deplasări laterale se asigură cu cepu ri , scoabe , piese metalice sau
prin modul de realiz are a chertării .
La grinzile rotunde care se reazemă pe stâlpi chertarea de rezemare trebuie s ă fie realiza tă cu
teșitură .
Transmiterea efo rturil or pe suprafața de contact dintre cele două eleme nte se face prin
compresiune perpendiculară pe fibre ( strivire) la grindă, talpă, subgrindă, etc. ș i în lungul fibrelor la
stâlpi și popi. Capacitatea portantă a îm binărilor la elemente le amplasate pe rpendi cular este dată de
relația:
Qr i = R cc L . Ac . mT,c . mr unde:
RcLc – rezistența de calc ul la compresiu ne per pendiculară pe fibre;
Ac – aria de contact între cele două elemente (aria reazemului); în cazul îmbin ărilor cu cep la
calculul ariei de contact se va scă dea aria cepului;
mT,c – coefic ient care ține seama de tratarea lem nului;
mr – coeficient de reazem, cu valoarea curentă de 1,6.
Dacă Qr i < Qef, pentru a nu mări dimensiuni le elem entului vertical se pot adopta
următoarele soluții:
– elementul de descărca re (talpa) se poate realiza din le mn de rezistenț ă mare (lemn de foioase);
– mărirea ariei de contact prin dispunerea unor saboți sau a unor cutii metalice.
Saboții se fi xează împotriva deplasărilor l aterale, prin buloane dispuse în găuri realizate cu
secțiune ovală astfel încât transmi terea efortului să se facă pe suprafața de strivire și nu prin
buloane. În anumite cazuri pot apărea în practică îmbinări, având piesele d ispuse perpendicular (
îmbinăr i între grinzi și per eți, între grinzi și stâlpi și î ntre grinzi) care se realizează pr in chertarea
unei pie se la capăt sub formă de lambă și cu un uluc la cealaltă piesă.
Tradițional există îmbinări cu lambă centrală, atunc i când piesele care se îmbină au înălțime
egală sau lambă așezată la partea de jos a piesei, la îmbinarea pieselor de înălțimi difer ite . La grinzi
ulucul se realizează în axa elementului sau în zona comprimată iar la calcul se ține seama de
slăbirea secți unii.

60
Pentru această sit uație normele E UROCOD E 5 impu n verificarea capacității portante la
compresiune perpendiculară pe fibre și a capacității portante la forfecare per pendiculară pe fibr e.
Modul de reali zare a chertării la îmbinări cu lambă și ulu c
Verificarea l a compresiune pe rpendi culară pe fibre se face cu relația:
σc,90,d = Vd / b l ≤ kc,90 . fc,90,d unde:
σc,90,d – efortul de c ompresiune pe rpendicular pe fibre;
Vd – forța tăietoare ;
b l – aria de strivire ;
fc,90,d – rezistența de calcul la compresiune perpendicular pe fibre,
kc,90 – coeficient care ține cont de modul de rezemare; în m od curent se poate adopta valoarea
1,0.
Pentru verific area forfecării perpendiculare pe fibre se folo sește relația:
τd = 1,5 Vd / b he ≤ kv fv,d unde:
Vd – forța tăietoare ;
b he – aria de forfecare;
fv,d – rezistență de calcul la forfecare perpendiculară pe fibre;
kv – coeficie nt care depinde de ge ometria îmbinării și se determin ă funcție de înălțimea grinzi (h),
înălțimea lambe i (he) și de distanța x.
Pentru lambă situată la partea inferioară a grinzi kv = 1,0 i ar în cazul cu lambă centrală central
EUROCODE 5 impune valoarea :
kv = min
5 / [√ h (√ he ( 1 – he /h ) /h ) + 0.8 x √h/ he – (he /h) 2 / h]
Îmbinări prin chertar e la piese dispuse sub un unghi α
Îmbinare a prin chertare a dou ă piese amplasat e sub un anumit unghi α asigură trans miterea
eforturilor de compresiune prin contactul pe s uprafața frontală a îmbinării.
În funcție de mărimea solici tărilor și de dimensi unile pieselor componente îmbină rile se pot
realiza cu chertare fr ontală având un prag sau două praguri sau sub formă de îmbinare cu chertare
cu prag în spate .
Este re comandată folosirea îmbinării cu prag frontal simplu deoarece folosirea îmbinărilor
cu prag dublu și cu prag în spa te necesită o realizare foarte pre cisă. La grinzil e cu z ăbrele se mai pot
realiza și al te variante de îmbinări prin chertare, între elementel e care se întâlnesc sub un anumit
ungh i și anume:

61
– îmbinări folos ind un călcâi, la nodurile inter mediare ;
− îmbinări duble consolida te cu eclise la fermel e având talpa superioară realiz ată din două
elemente și talpa inferioară dintr -un ele ment.
Pentru optimizarea lucrului îmb inării, tăierea praguril or se realizează func ție de unghiul α dintre
cele dou ă elemente și anume:
– pentru α < 30ș t ăierea se face perpendicular pe elementul comprimat;
– pentru α ≥ 30ș tă ierea se realizează după bisectoarea u nghiului exterior β dint re cele două piese.
Pentru îmbinarea c u prag în spa te tăierea se realize ază perpendicula r pe a xa longitudinală a
elementului comprimat.
Înălțimea pragului (adâncimea chertă rii) hc, la îmbinări cu prag simplu și hc1 la îmbinări cu pra g
dublu trebuie să fi e :
– minim 2 cm la grinz ile ecarisate, respec tiv minim 3 cm l a grin zile din lemn rotund;
– maxim hi / 3 la nodurile de reazem ale grinzilor cu ză brele;
– maxim hi / 4 la nodurile intermediare ale grinzi lor cu zăbrele și la elemente cu grosime mai
mică de 8 cm.
Înălți mea celui de al doile a prag hc2 trebu ie să fie cel puțin hc1+ 2 cm dar max im hi/3,
respectiv hi / 4 în condițiile de la chertare a cu prag simplu. Lungimea reală a p ragurilor de
forfecare ( lp1 respectiv lp2 ) t rebuie să fie ≥ 10 hc1 respecti v 10 hc,2 ; ≥ 2h ; ≥ 20 cm.
Norm ativul EUROCODE 5 imp une, în cazul chertării cu p rag dublu, condiția ca adâncimea
de chertare a primulu i prag (hc1 ) să fie mai mică decât (hc2) prag 2 – 10 mm și mai m ică decât 0,8
hc2 .
La nodurile intermediare ale grinzilor cu zăbrele se poate adop ta și soluția tr ansmit erii
eforturilor din diagon alele comprimate prin intermediul unei îmbinări cu căl câi
Îmbinările prin chertare sunt menți nute în poziție cu ajuto rul buloanelor de pri ndere sau cu ajutorul
ecliselor laterale. În trecut acest lucru se realiza și cu a jutoru l unui cep central. Buloane le de
solidarizare se amplasează perpendicular pe talp a superioară, atunci când α < 30ș și perpe ndicular
pe teșitură, câ nd α ≥ 30ș. Diametrul buloanelor rezultă din calcul ș i va fi minim um 12mm și
minimum 1/ 25 din lungimea lor. L a nodurile de capăt a grinz ilor cu zăbrele se pot folosi subgrinzi
care reazemă p e centuri sau pe cosoroabe. Centrarea nodu lui se recomandă să fie făcută după axa
secțiunii nete a tălpii inferioare .
Capacitatea portantă a îmbinării depinde de ungh iul α, de adâncimea de chertare hc și de
lungimea pragului de forfecare lp iar calculul trebuie să ia în considerare:

62
− capacitatea portantă la str ivire pe suprafața de contact ;
− capacitatea portantă a pragului la forfecare;
− capacitatea porta ntă a elementului întins în secți unea slăbită prin chertare;
− verificarea buloanelor de solidarizare.
Imbinari in lemn cu bulo ane
Modul de alcătuire al structuri lor determină realiza rea de îmbinări din ce le mai variate; cu
elemente plane și/sau spațiale, cu sau fără accesorii metalice. O îmbinare este alcătuită din două sau
mai multe eleme nte alătur ate, având între ele unul sau mai multe piese mecanic e de fixare. În cele
mai multe str ucturi din lemn, conex iunile sunt dintre cele mai importante, dar puțin studiate.
Îmbinările asigură cont inuitatea membrilor și rezistența și sta bilitatea sist emului. Ac estea pot avea
elemen te în întregime din lemn, dar fr ecvent, se ut ilizează combinația l emn – oțel.
Cedările observate în cele mai multe structuri din lemn, sunt atribuite proiectării impropr ii
a îmbinărilor, nerespectării detaliilo r de construc ție (de fab ricație), sau de func ționare. Conectorii
pentru lemn sunt capabili să transfere cea mai mare forță de f orfeca re pe unitate față de oricare
dintre elementele de fixare mecanice existente. Tipu ri de conectori din lemn utilizați frecve nt în
prezent sunt plăcu țele metalice dințate , inelele despicate etc. . Îmbin ările constru cțiilor din lemn
sunt supuse la difer ite so licitări, în funcție de poziția în structură și natura eforturilor care le solicit ă.
De o dificultate deosebită sunt îmbină rile supuse l a întinder e și, ca atare, acesto ra li s -a acordat o
atenție spor ită.
Figura 16 prezintă curbele sarcină – deformație pentru patru tip uri de îmbinări. Se o bservă că în
timp, pe lângă defo rmațiile elas tice, apar deformații plastice. Mărim ea def ormației to tale este
determinată de valoarea deformațiilor inițiale, de tipul îmbinării și mărimea efortului ce le solicit ă.
Privită ca un sistem, îmbinarea cedează. C edarea este în funcție de contri buția fiecăru i element la
deformaț ia totală, de mă rimea strivirii l ocale a elementelor de îmbinare, de apariția unor lunecări
mari datorită forfecării, precum și de deformarea de ansamblu a elementelor î mbinate, ș.a.

63

Fig. 16. Curbe sarcină – deformație pentr u diferite tipuri de îmbinări .

Fig.17 . Analiza comparativă a valorilor energiei totale și ale energiei de inițiere, pentru îmbinări

64
Fig.18. Analiza comparat ivă a valo rilor indicelui de tenacitate, pent ru imbina ri, cu diametre diferite
ale tijei metalice

Prin suprapunerea diagramelor forță -depla sare se observă că odată cu creșterea diametrului
tijei crește și forța maximă de rupere deplasările fiind m ai m ici. Deplasări mari s -au produs la
diametrul minim , înregistrând și forță mică de rupere. Analiza compa rativă a curbelor de încărcare
pentru toa te tipurile de tije (la același diametru) și accesorii utilizate a arătat că utilizarea
crampoanelor tip Bull dog face ca deplasările dintre elemente sa fie c ele m ai mari, la forța foarte
mare, deci îmbi nările să fie mai r igide.
Aceste plăcuțe au menținut legătura între elementele îmbinării, până la deteriorarea lor, când
elementele se pot desprinde din îmbinare.
Practic, tija cilindrică este cea care menține asamb larea, chiar și după deteriorarea crampo anelor tip
Bulldog, ruperea tijei ducând la distrugere a definitivă a îmbinării. În
cazul îmbinării la care nu s -au utilizat piulițe la capetele tijei, s -a înregist rat cea mai mică forță de
rupere, cu deplasări m inime între elementele îmbinării.
• Caracteru l distrugerii unei îmbinări influențează comportarea d e ansamblu a construcției
respective.
Astfel, îmbinările pot fi elastice (flexibile), dacă cedarea se produce în mod treptat, datorită creșterii
pronunțate a deformațiilor plastice, precum și rigide dacă cedarea se produc e brusc.

65
• Cedarea bruscă este cara cteristică îmbinărilor la care solicitarea predominantă este forfecarea .
Cedarea lentă este caracteristică îm binărilor la care legăturile sunt solicitate la încov oiere, iar
piesele îmbinate la strivire.
• Comportame ntul g eneral al îmbinărilor sub sarcină a fost asemănător pentru toate cele trei
diametre ale tijei. Diferențele au fost date de variația diametrelor și s-au evidențiat prin modul și
forța maximă de rupere.
• Energia totală absorbită și cea de inițiere a r uperii au înregistrat cele mai mari valor i în cazul
îmbinărilor cu tijă netedă de 6 mm, valorile cele mai mici fiind în cazul ansamblului cu tija de 6 mm
fără piuliță și cu tija netedă, de 8 mm diam etru.
• Spre deosebire de îmbinările cu tije de diametru d e 6 mm , în cazul îmbinărilor cu tije nete de de
diametre 8 și 10 mm, energia absorbită și cea de inițiere au fost mai mici, comparativ cu asamblările
la care s-au adăugat și crampoane tip Bulldog.
• Indic ii de tenacitate au avut valori mari în cazul utiliză rii cr ampoanelor tip Bulldog, pentru toat e
tipurile de diametre ale tijelor.
• Indicele de tenacitate cel mai scăzut a fost înregistrat la îmbinarea c u tija de 6 mm, netedă, iar
valoarea cea mai mar e a avut-o ansamblul la care nu sau adăugat p iulițe la cap etele tijei.
4.4. FERMA DIN LEMN CU C ONSUM MEDIU DE OȚEL
Lemnul a fost folosit ca material de construcție incă din cele mai indep ărtate timpuri,
suferind diverse prelucrări, in scopul s atisfac erii unor nevoi din ce in ce mai mari; a constituit și
constituie in continuare un material de bază in activitatea de construcții datorită proprietăților sale
fizico – mecanice favorabile și a multiplelor avanta je de ordin tehnic si constructiv.
In etapa a ctuală in țara noastră folosirea lemnul ui este puternic concurată de alte
materiale cum sunt: oțelu l, betonul armat, materialele plastice, aluminiul, devenind dintr -un
material structural, un m aterial folosit in special pentru cofraje, sprijiniri, e lemente de finisaj etc.
Intenția este d e a in cerca să reevidențiem avant ajele acestui material și de a
repune in atenția investitorilor, proiectanților, constructorilor spre exemplu folosirea lemnulu i
pentru structura acoperișurilor sub formă de ferme din lemn d e rășinoase cu consum redus sau
mediu d e oțel.

66

Fig.19. Schema d e axe pentru o fermă cu deschider ea de 18.00 m
Avantajele construcțiilor din lemn:
– coeficient de calitate (raport intre rezis tența mecanică și masa volumică) ridicat, fiind
comparab il cu o țelul și superior zidăriei și bet onului ;
– coeficient de dilatare termică liniară redus α = (3…8)x1 0-6 in sens longitudinal fibrelor;
– prelucrare ușoară cu mana de lucru mai puțin calificată;
– executarea și mo ntarea construcțiilor din lemn se poat e face in orice anotimp fără a se
lua mă suri s peciale;
– construcțiile di n lemn pot fi asamblate, demontat e și remontate cu ușurință și cu costuri
minime;
– permit realizarea unor forme arhitecturale plăcute;
– la prel ucrare și la punerea in operă consumul de ene rgie este mic, de cca. 5 ori mai
redus decat la beton;
– in cele m ai multe zone din țara noastră le mnul este un material local;
– durabilitatea construcțiilor din lemn crește in cazul unui regi m optim de exploat are și cand
lemnul este protejat impot riva pu trezirii și a focului.
Evident, lemnul are și dezavantaje, insă n eajunsurile materialului lemnos p ot fi inlăturate
prin tratare corespunzătoare a acestuia cu substanțe ignifuge și fungicide și printr -o tehnolog ie
modernă de prelucrare și de fabrica ție.
In ultima perioadă s -au construit d iverse spații de producție, depoz itare, etc. de tip hală cu o sing ură
deschidere, frecvent intre 10 și 15 m. In cele mai multe cazuri s -au preferat structurile metalice atat
pentru stalpi si grinzi cat și pentru stru ctura a coperișului, realizate din europr ofile care au avantajele
și dezav antajele lor.

67
Unele din tre dezavantaje sunt:
– debitarea, uzinarea și montajul se fac cu echipe cu un grad mai mare d e calificare de
regulă in unități de producție specializ ate dot ate corspunzător (spații relativ mari, pod
rulant, echipamente spe ciale de debitare și sudare);
– materialele nu sunt locale și prin urmare necesită cheltuieli de transport, manipulare și
depoz itare;
– de cele m ai multe ori profilele metalice, panou rile de inchidere, acesoriile sunt impor tate.
Fermele triunghiulare cu co nsum mediu de oțel sunt realizate din lemn masiv ecarisat cu
imbinări păsuite (chertare), care pot transmite numai eforturi de compresiune. Alege rea tipului de
fermă se face prin diri jarea e forturilor de intindere către mon tanții din oțel beton și diagonal e
descendente comprimate care se vor executa din lemn de rășinoase. Tălpile superioare si inferioară
se execută din lemn de răș inoase. Capacitate a portantă a imbinărilor cu chertare e ste des tul de mare,
prin urmare aceste t ipuri de ferme sunt raționale pen tru deschideri de 10…20 m.
Pentru intervalul (travea) de dispunere a fermelor există două variante: o variantă reprezintă
dispu nerea la distante de 4…6 m , caz in care longitudinal, i n drept ul nodurilor fermei vor fi dispus e
pane din lemn, peste care se va bate astereala orientată după pa nta fermei. In această variantă este
necesară contravantuirea in planul acoperișului transvers al și longitudinal . O a doua variantă o
reprezintă dispu nerea f ermelor la distanțe de cel mult 1 m, ca z in care astereala va fi b atută direct pe
tălpile superioar e ale fermelor, in sens perpendicular pe linia de pantă. In acest fel se asigură
contravantuir ea in planul acope rișului și implicit o rigiditate spori tă a ac estuia.
Fixarea fermelor pe zidur ile lo ngitudinale se face prin in termediul unei subgrinzi pe o
cosoroabă montată și ancorată de partea superioară a acestora .

68

Foto 20. Montanți din OB Foto
Pentru a ev ita imbinările solicitate la intindere , respe ctiv prin eclisarea tălpii inferi oare s -a limitat
lungimea tălpii inferioare la cca. 18.00 m, lungi me pe care cele mai multe ateliere de prelucrare a
lemnului brut au garantat -o.
Calculul pentr u astfel de ferme se face conform cu Normativul privind proiect area
construcțiilor din lemn NP 0 05-2003.
Atenția sporită trebuie acordată imbinărilor și in specia l imbinării nodului de capăt, unde
imbinarea prin chertare solicită la forfecare in lungul fib relor talpa inferi oară. Prin urmare poate
rezulta o imbi nare cu prag dublu (in cele mai multe ca zuri) sau simplă. Suplimentar, pe ntru a avea o
rigiditate sporită a nodului se pot prevedea buloane inclinate intre talpa superioară si subgrindă, sau
eclisare de o parte și de a lta a nodului cu scanduri (Fig. 20), d ulapi s au placi tip TEGO.

69

Fig. 21. Nod de ca păt
Nu intotdeauna interse cțiile de axe ale elementelor sun t corelate astfel incat să nu apară
excentricități in nodurile tălpilor și atunci pentru nodur ile tălpii inferio are s -au preferat imbinări cu
saboți c are să asigure o astfel de axare, așa cu m se v ede in fig. 22 și Foto 22.
Fig. 22. Imbinare cu sabot

70
Fig. 23. Șablon pentru debitarea și chertarea tălpii superioare
Montarea se poate face practi c in orice anotimp și poate fi facută la sol și montaj cu macara
sau la poziție cu asigurarea ce l puți n a săgeții la mijlocul ferm ei egale cu zero prin intermediul unor
popi metalici extensibili sau din lemn (Foto 24).
Avantajele acestor tipuri de ferme:
– lemnul de rășinoas e poate fi considerat „local” in aproa pe toat e zonele țării noastre;
– atelie rele d e preluc rare a lemnului brut sunt amplasate, de regulă, foarte aproape de
zonele de unde lemnul este tăiat, ceea ce conduce la cheltuieli minime de transp ort,
depozitare, ma nipulare;
– prelucrarea (debitarea, ch ertarea ), precum și montajul se poate f ace in șantier, după
șabloane cu f orță de muncă puțin calificată;
– prelucrarea și montajul se pot face practic in orice anotimp;
– toate materialele pentru rea lizarea acestor fer me sunt ușor de procurat, necesită
prelucrări primare și montaj facil. Foto 2 5 Mont ajul la poziție
Planșele p entru execuție, in afară de scheme le generale, detaliile de noduri este bine să conțină
șabloanele elementelor, cu toate cotele chertărilor pentr u a asigura precizia de execuție .
(fig. 25).

71
4.5. Model de calcul pentru ferma din le mn cu deschidere de 18 m
Date geometrice:

– deschiderea :
m l 00,18=
– înălțimea la coamă:
m h 00,10=
– lungimea:
m m travei L 00,30 00,3 10 ==
– La fermele triungh iulare cu 2 pante, înăl țimea optimă se determină î n func ție de
deschiderea fermei, după cum urmează:
m m l hf 60.3 00,1851
51=

=

=
; α=21.480

Conditii de a mplasament

– Baia Mare
– Categoria de teren I ( Zona urbana )
– Clasa de importanta ( expunerea la actiunea va ntului ) III
( constructii de tip curent )

Material

– Lemn de brad
– clasa de cali tate a lemnului: I
– modul de tratare a lemnului: ecaris at, ignifugat
– învelitoare: tablă cutată
– pane din lemn de brad

72
Evaluarea încărcărilor

Evaluarea incarcari lor perm anente

a. Învelitoare : tablă cutată 8 mm

2 22
/ 0768,0 /100081,9 / 83.7mkN mkNmkgG ==

Suprafața învelito rii
208.29) cos(00,900,3m Si ==

mkN pinv
z / 23,0
cos908.29 0768.0. ==


b. Pane pentru fi xare invelitoare ( sectiune 15×25 cm )

mkN ppane
z / 675,03625,015,0 ==

Evaluarea actiunii din zapada (conform CR-1-1-3/2012)

– Valoarea caracteristica : S k=2 kN/m2 pentru Baia Mare

– Formula
k t e i Is sCC s =

–
Is – este factor ul de importan ță-expunere pentru ac țiunea zăpezii = 1 ( conform
clasei de importanta a cladirii ) – tabel 4.2
–
i – coeficient de formă pentru încărca rea din zăpadă pe acoperiș ; pent ru 00 ≤ α ≤ 300
;respectiv
= 56,26 ,respeciv se ob ține:
–
80,01=
508,13080,0 80,02 =+=

–
eC – coeficient de expunere al am plasamentului construcției = 1 ( pentru expunere
normala ) – tabel 4.3
–
tC – coeficient term ic = 1
– Pentru acoperi șuri cu 2 pante, î n proiectare se consideră 3 cazuri de distribu ție a
încărcării din zăpadă (cazul „i” pentru zapadă neaglo merată și cazul „ii” respectiv
„iii” pentru zapadă aglomerată) .

Cazul (i) zapada n eaglomerata :
2 2/ 8,4) (3 / 6,12118,01 mkN traveeam mkN sCC sk t e i Is =  ===

73

Cazul (ii) zapad a aglomerata :
2 2
. / 28.8) (3 / 76.2211 381,11 mkN traveeam mkN sCC sk t e i Is dr =  ===
2 2
. / 40,2) (3 / 80,0211)50,080,0(1 mkN traveeam mkN sCC sk t e i Is stg =  ===

Cazul (iii) zapada aglomerata :
2 2/ 28.8) (3 / 76.2211 381,11 mkN traveeam mkN sCC sk t e i Is stg =  ===
2 2
. / 40,2) (3 / 80,0211)50,080,0(1 mkN traveeam mkN sCC sk t e i Is dr =  ===

Acțiunea vântului (CR 1 -1-4-2012)
Presiunea/suc țiunea vântului ce ac ționează pe suprafe țele rigide exterioare ale
clădirii/struct urii se determină cu rela ția:
()e p pe Iw e zqc w =

unde:
Iw
– este factorul de impo rtanță-expunere pentru ac țiunea vântului
pec
– coeficientul aerodi namic de presiune/suc țiune pentru suprafe țe exterioare
()e pzq
– este valoarea de vârf a presiunii dinamice a vântului evaluată la cota
ez
ez
– este înăl țimea de refe rință pentru presiunea exterioară
Factorul de importan ță-expunere pentru ac țiunea vântul ui se determ ină în func ție de clase de
importan ță-expunere a construc ției. Const rucția se încadrează în clasa III de importan ță-expunere,
rezultând astfel
00,1=Iw .
Coeficien ții aerodinam ici depind de geometria și dimensiunile construc ției, de unghiul d e
atac al vântului, de categoria de rugozitate a suprafe ței terenului din amplasamentul construc ției,
etc.
Valoarea coeficien ților aerodinamici se stabile sc pentru diferite zo ne ale constru cției și se
determină în f uncție de direc ția vântului și panta aco perișului.
Divizarea zonelor se obțin în func ție de:

()hb e 2, min= , unde:

b – este dimensiunea laturii perpendiculare pe di recția vântului
h
– înălțima la coamă
Valorile î ncărcări lor produse de ac țiunea vântului :
Ipoteza F H J I
Vant 1 -1,29 -0,456 -1,389 -0.72
Vant 2 +0,849 +0,555 -1,389 -0.72
Vant 3 -3,189 -0,456 -1,881 -0.72
Vant 4 +0,981 +0,555 -1,881 -0.72

74

75
4.6. Conclu zii
, putem spu ne că imbinarile din lemnul masiv in constructii :
– Orice construcție realizată din lemn, pentru a avea stabilitate și pentru a rezista la solicitările la
care este supusă prin greutatea proprie și forțele exterioare trebuie să aibă barele legate între ele în
mod raționa l, în funcție de poziția lor relativă și în funcție de rolul pe care îl au în construcția
respectivă.
– Îmbinări prin chertare se realizează din două sau mai multe piese din lemn situate în același pla n,
chertate simetric și se folosesc la elemente solici tate la compresiune. Îmbinările prin che rtare
asigură transmiterea eforturilor de la o piesă la altă, direct pe suprafața de contact corespunzător
păsuita, se caracterizează prin deformații mari în prim a fază a solicitării, până la realizarea unui
contact direct între suprafețele care transmit e fortul și deformații mai mici în fază a doua a
solicitării, după realizarea contactului dintre piese, piesele unei îmbinări prin chertare se fixau între
ele prin cepuri, scoabe sau cuie de lemn, care au rolul de a me nține contactul între suprafețele care
transmit efortul și de a împiedica deplasările relative între piese.
– În calculul de rezistență al îmbinărilor prin chertare nu se ține seama de eforturile pe car e ar putea
eventual să le preia elementele de prindere , dar se ține seama de slăbirile de secțiu ne pe care acestea
le produc.
– Ofera stabilitate foarte buna in timp
– În exploatare, o construcție de lemn este supusă atât unor sarcini stat ice cât și d inam ice, ce își
schimbă atât frecve nța cât și intensitatea în timp.
– Caracterul distrugerii unei îm binări influențează comportarea de ansamblu a construcției
respective .
– Astfel, îmbină rile pot fi elastice (flexibile), dacă cedarea se produc e în mod tre ptat, datorită
creșterii pr onunța te a def ormațiilor plas tice, precum și rigide dacă cedarea se produce brusc.
– Cedarea bruscă este caracteristică îmbinărilor la care s olicitarea predomi nantă este forfecarea .
– Cedarea lentă este caracteristi că îmbinăril or la care legăturile sunt so licita te la în covoiere, iar
piesele îmbinate la strivire.
– Prin suprapunerea diagramelor forță -deplasare se observă că odată cu creșterea diametrului tijei
crește și forța maximă de rupere deplasările fiind m ai mici

76
– Este un subiect de cercetare care nu poate fi epui zat, ca urmare mai atasez catev a poze de imbinari
pentru starnirea curiozitatii:

77

78

79

80
BIBLIOGRA FIE
• Mirela Coman , Ciocan Janet a- "Lemnul în cultura popu lara din zonele etnografice ale
judetului Maramures" – Editura Galaxia Gutenberg – Târg u Lapus, 2016
"Mihaela Radu ,REVISTA DIN LEMN,5.09.20 17"
• "Teza de doctorat , Marusceac Vladimir , 2015"
• Arhitectur a traditionala ,Publicatie tematica, nr. 35, an II.
• Prof. dr. ing. Furdui Cornel , S.l. dr. ing. Fekete -Nagy Luminita Structu ri din lemn
• Normativul EUROCODE 5
• Pop Chira, Ioana – "Societate si cultura în Tara Lapusului" – teza de doctorat la U.B. B.-
Facultat ea de Sociolog ie si AsistentaSociala, Cl uj-Napoca, 201 3
• L.Crăciunescu, E.Popa – Materiale de construcții, UTCB 1995
• L.Șerban – Materiale de construcții, Matrix Rom 1998
• C. Furdu i – Construcții din lemn. Materiale și elemente de calcul, Ed. Politehnică, 200 7
• Furdui Cor nel, Fekete Nagz Luminița – Note de curs CCIA, anul III ,2009
• http://www.woodplast.ro/lemnul_compozit.html#
• R. Crișan – Const rucții de lemn, Ed. Universitară “Ion Mincu”, 2006
• H.A. Andreica, A.D. Berindean, R.M.Dârmon – Structuri de lemn, E d. UT Press, 2 007
• https:/ /www.revistadinlemn.ro/2017/06/07
• Curtu, I . et al. , (1988) , Imbinari in lemn – structura, tehnol ogie,fiabilitate , Editura Tehnica,
Bucuresti.
• Curtu, I. & Ro șca C ., (1993), Reologia lemnulu i, Editur a Universitații , Transilvania din
Brașov.
• Date ș R. N., (2011), Elemente reologice la îmbin ări în lem n utilizate în construc ții, Teză de
doctorat, Univers itatea Transilvania din Brașov.
• .C. Pestișanu, M. V oiculescu, M.Da rie, R. Vier escu, Construc ții, Editura Didactică și
• Pedagocică – București, 1995;
• Normativ p rivind proiectarea construcțiilor din lemn, NP 005 -2003;
• Ghid pentru calculul la stări limită a elementelor structurale din lemn, NP 019 -1997.