Consolidarea bisericii Mnstirii Golia cu armturipretensionate n galerii forate

Vasile DascluAlexandru Marian

Valoarea acestui monument istoric al Iaului este arhicunoscut, maipuin starea de avariere produs de seria de cutremure severe i amplificareaefectelor acestor fenomene de terenul de fundare sensibil la umezire. Para-mentul exterior sculptat i cel interior pictat, la pereii structurali, pun dificileprobleme inginereti pentru ale-gerea soluiei de consolidare. Cu-noscnd experiena european iprocedurile posibile de utilizat,s-a adoptat tehnologia cu ele-mente armate verticale discrete(EVL) nglobate n galerii forateverticale, n masa pereilor exte-riori, n care se vor anfila bare dinoel inoxidabil pretensionate.

I. Tehnologia de consolidare a corpului bisericii mnstirii Golia dinIai prin tehnica nglobrii n masa zidriei a unor armturi n galerii forate

Este foarte veche tehnologia asocierii oelului cu zidria din piatr saucrmid, n scopul ameliorrii calitii i rezistenei structurale a diverselortipuri de construcii.

Fierul era utilizat n construcii pentru calitile acestuia de a preluantinderile, calitate cunoscut nc din antichitatea clasic.

Se cunosc importante utilizri ale fierului n lucrri de consolidare-res-taurare sau n realizarea unor detalii de legare fixare - prindere a elemente-lor din piatra.

Un exemplu aproape generalizat este cel al utilizrii de tirani pentrulegarea la nateri ale arcelor din zidrie de crmid sau piatr.

De asemenea, s-au utilizat tirani metalici pentru asigurarea legturiintre elementele structurale (pereii longitudinali i transversali etc.).

La bisericile de cult ortodox din Moldova (exemplu biserica SfiniiVoievozi a mnstirii Agapia, mnstirea Golia din Iai, biserica Sf. Sava

Vasile Dasclu, Alexandru Marian

din Iasi, Holboca-Iai etc.) toi pereii din zidrie de piatra i cei din crmidau fost executai cu centuritirant din lemn la nivelul fundaiilor i 2-3 nivelepe nlime, precum i la baza turlelor n multe cazuri avnd la capete ancoredin metal, vizibile.

Dac revenim la materialul utilizat, metalul a fost utilizat n diferitescopuri ca tirani sau platbande la coloane i cupole avariate, inclusiv aso-ciate cu tehnici cunoscute de introducere a unor tensiuni iniiale prin pren-clzirea barelor i platbandelor, pentru asigurarea conlucrrii-conexiunii cuelementul consolidat.

n perioada mai recent, evoluia tiinei i tehnicilor de consolidare azidriilor din piatra sau crmid a permis realizarea de galerii forate n masazidriei elementelor structurale i anfilarea, n aceste galerii, a unor tiranisub forma de fascicule (cabluri) sau bare de otel care ulterior au fost nglobateprin injectare n masa zidriei.

Trebuie subliniate calitile otelului la interveniile de urgent, la lucrride restaurare.

n mod special, subliniem posibilitatea de a satisface cerinele de rever-sibilitate a unor lucrri de intervenie la care, n plus, intervine o greutateadugat redus, tehnologie simpl de execuie, substituire minim a mate-riei originare etc.

Dar i aceast tehnologie modern comport riscuri care trebuie cunos-cute n detaliu i diminuate nct s nu influeneze calitatea, eficacitatea,durabilitatea i sigurana lucrrilor de intervenie asupra monumentului.

Cerine pentru aceast tehnologie:- compatibilitatea privind rezistena, durabilitatea, ductilitatea i rigiditatea;- conlucrarea cu ansamblul structural i intrarea n lucru la solicitrile

de calcul;- operaii tehnologice de nivel tehnic ridicat executate ntr-o ordine

tehnologic prestabilit, strict respectat la execuie;Aceast tehnic a armturilor anfilate n galerii forate, relativ simpl,

trebuie asociat cu soluiile de consolidare pe ansamblu (fundaii, macros-tructuri la nivelele superioare etc.), fie cu elemente noi, fie cu substituiri limi-tate reintegrate n componentele structurale existente.

Literatura tehnic i tiinific semnaleaz deficiente ale tehnologiei cuarmturi anfilate n galerii forate care se refera n principal la durabilitate iefecte secundare semnificative:

- riscul coroziunii barei (exemplu: barele din otel PC52 sunt expuseruginirii). Se prefer folosirea unor bare din otel inoxidabil;

- diferena de deformaii specifice la variaii de temperatur.

414

Consolidarea bisericii Mnstirii Golia 415

Se semnaleaz pericolul ca, prin coroziune, bara s-i mreasc volu-mul, provocnd ruperea zidriei n care a fost introdus (Principii i tehnicispecifice privind refacerea integritii structurale i mbuntirea comportriide ansamblu a monumentelor de arhitectur tez de doctorat ing. MirceaCrian). Se citeaz cazuri de accidente tehnice produse de fenomenul semna-lat mai sus la: Atena, Chichen Itza, Selinunte, Agricento, Paestum, Arcul luiConstantin de la Roma . a.).

Tendina actual este de a nlocui barele cu risc de coroziune cu baredin oel inoxidabil, fibre de sticla, fibre de carbon etc.

Tehnologia cu cabluri sau bare anfilate n galerii forate permite lucrride intervenie:

a) reversibile;b) ireversibile.

II. Lucrri de intervenie pe monumentn baza studiilor preliminare aprofundate, a lucrrilor de investigaii

ntreprinse asupra sistemului structural al bisericii mnstirii Golia, s-au fun-damentat soluiile de consolidare structural n expertiza tehnic i au nce-put lucrrile de execuie experimental a tehnologiei de realizare a galeriilorforate verticale n vederea realizrii elementelor discrete verticale armate (EVD).

S-a procurat instalaia de mare performan n lucrri de realizare a gale-riilor forate n masive de zidrie din piatr, caramid etc. tip B & B hidrau-lic unit SV18HWE (diametrul galeriei forate = 100 mm i lungimi 30 m).

Cu aceast instalaie s-au executat trei galerii forate n zidria din pia-tr a peretelui de sud de la biserica mnstirii Golia, de la cota +13,45 m pnla fundaii -0,50 m sub cota trotuarului.

La aceasta experimentare au ieit n eviden multiple aspecte privind:- starea tehnica a zidriei din piatra a pereilor de sud ai bisericii;- lipsa de etaneitate a rosturilor dintre blocurile din piatr vizibile de

pe paramentul exterior al bisericii;- rezistena aparent relativ slab a pietrei din zidul n care s-au execu-

tat galeriile forate i dificultile n realizarea galeriilor utilizabile, dac seevalueaz riscurile la execuia forrii;

- abaterile de la traseu avnd n vedere nlimea galeriilor de cca 1400 cm(1% ar reprezenta 14 cm, ceea ce este de neacceptat n mod practic). Se com-plic ordinea de execuie i/sau poziia blocurilor de ancorare ale bareloranfilate n galerii;

Vasile Dasclu, Alexandru Marian

- posibilitile condiionate de protecie anticorosiv a armturilor anfi-late n galeriile forate, dar i de asigurarea unei conlucrri cu masivul de zidriedin piatr al bisericii Golia;

- exista i posibilitatea unei soluii reversibile, prin utilizarea unor bareprotejate anticorosiv anfilate n teaca proprie (sau cabluri asimilate din teh-nica precomprimrii) fr a se executa monolitizarea acestor armturi n masi-vul de zidrie al pereilor n care s-au executat galeriile forate.

Ulterior, n timp, cnd se va dispune de alte mijloace tehnice i finan-ciare, s fie nlocuii tiranii independeni cu alte soluii care s satisfac cer-inele de rezisten, ductilitate i durabilitate fr a afecta materia originar ivaloarea cultural a monumentului.

- forarea celor trei galerii verticale 100 mm la pilastrul din zidul desud ax5 a confirmat posibilitatea tehnic de realizare a EDVlor.

Proiectul avnd la baz rezultatele obinute experimental, cuprindeconsolidarea structurala a corpului bisericii Golia, constnd din:

I1 - execuia galeriilor forate vertical cu diametrul de 100 mm n masapereilor exteriori din zidrie de piatr, n zona blocurilor din piatr spreparamentul exterior al zidurilor bisericii;

I2

- consolidarea fundaiilor din zidrie de piatra, prin realizarea uneigrinzi de fundaie alctuit din talpa superioar, talpa inferioar, montani,diafragme transversale (coaste) i blocuri de ancorare a elementelor discreteverticale (casete de ancorare);

I3- realizarea unei macrostructuri la partea superioar o grinda cen-

tura amplasata pe corni de la cota +13,45 m, n care se face ancorarea arm-turilor anfilate n galeriile verticale forate i din care se dezvolt conexiuni ver-ticale pn n grind, centura orizontal superioar de la cota +15,50 m;

I4- realizarea unor legturi transversale care s fac conexiunea ntre

grinzile centura longitudinale de pe zidul de Nord cu cel de Sud; I

5- introducerea unor sisteme de bare nglobate n galerii forate n

zidurile transversale ntre cafas i pronaos, ntre pronaos i camera mormin-telor (gropnia);

I6 - consolidarea tirantului introdus la lucrrile de intervenie din1941-1947, la arcul triumfal amplasat n spatele catapetesmei;

I7 - introducerea, n galeriile orizontale rmase prin putrezirea centu-rilor tirani din lemn, a unor centuri executate din armturi fretate i betonatecu microbeton completat cu injectri cu lapte de ciment;

I8- introducerea a dou conexiuni transversale ntre grinda de consoli-

dare a fundaiilor de pe zidul de nord i sud, amplasate la nivelul tlpii infe-rioare i executate prin forare orizontal cu tub pierdut de diametrul 600 mm;

416

Consolidarea bisericii Mnstirii Golia 417

I9- consolidarea corpului cafas i pod cafas prin elemente verticale i

orizontale nglobate n masa zidriei de tip EVL (ZIA) i o suprabetonare a plan-eelor pe boli pentru rigidizare orizontal (intervenie numai din interior)

I10

- consolidarea turlelor.Lucrrile de intervenie cu tehnologia prezentat pentru reabilitarea

mnstirii Golia, sunt justificate de cerinele impuse de specificul monumen-tului (parament interior pictat, parament exterior sculptat, lipsa podului, sen-sibilitile structurale, rafinamentul arhitectural i cultural etc.) care implicresponsabiliti sporite, precum i adaptarea soluiilor proiectate la stareafizic i tehnicile aplicate pe parcursul interveniilor.

n prima urgen sunt cuprinse n documentaia tehnic i economicpentru cofinanare interveniile I

3, I

4, I

5, I

9.

- realizarea lucrrilor de consolidare la nivelul macrostructurii;- realizarea conexiunilor transversale ntre grinzile-cuzinet centura lon-

gitudinale nord i sud.- introducerea de bare nglobate n zidurile transversale;- consolidarea planeelor i parial a zidurilor de la cafas i pod cafas.Lucrrile de consolidare ncepute sunt sistate n faze critice din lipsa

fondurilor de finanare.n figurile anexate se prezint soluia de intervenie cu bare nglobate,

anfilate n galerii forate, experimentate pentru realizarea consolidrii biseri-cii mnstirii Golia.

La promovarea programului experimental i a tehnologiei proiectate iexperimentate, ne-am bucurat de colaborarea i susinerea profesorului ingi-ner Alexandru Cimigiu i a specialitilor din Ministerul Culturii i Cultelor.

III. Soluii pentru execuia armturii introduse n galeriile forate n varianta intervenie reversibilSe pot utiliza ca armturi:- cabluri anfilate n teci metalice sau din PVC, etane, injectate n pre-

alabil i ancorate la capete n blocaje utilizate curent n tehnologia armturi-lor cu eforturi iniiale (pretensionate). ntre mantaua cablurilor i galerie seintroduce un amestec friabil care s permit extragerea cablurilor sau se lasspaiu liber;

- aceeai soluie cu bare din oel PC, oel inoxidabil sau fibre de carbon. n varianta intervenie ireversibilArmturile n soluiile de la varianta A anfilate n teci de protecie anti-

corosiv sunt ancorate n fundaie i n grinda centur de la partea superioara

Vasile Dasclu, Alexandru Marian

a zidului, iar galeria forat este injectat pentru a face conexiunea cu masazidriei din piatr a peretelui consolidat. n aceasta soluie, att armturileintroduse n galerie ct i zonele de ancorare sunt blocate prin injectare, res-pectiv betonare.

418

Fig. 1

Consolidarea bisericii Mnstirii Golia 419

Fig. 2

Vasile Dasclu, Alexandru Marian420

Fig. 3

/ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName (http://www.color.org) /PDFXTrapped /Unknown

/Description >>> setdistillerparams> setpagedevice