Embed Size (px)
Citation preview
1
CONSOLIDAREA STRUCTURILOR DIN ZIDARIE
- Bibliografie Selectiva -
1. Mihai Niculita, Liviu Groll- “Consolidarea cladirilor din patrimoniu”, editura Societatii Academice “MATEI-TEIU BOTEZ”, Iasi, 2007;
2. Remus Emil Pasca, Andrei Moga-”Tehnologia reabilitarii constructiilor”, U.T.PRES, 2001;
3. Corneliu Nistor, L. Troia, M. Teodoru, H. Minialov-”Consolidarea si intretinerea constructiilor”, Editura tehnica, 1991;
4. Augustin Popa, Nicoleta Maria Ilies,”Consolidarea fundatiilor”, UTPRESS, 2009;
5. Mariana Brumaru, Mircea Mihailescu,”Controlul structural al cladirilor”, Editura UTPres, Cluj-Napoca, 2006, ISBN (10)973-662-237-1, ISBN (13)978-973-662-237-3.
6. Mariana Brumaru si colectiv, ”Curs de formare profesionala pentru specialisti in monitorizarea si intretinerea cladirilor”, 2006, ISBN (10) 973-662-238-X, ISBN (13) 978-973-662-238-0
7. ”Umiditatea in constructii” - elaborat de Universitatea din Trento, Prof.dr.ing. Antonio Frattari, Lect.dr.ing.Rossano Albatici
8. Frank Frossel, ”Uscarea zidariilor si asanarea subsolurilor, Editura Tehnica, 2005.
9. P100/3 - 2008 Cod de evaluare si proiectare a lucrărilor de consolidare la clădiri existente,
vulnerabile seismic
10. Indicativ CR6-2006. Cod de proiectare pentru structuri din zidărie.
11. Indicativ P 100-1/2006. Cod de proiectare seismică — partea I — Prevederi de
proiectare pentru clădiri.
12. Indicativ P100-3/2008. Cod de proiectare seismica- Partea a III-a- Prevederi pentru
evaluarea seismica a cladirilor existente.
13. SR EN 1996-1-1: Eurocod 6: Proiectarea structurilor de zidărie. Partea 1-1:
Reguli generale pentru construcții de zidărie armată și nearmată.
14. ASCE/SEI 41-06 Seismic Rehabilitation of Existing Buildings.
15. http://www.utcluj.ro/utcn/civeng/leonardo
2
1. CAUZELE CARE PRODUC DETERIORAREA STRUCTURILOR ŞI A
ELEMENTELOR DE CONSTRUCŢIE DIN ZIDĂRIE
La consolidarea structurilor din zidarie trebui luate in considerare:
- vechimea constructiei;
- tipul zidariei: - din piatra naturala sau din caramida arsa sau nearsa;
- materialului de legatura dintre elementele de zidarie: zidarie uscata, mortare
cu lianti (de tip argila, var, mortar de ciment).
- sistemul structural: zidarie nearmata, zidarie armata, zidarie confinata, etc.;
- tipul fundatiilor.
Excluzand degradarea structurilor ca urmare a greselilor de proiectare si executie,
principale cauze ale deteriorarii structurilor din zidarie pot fi:
- imbatranirea materialului in timp (piatra si liantul de legatura);
- lipsa intretinerii adecvate a constructiei;
- aparitia fenomenului de condens, care conduce implicit la degradarea
materialelor utilizate la alcatuirea elementului structural;
- degradarea terenului de fundare ca urmare a infiltratiilor apelor pluviale, a
pierderilor instalatiilor de aductiune sau canalizare, a ridicarii nivelului panzelor
freatice sau a schimbarii traseelor acestora datorita unor constructii noi;
- depasirea capacitatii portante a terenului de fundare in cazul realizarii unor
constructii noi, adiacente constructiei existente;
- acţiuni fizice, chimice şi biologice asupra materialelor de construcţie;
- actiunea seismica;
- alte actiuni extraordinare: exploziile, incendiile.
Avariile caracteristice ale structurilor din zidarie pot fi:
- fisuri si crapaturi in peretii din zidarie ca urmare a degradarii terenului de
fundare;
- fisurarea peretilor din actiuni orizontale dupa directia diagonalelor (tensiuni
principale) ca urmare a depasirii capacitatii portante la intindere;
- fisurarea la baza a spaletilor din actiuni orizontale;
- aparitia de fisuri si crapaturi la intersectiile spaletilor ca urmare a lipsei unor
legaturi care sa asigure conlucrarea spatiala;
- decuplarea spaletilor de buiandrugi sau aparitia de fisuri oblice deasupra
golurilor de usi si ferestre, ca efect al actiunii seismice;
- dislocarea si cedarea partiala a zidariei in zonele cu, concentrari de tensiuni.
3
Avariile caracteristice elementelor structurale din zidarie, se clasifica astfel [9]: a.) Pereţi structurali
Nr.
crt.
Gradul de
avarie
Efecte/consecinte Deschiderea
fisurii [mm]
1
Nesemnificative
fisuri orizontale foarte subţiri în
rosturile de la bază;
posibile fisuri in diagonala şi
desprinderi minore la bază;
< 1 mm
2
Moderate
fisuri orizontale/mortar desprins la
bază şi în apropierea acesteia cu
deplasări în planul de fisurare;
posibile fisuri înclinate care pornesc de
la bază şi se extind pe câteva rânduri
de cărămidă;
posibile fisuri înclinate în zonele
superioare (inclusiv prin cărămizi);
< 5÷6 mm
3
Grave
fisuri în rostul orizontal, la bază,
fisuri înclinate extinse pe mai multe
asize;
posibile fisuri înclinate la partea
superioară a peretilor;
< 10÷12 mm
4
Foarte grave
risc de pierdere a capacităţii portante
pentru încărcări verticale;
deplasări în scară importante, unele
cărămizi au lunecat de pe cele pe care
erau zidite;
secţiunea de la baza peretelui a
început să se dezintegreze la
extremităţi;
deplasari laterale mari (în unele zone
de margine zidăria a început să cadă).
≥ 10÷12 mm
Structura este considerată cu avarii grave sau foarte grave daca capacitatea de
rezistenţă a pereţilor cu avarii foarte grave reprezintă mai mult de 10÷15% respectiv
mai mult de 20÷25% in cazul peretilor cu avarii grave, din capacitatea de rezistenţă
totală a structurii pe una dintre direcţiile principale de la nivelul la care se face
verificarea.
4
b.) Spaleti
Nr.
crt.
Gradul de
avarie
Efecte/consecinte Deschid
erea
fisurii
[mm]
1
Nesemnif.
fisuri foarte subţiri care conduc la sfărâmarea
mortarului în rosturile orizontale de la extremităţile
peretilor;
fisuri cu traseu discontinuu, foarte subţiri /mortar
sfărâmat în rosturile orizontale şi verticale (fără
deplasări); fara fisuri subtiri pe diagonala în în
cărămizi, la < 5% din asize.
< 1 mm
2
Moderate
fisuri foarte subţiri / mortar sfărâmat în rosturile
orizontale de la extremităţi şi, uneori şi în alte rosturi
apropiate de extremităţi;
fisuri orizontale şi sfărâmarea mortarului cu
deplasarea în plan în lungul fisurii şi deschiderea
rosturilor verticale;
rupere în scară cu <5% din asize cu crăpături în
cărămizi;
fisuri in diagonala, cele mai multe prin cărămizi care
ajung la colţuri sau în apropierea acestora, dar fără
să conduca la zdrobirea zidăriei.
< 5÷6
mm
3
Grave
fisuri subţiri / mortar sfărâmat în rosturile orizontale
de la extremităţi;
uneori fisuri subţiri/mortar sfărâmat şi în alte rosturi
orizontale apropiate de extremităţi;
posibil, ieşirea din plan sau deplasări în plan
(sus/jos) cărămizi zdrobite la colţuri;
fisuri orizontale şi sfărâmarea mortarului cu
deplasarea în plan în lungul fisurii şi deschiderea
rosturilor verticale;
rupere în scară cu >5% din asize cu crăpături în
cărămizi;
fisuri diagonale (>6mm), majoritatea prin cărămizi;
câteva zone zdrobite la colţuri şi/sau deplasări mici
în lungul sau perpendicular pe planul de fisurare.
< 10÷12
mm
4
Foarte
grave
risc de pierdere a capacităţii portante pentru
încărcări verticale
deplasări semnificative în plan şi/sau perpendicular
pe plan;
zdrobirea extinsă a cărămizilor la colţuri;
deplasări în scară mari (unele cărămizi au căzut de
≥ 10÷12
mm
5
pe cele inferioare);
ruperea verticală a cărămizilor în majoritatea
asizelor;
deplasari laterale mari, în zonele de margine zidăria
a început să cadă;
deplasări şi rotiri importante în lungul planului de
fisurare.
In ceea ce priveste spaletii structura este considerată cu avarii grave sau foarte
grave dacă numărul spaleţilor cu avarii foarte grave reprezintă mai mult de 10÷15%
respectiv 20÷25% in cazul spaletilor cu avarii grave din numărul total al spaleţilor pe
una dintre direcţiile principale de la nivelul de calcul.
c) Planşee cu grinzi metalice şi bolţişoare de cărămidă:
Nr. crt.
Gradul de avarie
Efecte/consecinte
1
Nesemnificative
fisuri izolate în bolţisoare, paralele cu grinzile.
2
Moderate
fisuri numeroase în bolţişoare, paralele cu grinzile, însoţite de fisuri transversale izolate.
3
Grave
fisuri cu deschidere peste 1 mm în bolţişoare, paralele cu grinzile şi însoţite de multe fisuri transversale.
4
Foarte grave
separarea parţială a grinzilor de zidăria bolţişoarelor.
zdrobirea zidăriei elementelor verticale în zonele de reazem ale grinzilor metalice.
căderea bolţişoarelor.
d. Bolţi şi cupole
Nr. crt.
Gradul de avarie
Efecte/consecinte Deschiderea fisurii [mm]
1
Nesemnificative
fisuri vizibile, la bolţi sau cupole cu tiranţi.
< 1 mm
2
Moderate
fisuri vizibile, la bolţi sau cupole fără tiranţi.
< 1 mm
3
Grave
fisuri la cheie şi la reazemele pe elementele verticale, la bolţi sau cupole cu tiranţi.
> 1 mm
4
Foarte grave
fisuri la cheie şi la reazemele pe elementele verticale la bolţi sau cupole fără tiranţi.
fisuri cu deschideri mai mari ale elementelor verticale, la bază şi la reazemul bolţii, eventual cu zdrobirea zonei comprimate.
deformaţii remanente importante (“coborârea” bolţilor) sau deplasarea laterală a reazemelor.
> 1 mm
6
2. STABILIREA CAUZEI DEGRADARILOR
Inainte de a se incepe reparea zidariei este important de observat daca fisurarea
zidariei este continua sau nu; daca aceasta este continua trebuie indepartata cauza
care o genereaza, pentru a evita reaparitia fisurii dupa ce procesul de remediere a
zidariei a fost aplicat.
Examinarea vizuala are ca scop stabilirea tipul de deteriorare. Daca aceasta este
pasiva, adica ramane neschimbata in timp, sau daca este activa, inregistrandu-se
astfel o evolutie in raport cu timpul.
In cazul fisurilor/crapaturilor, trebuie inregistrate periodic dimensiunile lor (lungimea si
deschiderea) prin amplasarea unor martori din ipsos care vor evidentia tipul acestora
(active sau pasive).
Urmarirea evolutiei crapaturilor in timp se poate face cu ajutorul unor repere din
placute de sticla aplicate la suprafata zidului prin lipire cu mortar de ipsos, dispuse
transversal pe directia crapaturii/fisurii.
3. CAND TREBUIE CONSOLIDATA O CONSTRUCTIE
Cauzele care conduc la necesitatea consolidarii unei constructii, pot proveni din:
- aparitia unor deteriorari importante la unele elemente ale structurilor de
rezistenta sau consecinta altor elemente cum sunt fundatiile, contravantuirile,
etc.
- sporirea incarcarilor la care trebuie sa faca fata constructia sau unele parti ale
ei, datorita modificarii procesului tehnologic, inlocuirii unor utilaje cu altele mai
grele sau amenajarii unor spatii impuse de modificari functionale;
- defectiuni de executie, care s-au accentuat in timp datorita exploatarii
constructiei sau utilizarii unor materiale de constructie de calitate
necorespunzatoare;
- schimbarea de destinatie a constructiei, cand in structura sa pot aparea
solicitari mai mari decat cele pentru care a fost conceputa si executata;
- aparitia unor defectiuni ale ansamblului sau parti ale constructiei care pot
impiedica folosirea ei in continuare in conditii normale;
- modificari in timp a constructiei datorita schimbarilor vecinatatilor, cum este
cazul cladirilor din marile aglomeratii urbane, cand se construiesc cladiri noi
intre cele existente;
- defectiuni datorita proiectarii, constand din adoptarea unor solutii
necorespunzatoare conditiilor in care vor lucra unele elemente ale structurii,
scheme statice sau legaturi care conduc la o comportare dezavantajoasa a
constructiei.
7
4. CATEGORII DE LUCRĂRI PENTRU REDUCEREA RISCULUI SEISMIC
Lucrările pentru reducerea riscului seismic al clădirilor din zidărie se grupează în
două categorii, conceptual diferite:
- lucrări de reparaţie, si
- lucrări de consolidare.
Amploarea şi complexitatea lucrărilor necesare pentru reducerea riscului seismic al
clădirilor din zidărie depinde de:
- starea de deteriorare a structurii din cauze seismice şi/sau neseismice;
- nivelul de vulnerabilitate seismică al structurii;
- obiectivele de performanţă stabilite pentru clădirea expertizata după etapa de
reabilitare,etc.
4.1 SCOPUL INTERVENŢIILOR
4.1.1 Scopul intervenţiilor de reparaţie
Prin lucrările de reparaţii se urmăreşte ridicarea nivelului disponibil de siguranţă
structurală al clădirii la acţiunea seismică, în raport cu un obiectiv/nivel de
performanţă cerut de investitor/utilizator, fără ca prin aceasta să poată fi depăşit
nivelul de siguranţă iniţial (NPI).
Pentru reducerea riscului seismic pot fi avute în vedere două niveluri de lucrări de
reparaţie :
- pentru revenirea la nivelul de siguranţă disponibil (NPD) în momentul
producerii ultimului cutremur;
- pentru realizarea unui nivel de siguranţă apropiat sau egal cu cel iniţial (NPI),
situatie in care se poate obţine şi prelungirea duratei de exploatare a clădirii
peste "durata proiectată”.
Lucrările de intervenţie de reparaţie se recomandă, de regulă, pentru:
- clădiri din zidărie puţin afectate (cu degradări limitate la un număr redus de
elemente) sau pentru afectări din cauze neseismice (acţiuni fizice, chimice şi
biologice);
- structurile clădirilor situate în zone cu seismicitate redusă - ag≤ 0,12g.
- la clădirile cu avarii grave, ca măsuri premergatoare lucrărilor de consolidare
sau complementare acestora.
4.1.2 Scopul intervenţiilor de consolidare
Lucrările de intervenţie de consolidare urmăresc eliminarea totală sau parţială, a
deficienţelor care conduc la un nivel de siguranţă structurală insuficient în raport cu
obiectivele de performanţă stabilite de investitor.
Aceste deficienţe pot proveni din:
- defecte de alcătuire a ansamblului structurii;
8
- dimensionarea insuficientă şi/sau alcătuirea necorespunzătoare a
subansamblurilor sau a elementelor structurale;
- degradarea proprietăţilor de rezistenţă şi deformabilitate ale materialelor de
construcţie provocată de acţiunile agenţilor fizici, chimici şi biologici;
- lipsa lucrărilor de întreţinere, reparaţie şi/sau consolidare.
Lucrările de consolidare se clasifică după cum urmează, in:
- consolidare individuală, care implică intervenţii asupra unui număr redus de
elemente structurale cu avarii grave şi foarte grave sau care au capacitate de
rezistenţă insuficientă în raport cu nivelul de performanţă propus. Intervenţia
este precedată, în toate cazurile, de o intervenţie de tip reparaţie pentru
restabilirea continuităţii aparente a zidăriei.
- consolidare de ansamblu a structurii care implică intervenţii asupra unui
număr mare/totalitatea elementelor structurale şi poate fi făcută atat cu
menţinerea sistemului structural existent cat si cu modificarea acestuia.
Interventia are ca scop eliminarea unor deficiente de alcatuire de ansamblu si
include si consolidarea individuală a unui număr important de elemente
structurale.
4.2 CATEGORII DE LUCRĂRI DE INTERVENŢIE
Lucrările de intervenţie asupra structurii nu sunt necesare, dacă sunt îndeplinite
următoarele condiţii:
- deteriorarea zidăriei, este nesemnificativă sau vulnerabilitatea cladirii este
redusă;
- deficienţele de alcătuire de ansamblu şi ale subansamblurilor / elementelor
structurale au efecte reduse.
In aceste cazuri este necesară numai refacerea finisajelor.
Daca deteriorarea pereţilor structurali si/sau vulnerabilitatea cladirii sunt moderate
sau exista deficienţele de alcătuire de ansamblu sau ale elementelor structurale sunt
necesare, de regulă, numai lucrări de intervenţie de reparaţie.
Dacă efectele deficienţelor de alcătuire au efecte moderate sau dacă investitorul
solicită ca prin efectuarea lucrărilor de intervenţie structura să satisfacă obiective de
performanţă superioare (OPS), expertul va analiza oportunitatea unor lucrări de
intervenţie de consolidare individuală a unor elemente structurale.
În cazurile în care zidăria este avariată grav, sau dacă vulnerabilitatea cladirii este
ridicată, pot fi necesare:
- lucrări de intervenţie de consolidare de ansamblu a structurii atunci cand
deficienţele de alcătuire sunt moderate sau majore;
- numai lucrări de consolidare individuală a unor elemente structurale, dacă
exista deficienţele minore de alcătuire.
9
La clădirile la care numărul elementelor cu avarii grave este nesemnificativ, pot fi
adoptate unele lucrări de intervenţie de consolidare/reparare a elementelor avariate
cu obligaţia verificării prin calcul a eficienţei acestora pentru siguranţa ansamblului
structural.
Daca zidăria este avariată foarte grav, sau dacă vulnerabilitatea calculată este foarte
ridicată, indiferent de severitatea deficienţelor de alcătuire, sunt necesare lucrări de
consolidare de ansamblu. In acest caz se recomandă compararea costurilor directe
şi indirecte ale lucrărilor de intervenţie cu costurile de înlocuire.
4.3 LUCRĂRI DE REPARAŢIE
Lucrările de reparaţii au ca scop principal refacerea continuităţii aparente a zidăriei.
Alegerea procedeelor de interventie se face de către expert în funcţie de:
- tipul zidăriei (elemente/mortare/ţesere);
- starea de degradare (din cauze seismice şi/sau neseismice);
- disponibilitatea procedeelor tehnologice, etc.
4.3.1 Refacerea mortarului din rosturi
Refacerea mortarului din rosturi este recomandată în cazul în care mortarul este
degradat din acţiunea unor factori de mediu (precipitaţii cu sau fără îngheţ/dezgheţ,
agenţi agresivi din atmosferă etc.) sau în cazul mortarelor foarte slabe (mortare de
argilă sau mortare cu dozaj de var mic - orientativ mai mic decât 1:5).
Înlocuirea mortarului are ca rezultat sporirea rezistenţei la compresiune a zidăriei în
cazul pereţilor de grosimi moderate (până la două cărămizi).
Pentru perei cu grosimi mai mari (peste 2 caramizi), sporul de rezistenţă rezultat este
nesemnificativ deoarece adâncimea zonei în care se poate interveni este limitată.
Operaţia implică scoaterea mortarului existent din rosturi pe o adâncime de 60÷80
mm şi înlocuirea acestuia cu un mortar cu proprietăţi mecanice superioare (minimum
M5 (5 N/mm2).
4.3.2 Reintegrarea prin parti cu desfacerea profunda a rosturilor si chituirea
lor
Interventia este aplicabila doar in cazurile zidurilor din piatra, care se prezinta intr-o
stare relativ buna de conservare si unde mortarul din rosturi si-a pierdut din
proprietatile care asigurau legatura zidariei.
Eficienta sistemului este mare in cazul peretii despartitori.
Modul de executie:
- desfacerea in profunzime a rosturilor din zidarie de piatra cu ajutorul
raschetelor, evitand daltuirea si utilizarea instrumentelor mecanice;
- spalarea cu jet de apa sub presiune, si
- rostuirea cu un mortar poros, care trebuie sa ramana aparent.
Avantaje: - importante economii de materiale.
10
Fig. 1 Desfacerea profunda a rosturilor
4.3.3 Repararea si refacerea leziunilor cu ajutorul mortarelor speciale
Interventia este aplicabila local pe suprafete ale peretilor fisurati inaintea efectuarii
unui tratament necesar pentru regenerarea structurii distruse.
Modul de executie:
- se eliminarea partile desprinse si cele fracturate pana se ajunge la suprafete
sanatoase;
- se curata fisurile cu un jet de apa sub presiune;
- chituirea fisurilor.
Chituirea superficiala, necesita folosirea materialelor traditionale ce includ pulberi
provenite din macinarea materialelor rezultate din cioplirea peretilor.
Daca absorbtia de apa indica stari profunde de leziune in grosimea peretelui, se
recomanda tehnica de injectare punctiforma sub presiune.
Fig. 2 Refaceri locale cu mortar
special
Fig. 3 Chituirea rosturilor cu mortar
11
4.3.4 Imbunatatirea caracteristicilor mecanice ale peretilor, prin impregnare
Modul de executie:
- stropirea cu un jet de aer sub presiune a materialelor consolidante (acrilice,
fluoro-carbonice, silicice); acestea trebuie sa penetreze in perete cca. 3-5 mm,
pelicula fiind un invelis care conduce la cresterea mecanica a peretelui;
- amorsarea superficiala cu o rasina de vascozitate redusa, care impiedica
apritia fenomenului de capilaritate. Amestecul trebuie sa patrunda in
profunzimea peretilor pentru a ajunge la stratul de material sanatos.
- operatiunea se intrerupe atunci cand pe paramentul extern raman pete de
material refuzat.
Se recomanda evitarea in procesul de consolidare a formarii unei bariere
impermeabila in interior, care sa conduca la desprinderea stratului superficial.
Fig. 4 Impregnarea paramentelor din
zidarie
Fig. 5 Impregnarea paramentelor din zidarie
4.3.5 Imbunatatirea caracteristicilor mecanice ale peretilor prin impregnarea in
vid
Interventia este aplicabila la repararea oricarui element structural din piatra,
caramida sau din b.a., si consta in impregnarea unui amestec consolidat antigeliv si
hidrofug, aplicat in vid.
Modul de executie:
- infasurarea elementelor in folie de polietilena, sustinute de o retea metalica;
- aspirarea suprafetelor de gaze reziduale si de eventuala umiditatea a
porozitatii si microcavitatilor structurii;
- pulverizarea sub presiune a rasinilor sintetice (silan, rasini epoxidice, acrilice,
flour-carbonice);
- inlaturarea foliei de polietilena, dupa intarirea stratului de rasini.
12
Nota:
1. Gradul de impregnare este direct proportional cu timpul de gazare, marirea
caracteristicilor de rezistenta mecanica depinde la randul sau de gradul de
absorbtie.
2. Dupa 2 ore de la inceperea procesului de degazare, gradul de impregnare
creste cu 2% si corespunde cresterii caracteristicilor de rezistenta cu
aproximativ 70%.
3. Valorile structurale obtinute pot fi similare cu cele initiale.
Avantaje:
- posibilitatea utilizarii unei microarmari, constituita dintr-un polimer reticular
situat in interiorul leziunii.
4.3.5 Regenerarea cu injectii din amest ec pe baza de ciment
Interventia consta in executatea unor injectii cu amestec de produse pe baza de
ciment sau produse chimice.
Scopul interventiei este de a restitui peretelui rezistenta initiala prin substitutia
mortarului cu noile materiale injectate.
Executia presupune:
- eventualele indepartari ale tencuielii;
- desfacerea in profunzime a rosturilor din pereti;
- spalarea cu un jet de apa sub presiune;
Fig. 6 Impregnarea paramentelor din
zidarie in mediul vidat
Fig. 7 Diagrama impregnarii in vid
13
- rostuirea paramentului cu mortar de ciment si nisip de granulatie mare (cu
mortar poros).
Etape:
- se executa foraje pentru injectie cu ajutorul carotierelor de rotatie;
- se fizeaza si se dispun tuburile de injectie;
- se uda peretele in mai multe reprize pana la saturare;
- injectarea amestecului.
Fluxul de injectare trebuie sa fie continuu, fara a crea goluri de aer. Se recomanda ca
operatiunea sa inceapa de jos in sus si din zonele perimetrale astfel incat sa se
blocheze posibilele iesiri din perete.
Intrebuintare:
Este o metoda eficienta daca peretii din zidarie prezinta urmatoarele afectiuni:
- degradari ale mortarului poros sau existenta unor portiuni pe care mortarul
lipseste;
- peretii au suprafete neregulate si tencuieli desfacute;
- prezenta unor degradari evidente.
Fig. 8 Stabilirea retelei de gauri in functie de
degradarea peretelui si de capacitatea sa de
absorbtie
Fig. 9 Montarea tuburilor,
etansarea lor si chituirea
fisurilor
Creşterea rezistenţei peretelui la forţă tăietoare poate fi obtinuta de asemenea prin
introducerea unor bare rotunde/platbande din oţel sau din polimeri armaţi cu fibre
(FRP) in rosturile orizontale.
Produsele FRP folosite la armarea zidariei din rosturi au forma unor fâşii plate cu
grosime de 1,0 ÷ 2,0 mm şi lăţimi între 4,0÷6,0 mm.
14
Fig. 10
4.3.6 Reţeserea zidăriei
Reţeserea zonelor de pereti fisurati sau cu crăpături constă în înlocuirea elementelor
de zidărie care prezintă fisuri cu deschideri mari sau care sunt rupte sau zdrobite. Se
obţine astfel refacerea continuităţii zidăriei pe traseul fisurii/crăpăturii.
Reţeserea se face utilizând elemente pentru zidărie şi mortare cu proprietăţi cât mai
apropiate de cele ale zidăriei initiale atat din punct de vedere al formei, sau al
dimensiunilor cat şi al proprietăţilor mecanice de rezistenţă şi de deformabilitate.
Se va acorda de asemenea o atentie deosebita asigurarii legaturilor intre zidaria
noua si cea veche, prin udarea caramizilor, umplerea completa a rosturilor cu mortar
etc.
Succesiunea operatiilor este urmatoarea:
- lasarea de strepi in zidaria veche;
- reteserea zidariei de la baza peretelui in sus, si de la capete inspre zona
centrala;
Fig. 11
Daca interventia are loc in apropierea fisurilor se recomanda depasirea zonei
avariate cu cca de 50 cm de ambele parti.
15
4.3.7 Injectarea cu amestecuri pe bază de răşini epoxidice
Injectarea fisurilor cu amestecuri pe bază de răşini epoxidice are ca efect sporirea de
2 ÷ 4 ori a rezistenţei la forţe laterale în planul peretelui dar creşteri mult mai mici (10
÷ 20%) ale rigidităţii. Din acest motiv, dacă se adoptă procedeul de injectare cu răşini
epoxidice este necesar să se verifice efectele asupra întregii structuri a sporului
deosebit de rezistenţă care ar putea fi obţinut pe această cale.
De regulă, în fisuri cu deschiderea mai mică de 2 mm se injectează răşină epoxidică
iar pentru deschideri mai mari se injectează amestecuri pe bază de ciment.
4.3.8 Injecţii armate
Injectiile armate au rolul de a imbunatatii rezistenţa la întindere şi forfecare în zonele
de imbinare (colţuri, ramificaţii, intersecţii), in vederea asigurarii conlucrarii spaţiale a
pereţilor pe ambele directii.
Efectul injecţiilor armate este bazat pe confinarea laterală a zidăriei datorată barelor
metalice.
Intervenţia poate fi asociată cu placarea cu beton armat pe ambele feţe ale peretelui
în scopul de a îmbunătăţi confinarea laterală a acestuia şi de a mări secţiunea de
rezistentă, asigurand astfel:
- aderenţa între straturile zidăriei;
- rezistenţa la forfecare a zidăriei, si
- ductilitatea zidăriei.
Intervenţia presupune o zidărie cu proprietăţi mecanice bune; în caz contrar se
recomandă o consolidare prealabilă.
Fig. 12
4.3.9 Coaserea fisurilor cu scoabe din otel
Legarea cu scoabe din otel se practica in cazul fisurilor izolate. Scoabele se fixeaza
de o parte si de alta a fisurii, perpendicular pe aceasta, in zonele cu zidarie
nedegradata. Numarul scoabelor se determina in functie de sectiune acestora si
capacitatea portanta a peretelui de zidarie.
In mod curent se utilizeaza scoabe din otel rotund, fixate in gauri cu mortar pe baza
de ciment (Fig.13) iar atunci cand este posibil se recomanda introducerea scoabelor
pe ambele fete ale zidariei. Intervalul dintre scoabe este de aproximativ 75 cm.
16
Fig. 13
In practica curenta pot fi folosite scoabe din otel lat (platbanda), fixate in zid cu
mijloace obisnuite (Fig.14).
Fig. 14 Folosirea "coaserii" fisurii cu scoabe fără injectare prealabilă cu mortar de ciment are
o eficienţă îndoielnică şi nu este recomandabilă.
4.3.9 Bordarea golurilor
Bordarea golurilor poate fi realizata prin:
- dispunerea de armatura suplimentara in jurul golului inglobata in camasuiala;
- inramarea golului cu o structura din beton armat;
- inramarea golului cu profile metalice.
In cazul bordarii cu armatura, aceasta se dispune suplimentar armaturii din
camasuiala si va fi reprezentata de minimum doua bare cu diametrul de 12 mm,
17
dispuse la 10 cm distanta una de cealalta, pe conturul golului la cca 3-5 cm, de la
marginea acestuia. Barele se fixeaza suplimentar in zidarie cu scoabe (Fig.15).
Incadrarea golurilor cu o rama din beton armat se realizeaza prin scoaterea unui
rand de caramida. Daca peretele este gros se poate efectua operatiunea separat la
interior si exterior si eventual se pot realiza legaturi intre cele doua rame.
Fig. 15 La inramarea cu profile metalice se utilizeaza de obicei corniere fixate in zidarie cu
ancore din otel rotund cu lungimea de 60-80 cm dispuse pe intreg conturul golului
(Fig. 16).
Fig. 4.16
18
4.4 LUCRĂRI DE CONSOLIDARE
4.4.1 Intervenţii de consolidare individuală a elementelor structurale
Consolidarea pereţilor structurali din zidărie pentru sporirea rezistenţei se face, de
regulă, prin placarea peretelui pe una sau pe ambele feţe cu tencuiala armată cu
plasă din oţel, grile polimerice de înaltă rezistenţă şi rigiditate.
Placarea poate fi aplicata şi parţial, pe unele părţi ale peretelui pentru remedierea
unor deficienţe locale, de exemplu, dacă se constată rezistenţa insuficientă la forţă
tăietoare a unora dintre şpaleţii între uşi/ferestre.
4.4.2 Placare cu beton/mortar armat cu plase legate/sudate din oţel beton
Placarea zidăriilor existente cu mortar de ciment sau cu beton este un procedeu de
consolidare folosit pe scară largă în România. Se poate aplica pe una sau pe ambele
feţe ale peretelui prin torcretare sau prin turnarea unor diafragme subtiri din beton
armat.
Succesiunea operatiilor este urmatoarea:
- desfacerea tencuielilor şi curăţarea cărămizilor de resturile de mortar (la roşu);
- desfacerea rosturilor de mortar pe o adâncime de circa 10÷15 mm;
- injectarea fisurilor cu pastă/mortar de ciment sau cu răşini epoxidice in functie
de deschiderea fisurii/crapaturii;
- curăţirea suprafeţei de resturi de praf şi umezirea cărămizilor prin spălare cu
un jet de apă sub presiune;
- aplicarea unui strat subţire de mortar (tinci) pentru amorsarea tencuielii;
- aplicarea unui prim strat de mortar cu grosimea de circa 10÷15 mm;
- montarea armăturii şi fixarea acesteia de ancorele montate în găuri forate în
perete (circa 4÷6 ancore / m2, cu diametre Φ6 ÷ Φ8 pe fiecare faţă);
- aplicarea celui de al doilea strat de mortar în grosime de circa 15÷20 mm
astfel încât grosimea totală a placării să fie de minimum 30 mm.
Fig. 18
19
Se utilizeaza mortar de ciment cu rezistenţa la compresiune de circa 20÷30 N/mm2 si
plase din bare de oţel OB 37 /PC 52 cu diametrul între 6 ÷ 10 mm dispuse la circa
100 ÷ 150 mm pe orizontală şi pe vertical. In jurul golurilor de usi sau ferestre se pot
monta bare cu diameter mai mari. Pentru asigurarea ancorajului la margini se
recomandă ca barele orizontale să fie sudate de două bare verticale cu grosimea de
10 mm dispuse la circa 100 mm distanţă una de alta.
Se recomanda ca folosirea plaselor sudate din oţel STNB sa fie evitată având în
vedere lipsa de ductilitate a acestui material.
Placarea cu beton a peretilor se face cu grosimi mai mari care pot ajunge la
75÷100 mm în cazul turnării în cofraje şi la 50-60 mm în cazul aplicării prin torcretare.
Eficienţa conlucrării între straturile de placare şi zidărie existentă depinde de
aderenţa mortarului/betonului la suprafaţa zidăriei şi de modul de ancorare a plaselor
de zid.
Prin aplicarea camasuielii pe ambele feţe ale peretelui sporeste semnificativ
rezistenţa la forţă tăietoare a acestora. Consolidarea are un efect important asupra
pereţilor cu zidărie de proastă calitate (de exemplu pentru zidăriile cu rezistenţă la
forfecare de circa 0,05 N/mm2) la care sporul de rezistenţă ajunge pana la
300÷400%, spre deosebire de pereţii din zidărie de bună calitate la care sporul de
rezistenta este de max. circa 30%.
Continuitatea armăturilor de la un nivel la altul se realizează prin traversarea
planşeelor cu grupuri de bare dispuse interax la 50÷60 cm intre ele, si suprapuse pe
lungimi de cel puţin 50 diametre. Aria barelor existente intr-un astfel de grup va fi cel
puţin egală cu aria armăturilor din stratul de placare pe zona respectivă.
Fig. 19
Rigiditatea laterală a peretelui placat se determină astfel: placareexistentzidplacatzid RRR ,, (1)
in care:
existentzidR , este rigiditatea peretelui de zidărie şi
placareR este rigiditate straturilor de placare
20
Rezistenţa de proiectare la forfecare a peretelui placat cu tencuială armată este:
existentzid
placatzid
existentcapplacatcapR
RVV
,
,
,, (2)
in care:
existentcapV , este rezistenţa de proiectare la forfecare a peretelui existent;
existentzidR , este rigiditatea peretelui de zidărie, şi
placareR este rigiditate straturilor de placare.
In cazul pereţilor placaţi cu beton armat, capacitatea de rezistenţă a zidăriei existente
şi a betonului de placare se neglijează.
Rezistenţa de proiectare la forţa tăietoare a peretelui placat se determina, cu relaţia:
ydsvshplacatcap fAAV 2,08,0, (3)
unde :
- Ash este aria totală a armăturilor orizontale intersectate de o fisură la 45o
- Asv este aria totală a armăturilor verticale intersectate de o fisură la 45o
- fyd este rezistenţa de proiectare a armaturilor din straturile de placare.
Pentru calculul forţei tăietoare capabile a panoului placat (Vcap,placat) s-a luat factorul
de reducere a capacităţii armăturilor orizontale egal cu 0,8 şi factorul de reducere a
capacităţii armăturilor verticale egal cu 0,2.
4.4.3 Consolidarea zidăriei cu centuri şi stâlpişori din beton armat Introducerea elementelor de confinare a zidarie (centurilor şi stâlpişorilor din beton
armat) contribuie la asigurarea conlucrării pereţilor de pe cele două direcţii ale clădirii
la preluarea forţelor orizontale (vant sau seism).
Fig. 20
Avantajele obtinute prin aplicarea metodei:
- crearea unei stări de eforturi multiaxiale prin introducerea unei forţe de
compresiune perpendiculară pe sarcina aplicată;
- sporeşte rezistenţa în faza elastică;
21
- sporeşte capacitatea portantă ultimă la compresiune excentrică;
- sporeşte ductilitatea la rupere.
Tehnologia de execuţiei este dificilă deoarece pentru introducerea stâlpişorilor este
necesar să se spargă un volum important de zidărie; spargerea trebuie efectuată cu
grijă pentru a nu fi afectata zidăria.
La nivelul fundaţiilor sunt necesare intervenţii pentru ancorarea armăturilor sau
pentru asigurarea capacităţii de rezistenţă corespunzătoare sporului de moment
capabil ultim, obţinut prin confinarea zidariei.
Stâlpişorii pot fi turnati la faţa zidăriei (Fig. 21a) sau in cazul pereţilor groşi, pot fi
turnaţi în şanţuri săpate pe o parte din grosimea peretelui (Fig. 21b).
a b
Fig. 21 4.4.4 Consolidarea locală a zidăriei
Procedeul se aplică pentru repararea elementelor de zidărie care prezinta fisuri cu
deschideri mici sau moderate.
Fig. 22 Consolidarea plinurilor orizontale de zidărie din dreptul golurilor de usi sau ferestre
are următoarele efecte:
- sporirea rezistenţei la încovoierea zidariei, prin introducerea deasupra golului
a unor profile laminate asociate cu zidăria şi ancorate în pereţii alăturaţi;
- sporirea rezistenţei la forţă tăietoare prin placare cu tencuială armată cu plase
de oţel sau cu alte materiale cu rezistenţă ridicată la întindere, etc.
22
4.4.5 Consolidarea pereţilor cu profile metalice aparente
Consolidarea pereţilor cu profile metalice aparente poate fi aplicată în încăperile sau
în spaţiile în care această rezolvare este acceptabilă din punct de vedere funcţional
şi arhitectural (spaţii de producţie sau de depozitare).
Montarea profilelor la exterior implică asigurarea unei protecţii anticorozive eficiente
si o întreţinere corespunzatoare.
Fig. 23
Metoda poate fi aplicata la consolidarea pereţilor cu înălţime mare (h/t ≥ 20) care nu
pot prelua acţiunea seismică perpendiculară pe planul peretelui.
Distanţele între profile şi dimensiunile acestora se stabilesc prin calcul în funcţie de
dimensiunile peretelui şi de acceleraţia seismică de proiectare a amplasamentului.
Profilele trenuie montate pe ambele feţe ale peretelui prinse cu buloane strânse la un
efort iniţial de circa 0,5 limita de elasticitate a oţelului.
Montarea profilelor se face după curăţirea peretelui de tencuială şi asigurarea unei
suprafeţe plane care să permită contactul între perete şi profil pe toată inaltimea
acestuia.
4.4.6 INSERŢIA BARELOR/PLATBANDELOR ÎN ROSTURILE ZIDĂRIEI Pentru consolidarea legăturilor se utilizează de regulă următoarele procedee:
- inserţia de bare de oţel rotund în găuri forate înclinat în zidărie şi umplute
ulterior cu mortar (injecţii armate);
- inserţia de bare de oţel rotund/platbande în rosturile de aşezare ale
elementelor;
- inserţia profilelor metalice la colţuri, ramificaţii şi intersecţiile de pereti.
23
Fig. 24
4.4.7 ANCORAREA ZIDARIEI CU TIRANTI
Introducerea tiranţilor metalici conduce la asigurarea stabilităţii pereţilor structurali,
îmbunătăţeşte conlucrarea pereţilor cu cei ortogonali asigurând astfel formarea unor
profile compuse (cu secţiune I, L sau T) care au rezistenţă şi rigiditate sporite pentru
acţiunea seismică în planul lor.
Succesiunea operatiilor este urmatoarea:
- montarea tirantilor la nivelul planşeelor intermediare şi la nivelul ultimului
planşeu în dreptul colţurilor, ramificaţiilor şi intersecţiilor de ziduri;
- fixarea tiranţii la extremitatile peretilor, cu plăci sau profile;
- intinderea tiranţilor prin strângerea piuliţelor la capete sau, în cazul unor tiranţi
mai lungi cu dispozitive de întindere cu şuruburi inverse.
Deoarece eforturilor de întindere din tirant le corespund eforturi de compresiune
locală importante asupra zidăriei este necesar să se verifice starea zidăriei din zona
în care se montează plăcile de ancorare.
Forţa (T) pentru care se dimensionează tirantul rezultă din urmatoarea condiţie:
rasturnaretirant MhT (4)
în care:
- htirant este cota tirantului în raport cu axul de rotire.
Secţiunea tirantului rezultă din relaţia:
ydtirant fAT (5)
in care:
Atirant este aria secţiunii transversale a tirantului
Pieselor de ancoraj sunt realizate intr-o varietate de forme, alegerea facandu-se in
functie de intensitatea fortelor din tirantii care se ancoreaza sau de destinatia cladirii.
24
Fig. 25
Dimensiunile piesei de ancorare se stabilesc în funcţie de rezistenţa zidăriei la
compresiunea locala.
Fig. 26
Se consideră că zona de zidărie angajată pentru preluarea eforturilor din tirant
depăşeşte laturile l1 şi l2 ale plăcii de ancorare cu jumătate din grosimea peretelui
(0,5 tz) de fiecare parte, astfel încât: L1 = l1 + tz şi L2 = l2 + tz
Verificarea zidăriei la compresiune locală se determina astfel:
CF
f
ll
LL
CF
f kkloc 2
21
21
(6)
unde:
fk este rezistenţa caracteristică a zidăriei la compresiune;
CF este factorul de încredere care depinde de nivelul de cunoaştere a
proprietăţilor mecanice ale zidăriei existente.
4.4.8 TIRANTI CENTURA
Metoda este o alternativa la consolidarea zidariilor cu ajutorul tirantilor metalici.
Tirantii centura constau din armaturi petrecute in afara zidurilor, de o parte si de
cealalta a lor, care sunt betonate sau pretensionate dupa ancorare. In acest mod
zidul este prins cu doua eclise cu rol de tirant si centura, care se leaga din loc in loc
cu bride de beton armat, solidarizate de zid.
Succesiunea operatiilor este urmatoarea:
- se curata suprafata zidariei;
25
- se sparg golurile pentru amplasarea bridelor de beton armat, pe inaltimea a
una sau doua asize sau pe toata grosimea zidului in cazul peretilor cu grosimi
mari;
- golurile pentru bride se armeaza cu 4 bare cu diametrul 10…16 mm dupa
tratarea prealabila a suprafetei golului cu lapte de ciment fluid cu adaos de
aracet E50;
- se freaca bine cu peria de sarma si se toarna betonul cu palnia;
- se monteaza tirantii ϕ 20…32 mm, rezemati in camp pe capetele armaturilor
din bride,
- ancorarea tirantilor la capete in placi metalice cu saibe si piulite simple sau
duble;
- tensionarea tirantilor cu ajutorul piulitelor sau a mansoanelor stranse cu chei
dinamometrice,
- turnarea betonului in tirantii centura.
Fig. 27
26
Fig. 28
4.4.9 PILASTRII DE ECLISARE
La cladirile cu forma regulata in plan, din zidarie nearmata (zidarie fara centuri si
stalpisori din b.a.) iar zidaria nu este dislocata in ansamblul ei, poate fi aplicata o
solutie superioara celei cu tiranti-centura, prin utlizarea unor pilastrii de eclisare a
zidurilor in asociere cu tirantii centura care sa incorseteze intregul ansamblul;
conditia de baza fiind obtinerea unei foarte bune conlucrari cu zidaria existenta.
In prealabil, se refac portiunile de zidarie degradate (distruse sau fisurate) prin tesere
si eventual, dupa caz se introduc pereti transversali noi.
Consolidarea incepe fie de la fundatii, fie de la un nivel oarecare dupa caz.
Succesiunea operatiilor este urmatoarea:
- in dreputul colturilor si in camp pe o anumite portiuni se imbraca zidaria cu
doua eclise de beton armat dispuse la fata interioara si exterioara peretelui,
cu grosimea de 10-14cm;
- eclisele se leaga intre ele cu bride din beton armat dispuse pe inaltimea
peretelui;
- la nivelul planseelor, se executa sistemul tirant-centura.
La executarea acestui sistem se vor respecta intocmai solutiile date pentru
asigurarea aderentei betonului la zidaria de caramida si pentru asigurarea unei
legaturi bune a sistemului vechi cu cel nou.
27
Fig. 29
Fig. 30
28
4. 5 STRUCTURI ORIZONTALE. TAVANE DIN LEMN
4.5.1 RIGIDIZAREA TAVANELOR. SUPRAPUNEREA UNUI TAVAN PESTE
TAVANUL ORIGINAL
Interventia are ca scop cresterea in plan a rigiditatii tavanului si este recomandata in
zone cu un grad de seismicitatea ridicat.
Poate fi aplicata unitar sau in combinatie cu alte solutii ce pot asigura legatura cu
peretii perimetrali.
Metoda se foloseste in cazul tavanelor cu deschideri de pana la 4 m. Dusumeaua
noua trebuie pozitionata ortogonal fata de cea existenta, iar noul paviment trebuie sa
fie de tip usor (lemn, linoleum, mocheta).
Succesiunea etapelor de lucru:
- sprijinirea tavanelor;
- inlocuirea dusumelelor degradate si rectificarea unor ridicaturi sau
eventuale adancituri;
- executarea unei noi dusumele de minimum 4 cm grosime, fixata prin cuie
de vechea dusumea pentru a-i conferii o buna conlucrare planseului;
- fixarea noi dusumeli de peretii perimetrali cu pene din lemn tare;
- refacerea tencuielii peretilor in zonele afectate de lucrarile efectuate noului
tavan;
- refacerea pavimentului.
Solutia este eficienta si poate fi aplicata doar in cazul tavanelor aflate in conditii
relativ bune, si/sau daca pe planseu sunt dispuse sarcini concentrate. Este o solutie
simpla ce necesita o manopera obisnuita.
a
b
Fig. 31 Rigidizarea tavanelor vechi prin
suprapunerea unei noi dusumele
Fig. 32 Rezemarea tavanelor pe peretii perimetrali si sistemul de grinzi
a. Vedere de sus; b. Sectiunea A-A
29
4.5.2 RIGIDIZAREA SI CONTRAVANTUIREA TAVANELOR. ANCORAJE CU AJUTORUL TIRANTILOR SI A SUSTINERILOR DE TIP CRAVATA Metoda are ca scop cresterea in plan a rigiditatii planseului, fiind recomandabila in
zone seismice. Poate fi aplicata atat unitary cat si in combinatie cu alte metode de
consolidare, pentru a asigura o buna conlucrare a tavanelor cu peretii perimetrali.
Pozitia tirantilor metalici se poate face atat la intradosul cat si la extradosul grinduielii
tavanului.
Succesiunea etapelor de lucru:
- sustinerea tavanului vechi;
- executarea gaurilor in pereti pentru trecerea tirantilor;
- punerea in opera a placutelor de ancoraj a tirantilor;
- punerea in opera a tirantilor alcatuiti din platbande metalice;
- executarea legaturilor dintre grinzile tavanului si tiranti prin intermediul
„cravatelor„ din platbanda;
- repararea peretilor in zonele afectate de consolidarea tavanului.
Fig. 33 Dispunerea tirantilor din platband pe sistemul grinzilor principale, pereti
perimetrali
Fig. 34 Legatura dintre tiranti si grinzile principale cu ajutorul „cravatelor”
Fig. 35 Detaliu de imbinare: grinda-tirant-cravata-placuta de ancoraj
30
4.5.3 CONSOLIDAREA GRINZILOR DIN LEMN. INTRODUCEREA TIRANTILOR
PRETENSIONATI ADERENTI LA GRINZI
Este o metoda de prevenire si consolidare care rigidizeaza simultan atat grinda cat si
peretii laterali.
Succesiunea etapelor de lucru:
- sprijinirea tavanului ce trebuie consolidat;
- executarea in pereti a ancorajelor pentru tiranti si consolidarea locala a
peretilor marginali de reazem;
- executarea gaurilor pentru trecerea tirantilor cu masina rotopercutanta;
- punerea in opera a tirantilor si usoara lor pretensionare;
- injectarea de rasini epoxidice in gauri, pentru solidarizarea tirantului cu grinda
de lemn;
- etansarea gaurilor cu mortar epoxidic.
b
Fig. 36 Consolidarea grinzilor cu tiranti pretensionati aderenti la grinzi. A. Vedere de sus; b. Sectiunea A-A
Fig. 37 Sectiune logitudinala B-B
31
4.5.4 CONSOLIDAREA GRINZILOR DIN LEMN. INTRODUCEREA BARELOR DIN
VITRORASINA (SAU DIN OTEL)
Metoda care ca scop cresterea capacitatii portante a grinzii din lemn care nu prezinta
degradari mari.
Daca tavanul care necesita restaurare nu are o valoarea artistica deosebita se poate
interveni prin dispunerea unui platbande longitudinale care adera la intradosul grinzii
legatura realizandu-se cu ajutorul unor buloane inclinate la 45°.
Daca structura trebuie sa-si pastreze aspectul intial (ex: cladiri din patromoniu), se
pot folosi armaturi speciale constituite din cabluri de vitrorasina.
In ambele situatii se realizeaza un sistem rezistent analog cu cel al unei grinzi din
beton armat. Armatura orizontala dispusa la intradosul grinzilor poate fi constituita de
un cablu de otel.
Succesiunea etapelor de lucru:
Cazul I: - sprijinirea grinzii; - executarea gaurilor pentru montarea buloanelor; - punerea in opera a platbandelor; - executarea legaturii dintre platbande si grinzi cu ajutorul buloanelor.
Cazul II:
- sprijinirea grinzii; - executarea gaurilor si punerea in opera a barelor de vitrorasina pozate
in lungul planurilor orizontale, cu fixarea acestora de partile laterale rezistente ale grinzilor prin intermediul amestecturilor epoxidice.
Fig. 38 Consolidarea grinzilor cu
platbande intradorsale si buloane
orientate la 45°
Fig. 39 Consolidarea grinzilor cu bare din
otel si bare din vitrorasina. Vedere de sus
32
Fig. 40 Consolidarea grinzilor cu bare din otel si bare din vitrorasina. Sectiune longitudinala
Fig. 41 Consolidarea grinzii in
situatia cand trebuie sa-si
pastreze aspectul original
Fig. 42 Consolidarea grinzilor
din lemn cu ajutorul barelor din
vitrorasina si a cablurilor din
otel. Vedere de sus.
Fig. 43 Sectiuni: Longitudinala
A-A, Transversala B-B
33
4.5.5 RIGIDIZAREA GRINZILOR PRINCIPALE. POZITIONAREA APARENTA A
ARMATURILOR
Metoda este destinata ranforsarii grinzilor din lemn care din diverse motive necesita
sprijiniri intermediare, lucru realizat cu ajutorul unei biele supusa la compresiune si
sustina de un tirant metalic.
Sprijinirile intermediare nu sunt suficient, insa inlocuiesc doi pilastrii din zidarie, care
trebuie eliminati avand in vedere exigentele restaurarii.
Interventia este necesara acolo unde structura din lemn a grinzilor necesita o
structura metalica auxiliara.
Succesiunea etapelor de lucru:
- sprijinirea tavanului;
- realizarea in pereti a ancorajelor pentru tiranti;
- punerea in opera a bielelor si solidarizarea lor cu grinzile;
- punere in opera a tirantilor si cuplarea lor cu bielele si placutele de ancoraj;
- punerea sub compresiune a bielei.
Fig. 44 Consolidarea grinzilor cu tiranti aparenti –
vedere de ansamblu
34
4.5.6 REFACEREA CAPETELOR DE GRINZI. INTRODUCEREA BARELOR DIN
VITRORASINA
Metoda este eficienta atunci cand capetele grinzilor din lemn incastrate in peretii de
zidarie, sunt putrezite ca urmare a umiditatii peretilor.
Una dintre cele mai utilizate metode consta in consolidarea grinzilor si reconstructia
totala a capatului de grinda cu beton epoxidic armat cu bare din vitrorasina si
solidarizat cu portiunea de grinda nedegradata.
Succesiunea etapelor de lucru: - sprijinirea grinzii;
- restaurarea zonei degradate;
- executarea gaurilor cu rotopercutanta;
a
b
c.
d.
Fig. 45 Consolidarea grinzilor cu tiranti aparenti. a. Detaliu de reazem; b. Vedere de
sus; c. Sectiune longitudinala A-A; d. Sectiune transversala B-B
35
- introducerea in grinzi a barelor din fibra de vitrorasina;
- turnarea de compusi epoxidici.
Cofrajele care servesc la turnarea betonului epoxidic pot fi recuperate sau raman
pierdute. In acest ultim caz se accepta reconstructia capatului cu ajutorul unei cutii
metalice in care se toarna beton epoxidic.
Fig. 46 Degradarea capetelor de grinda
pe reazeme
Fig. 47 Sprijinirea capetelor de grinda in vederea
reconstructiei
Fig. 48 Reconstructia capatului de grinda
cu ajutorul betonului din rasini epoxidice
armat cu bare din vitrorasina
Fig. 49 Fazele de reconstructie a unui reazem, cu
beton din rasini epoxidice turnat in cutii metalice
36
Fig. 50 Restaurarea capetelor de reazem cu ajutorul barelor din vitrorasina. Vedere de sus.
a b
Fig. 51 Restaurarea capetelor de reazem cu ajutorul barelor din vitrorasina. a.
Sectiune longitudinala A-A; b. Sectiune transversala B-B
4.5.7 REFACEREA CAPETELOR DE GRINZI. INIMA DE INTARIRE SI PLACUTE
DE SUSTINERE
Sistemul poarta denumirea de WER si consta in introducerea in interiorul grinzii de
lemn a unei inimi de otel, care leaga zona de reazem cu zona sanatoasa a grinzii.
Solidarizarea placii de otel cu grinda se face cu mortar epoxidic.
37
Metoda poate fi aplicata in urmatoarele situatii:
- fracturi in diverse zone ale deschiderii grinzilor;
- leziuni de zdrobire a grinzii;
- putrezirea capatului grinzii;
- leziuni produse de agenti patogeni.
Din punct de vedere estetic reusita interventiei este apreciata dupa ultima faza de
executie, cand structura de rigidizare ramane ascunsa. Totusi prezenta unui material
ascuns altereaza conceptia statica initiala si in consecinta este un sistem care se
foloseste sub aceasta rezerva.
Succesiunea etapelor de lucru: - sprijinirea tavanului;
- indepartarea partilor degradate;
- realizarea canelurilor in grinda in vederea montarii placutei metalice;
- turnarea unui strat de mortar epoxidic in canelura;
- asezarea placutei metalice in canelura;
- turnarea stratului doi de mortar epoxidic in canelura.
Fig. 52 Refacerea reazemelor degradate
cu ajutorul inimilor metalice de intarire si a
placutelor de sustinere
Fig. 53 Detaliu de montare a placii metalice
38
Fig. 54 Refacerea unei zone degradate in
campul grinzii
a
b
c
Fig. 55 Refacerea unui capat de grinda, cu inima de intarire si placuta de sustinere.
a. Vedere de sus; b. Sectiune longitudinala A-A; c. Sectiune transversala B-B
39
4.5.8 CONSOLIDAREA TAVANELOR DIN LEMN CU AJUTORUL PLACILOR DIN
BETON ARMAT
In cazul acestei interventii se suprapune o sapa din beton armat peste podeaua de
scandura existenta, in vederea imbunatatirii rigiditatii in plan a tavanului.
Succesiunea etapelor de lucru:
- sprijinirea tavanelor;
- demolarea si transportul molozurilor rezultate;
- punerea in opera a sapei de egalizare cu masuri de precautie necesare
(reumplerea eventualelor goluri sau discontinuitati ale tavanului, protejarea
intradosului pentru evitarea infiltratiilor in timpul turnarii);
- punerea in opera a armaturii si legarea ei de tavan prin intermediul cuielor
forjate;
- executarea turnarii placii monolite din beton armat.
a b
c
d
Fig. 46 Consolidarea tavanelor din lemn cu placi din beton armat sprijinite pe centurin
incastrate in peretii perimetrali: a- vedere de ansamblu; b-vedere de sus; c- sectiune
transversala; d- sectiune orizontala
40
4.6. CONSOLIDAREA BOLTILOR
4.6.1 ELIMINAREA IMPINGERILOR. INTRODUCEREA DE TIRANTI METALICI Metoda urmareste anularea impingerilor prezente intr-un sistem de forte care iau
nastere in elementele sub forma de bolta.
Interventia consta in introducerea elementelor metalice la nivelul reazemelor
structurii. Dupa punerea in sarcina tirantii sunt solicitati la intindere.
Daca paramentul prezinta denivelari mari sau daca are degradari in zona de reazem
a tirantilor, aceste zone vor fi refacute in prealabil pentru a le mari rezistenta si
stabilitatea.
Succesiunea etapelor de lucru: - indepartarea tencuielii de pe paramentul extern si pregatirea scaunului pentru
asezarea placutei metalice;
- executarea locasului pentru fixarea placutei;
- pozitionarea placutei pentru fixarea tirantului;
- introducerea tirantului si fixarea lui provizorie;
- fixarea placutei cu ajutorul sudurii in locas si a tirantului placuta.
Fig. 47 Consolidarea boltilor.
Eliminarea impingerilor prin introducerea de tiranti metalici
Fig. 48 Detaliu de ancorare a tirantului.
Sectiune orizontala prin zid
Fig. 49 Detaliu de ancorare a tirantului.
Vedere frontala
41
Fig. 50 Consolidarea boltilor cu tiranti metalici.
Vedere de ansamblul. Detaliu A, sectiune transversala A-A
42
4.6.2 CONSOLIDAREA BOLTILOR. REDUCEREA IMPINGERILOR.
INTRODUCEREA CABLURILOR ACTIVE VERTICALE
Interventia are rolul de echilibrare a impingerilor in prezenta unui sistem de forte care
induc o stare de compresiune „cu incovoiere” in structura de sustinere. Poate fi
executata fara indepartarea masei nestructurale care afecteaza bolta.
Spre deosebire de alte sisteme de absorbtie a impingerilor orizontale, aceasta
interventie nu reduce starea de tensiuni din piciorul de sustinere al boltii, dar modifica
raportul dintre starea de compresiune si cea de intindere din reazem.
Succesiunea etapelor de lucru:
- se executa o perforare inclinata cu diametrul de 40 mm, in piciorul de sprijin al
boltii;
- se introduce in gaura o bare de otel;
- se fixeaza provizoriu capetele tirantilor;
- se intind tirantii cu ajutorul placilor de ancoraj;
- se introduce amestecul pe baza de ciment sau compusi epoxidici in gaura de
foraj.
4.6.3 CONSOLIDAREA BOLTILOR PRIN SUSPENDAREA CU AJUTORUL
CABLURILOR
Interventia consta in atarnarea boltii existente de peretii laterali superiori, prin
intermediul unui sistem simetric de tiranti din otel. Preventiv bolta va fi consolidata cu
o contrabolta extradorsala din beton armat, care ramane solidara.
Succesiunea etapelor de lucru:
- sprijinrea boltii;
- indepartea umpluturii de la extrados;
- introducerea barelor din otel in gaurile care strapung bolta si etansarea lor cu
rasina epoxidica;
- asezarea plaselor sudate pe extrados si fixarea lor de zidarie;
- asezarae si intinderea cablurilor;
- turnarea contraboltei din beton armat;
- executarea unui eventual planseu de rigidizare, incastrat in pereti printr-o
centura din beton armat (peste nivelul tirantilor).
Solutia este ineficienta in zonele seismice si se recomanda pe cat posbil sa fie
evitata. Contrabolta din beton armat este o solutie de continuitate.
43
a b
c
Fig. 51 Consolidarea boltilor prin suspendarea cu ajutorul cablurilor.
a.- Sectiune transversala; b- vedere de sus; c-vedere de ansamblu
Fig. 52 Detalii constructive
4.6.4 CONSOLIDAREA BOLTILOR CU AJUTORUL GRINZILOR METALICE
Interventia consta in introducerea de profile metalice si de tiranti de suspendare,
pentru a constitui o rezerva de siguranta la structurile boltite sau la cele expuse
riscului seismic. Se recurge la aceasta metoda acolo unde nu este posibila o
interventie directa asupra structurii boltii.
44
In cazul unor dezechilibre intervenite (sarcini permanente sau accidentale), acestea
se transfera prin intermediul tirantilor la grinzile metalice asezate deasupra boltii.
Succesiunea etapelor de lucru:
- sprijinirea structurii;
- inlaturarea umpluturii;
- regenerarea suprafetei extradosului;
- injectarea si repararea leziunilor care trec spre intrados;
- realizarea unei contrabolti din beton armat cu plase sudate legate de bolta si
de ansamblul mural, cu ajutorul conectorilor;
- executarea unei centrui perimetrale din beton armat (incastrata in peretii de
reazem);
- asezarea grinzilor metalice, care constituie structura alternativa de sustinere;
- introducerea blocajelor pentru tirantii de suspendare.
Introducerea noii structuri portante nu modifica schema statica atata timp cat bolta
continua sa lucreze ca in conditiile initiale, schema statica se modifica doar in
conditiile deplasarii diferentiate a reazemelor. In aceste conditii se inregistreaza o
pierdere de portanta a boltii iar grinda si tirantii intra in lucru.
Se recurge la acest tip de interventie in situatiile cand nu avem garantia stabilitatii
reazemelor (prezenta unor structuri foarte rigide, inaderenta, etc.)
In unele cazuri structura metalica poate fi substituita cu una din beton armat.
a.
b.
Fig. 53 Consolidarea boltilor cu ajutorul grinzilor metalice de suspendare si a
tirantilor. a-Sectiune transversala; b. Vedere de ansamblu
45
Vedere de sus
Sectiune verticala A-A
Fig. 54
46
4.7 CONSOLIDAREA CUPOLELOR
4.7.1 CONSOLIDAREA CUPOLELOR. LEGATURA TAMBUR-LUMINATOR.
INJECTII ARMATE
Greutatea turlei este considerata o sarcina importanta care influenteaza stabilitatea
cupolei pe care se aseaza. Interventia consta in ameliorarea legaturii dintre aceste
doua elemente arhitectonice prin intermediul legaturilor care se executa.
Succesiunea etapelor de lucru:
- indepartarea partii superioare a suprafetei acoperisului;
- executarea de gauri;
- introducerea armaturii;
- etansarea gaurilor de injectare cu rasini epoxidice;
- refacerea suprafetei de acoperis
a b
Fig. 55 consolidarea legaturii dintre cupola si tambur prin intermediul injectiilor armate: a.) sectiune radiala; b.) sectiune orizontala
47
4.7.2 CONSOLIDAREA CUPOLELOR. LIMITAREA IMPINGERILOR. CERCUIREA
CU AJUTORUL CABLURILOR ACTIVE (PLAN POLIGONAL)
Metodologia consta in punerea in opera a unui cablu de otel in care se introduce o
tensiune usoara prin blocaje succesive.
Interventia se va executa numai pe peretii care nu au o ridicata insemnatate
arhitecturala sau pe peretii foarte degradati care au o structura poligonala.
Trebuie tinut seama de faptul ca cercuirea introduce o incarcare permanenta data de
actiunea de pretensionare a cablului.
Succesiunea etapelor de lucru:
- executarea locasurilor pentru asezarea cablurilor;
- impermeabilizarea locasului cu un strat de rasina epoxidica;
- punerea in opera a unui profil UNP 80-100 pentru repartizarea sarcinilor de
compresiune;
- instalarea cablului de hotel si punerea lui sub tensiune pentru a ajunge la
tensiunea dorita;
- blocarea cablului cu ajutorul masnoanelor filetate.
Fig. 56
48
Fig. 57
49
4.7.3 CERCUIREA CU AJUTORUL INJECTIILOR ARMATE
Faze operative:
Faza I:- regenerarea corpului cupolei cu ajutorul substantelor adezive din
produse pe baza de ciment, suficient diluate;
Faza II: infasurarea cupolei cu materiale impermeabile si termorezistente
Faza III: turnarea unei sape din beton armat cu stabilitate volumetrica
Succesiunea etapelor de lucru:
- inlaturarea mantalei de acoperis si curatarea suprafetei extradorsale;
- asezarea unei pelicule de produs epoxidic;
- asezarea unui strat de vata de sticla;
- asezarea unui strat de produs epoxidic;
- intinderea stratului de prindere;
- turnarea unei contracupole de 3-5 cm din beton armat, armata cu plasa
sudata.
In caz de distrugeri majore este necesara o preconsolidare cu bare din otel inclinate
si suprapuse cel putin in fasii orizontale comprimate (inclinarea va fi de la 0 la 45). La
intrados etansarea se va face cu produsi epoxidici.
Fig. 58
50
Fig. 59
51
4.7.4 CONSOLIDAREA CUPOLELOR CU AJUTORUL BANDAJELOR DIN BETON
ARMAT
Se pune in opera pe tamburul de sustinere a cupolei o retea de mare rezistenta de
pseudocenturi incrucisate cu pseudopilastri, realizata cu plasa sudata fixate de
structura cu injectii armate.
Restul campului din pereti (ramas nearmat) se regenereaza cu ajutorul injectiilor.
Etape de executie:
- indepartarea paramentului sau tencuielii exterioare, pe portiunea fasiilor de
consolidare (fasii orizontale si vertical);
- regenerarea difuza a peretilor;
- executarea injectiilor armate in fasii orizontale si verticale prevazute pentru
bandaje;
- pozitionarea plasei sudate si turnarea betonului;
- reconstructia tencuielii peretelui.
Trebuie indeplinite urmatoarele conditii:
- exista o degradare difuza a suprafetei de limitare;
- structura are o valoare limitata din punct de vedere istorico-artistic;
- paramentul care trebuie inlaturat este din caramida si poate fi tencuit dupa
etapa de consolidare.
Fig. 60
52
Fig. 61
