Controlul structural al cladirilor - Curs 1

1

Program Leonardo da Vinci PROIECT PILOT No.HU 170003-2003

Vocational Education Training for Building Observation, Operation and Maintenance

V E T – B O O M

Modul de curs no.1

UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ-NAPOCA

2005

2

PROGRAMUL Leonardo da Vinci PROIECT PILOT No.HU 170003-2003 Formare Profesionala in Monitorizarea, Operarea si Intretinerea Cladirilor V E T – B O O M PARTENERI: UNIVERSITATEA DE STIINTE TEHNICE SI ECONOMICE, BUDAPESTA, promotor (HU)

COLEGIUL UNIVERSITAR VITUS BERING, HORSENS, partener (DK)

COLEGIUL UNIVERSITAR DIN DUBLIN, partener (IRL)

ASOCIATIA IMOBILIARA “INTERCISA”, partener (HU)

UNIVERSITATEA DIN TRENTO, partener (IT)

UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ, partener (RO)

PRIMARIA MUNICIPIULUI ZALAU, partener (RO)

UNIVERSITATEA TEHNICA DIN KOŠICE, partener (SK)

ASOCIATIA IMOBILIARA STAVEBNÉ BYTOVÉ DRUŽSTVO I. KOŠICE, partener (SK)

AUTOR: Prof.dr.ing. MARIANA BRUMARU COLABORATORI: Prof.Dr.Hon. C. ing. MIRCEA MIHAILESCU Prof.dr.ing. MIRCEA PETRINA Conf.dr.ing. NICOLAE SOCACIU Asist.ing. SEBASTIAN PALACEAN Drd. Ing. NICOLETA COBIRZAN Drd.ing. CLAUDIU ACIU Drd. SIMONA EMANUELA BADEA COORDONAREA SI MANAGEMENTUL PROIECTULUI: Prof.dr.ing.MARIANA BRUMARU UNIVERSITATEA TEHNICA CLUJ, 2005 Continutul acestui material nu reprezinta in mod necesar pozitia oficiala a Uniunii Europene

3

CONTROLUL STRUCTURAL AL CLADIRILOR

Modul de Curs no.1

CUPRINS 3

1.1 ELEMENTELE CARE DEFINESC PROFESIA DE INGINER SPECIALIZAT IN MONITORIZAREA SI INTRETINEREA CLADIRILOR

5

1.1.1 SCOPUL

1.1.2 ECHIPAMENTUL MINIM

1.1.3 DIAGNOSTICUL

1.1.4 CAUZELE DEFECTIUNILOR

1.1.5 SISTEME STRUCTURALE ALE CLADIRILOR

6

7

7

7

11

1.2 INFRASTRUCTURA CLADIRILOR 24

1.2.1 FUNDATII

1.2.1.1 Rolul structural si principii de baza in proiectarea fundatiilor

1.2.1.2 Recunoasterea structurala

1.2.1.3 Factorii care influenteaza procesul de deteriorare

1.2.1.4 Evaluarea degradarilor

1.2.1.5 Luarea unor masuri de remediere

24

24

25

27

33

33

1.2.2 SUBSOLURI 44

1.2.2.1 Surse de umiditate si rolul hidroizolatiilor subterane


1.2.2.3 Examinarea si manifestarile defectiunilor

1.2.2.4 Lucrari de remediere

44

45

46

48

1.3 SUPRASTRUCTURA CLADIRILOR 58

1.3.1 PERETI

1.3.1.1 Rolul structural si functional



1.3.1.4 Monitorizarea peretilor

1.3.1.5 Pereti cu rol de imprejmuire (liberi) si sprijin

58

58

60

61

68

68

1.3.2 PLANSEE

1.3.2.1 Introducere

1.3.2.2 Rol, conditii tehnice


73

73

73

74

4

1.3.2.4 Deteriorari si aparentele lor, examinare


79

85

1.3.3 DEGRADARI ALE ELEMENTELOR STRUCTURALE DIN BETON ARMAT

1.3.3.1 Introducere

1.3.3.2 Morfologia degradarilor structurale ale elementelor din beton armat

sau precomprimat

1.3.3.3 Defecte de proiectare

1.3.3.4 Defecte de executie

1.3.3.5 Cauze si tipuri de deteriorari pe durata exploatarii constructiilor din

beton armat si precomprimat

1.3.3.6 Tipuri de fisuri si importanta lor pentru elementele din beton armat si

beton precomprimat

1.3.3.7 Masuri constructive la constatatrea diferitelor tipuri de degradari

1.3.3.8 Masuri in cazul constatarii unor crapaturi

95

95

95

105

106

107

111

112

116

1.3.4 SCARI

1.3.4.1 Principalele caracteristici, conditii tehnice


1.3.4.3 Defectiuni caracteristice

1.3.4.4 Examinare, aparente, diagnostic

1.3.4.5 Masuri de remediere

124

124

125

125

128

136

1.4 ACOPERISURI IN PANTA 143

1.4.1 ROL, CONDITII TEHNICE

1.4.2 RECUNOASTEREA STRUCTURALA

1.4.3 DEFECTIUNI FRECVENTE SI APARITIA LOR

1.4.4 PREVENIRE SI REPARARE

1.4.5 ALTE ELEMENTE ADIACENTE ALE ACOPERISURILOR

143

144

147

151

153

1.5 EXEMPLE DE REA PRACTICA 169

1.5.1 Castelul DRAGU 169 1.5.2 Cladirea TRANSILVANIA din Municipiul Zalau 171 1.5.3 Scoala din Str.Oasului – Cluj-Napoca 174 1.5.4 O cladire in centrul istoric al Clujului 177 1.5.5 Colegiul “George Cosbuc” din Nasaud 181 1.5.6 Cladirea unui liceu din Bistrita 183 1.5.7 O cladire din zona centrala a Clujului 186

5

CAP.1.1 ELEMENTELE CARE DEFINESC PROFESIA DE INGINER

SPECIALIZAT IN MONITORIZAREA SI INTRETINEREA

CLADIRILOR1

1.1.1 SCOPUL

Sunt putine domeniile de activitate in care potentialul unor pierderi substantiale in

defavoarea beneficiarilor poate fi atat de ridicat ca in domeniul

monitorizarii/supravegherii deteriorarilor structurale. De aceea, aceasta activitate

reclama o atentie deosebita din partea ocupantilor (proprietari sau chiriasi),

executantilor, arhitectilor, inginerilor de intretinere si, in cele din urma, din partea

oricarui membru implicat in activitatea de constructii. Un diagnostic corect al

deteriorarii cladirilor asociat cu solutii corecte pentru reparatii constituie premiza

economica majora pentru o activitate de intretinere eficienta.

In acest scop, specialistul in monitorizare (inginerul de intretinere) sau orice persoana

angajata in acest scop, trebuie sa efectueze observatii pertinente si sa stabileasca

diagnosticul corect pentru orice avarie care pune in pericol structura unei cladiri. Acest

curs se adreseaza de asemenea studentilor din anii terminali care au nevoie de

cunostinte si experienta complementare in constructia de cladiri. Vor fi stabilite

anumite principii, acordandu-se o atentie speciala recomandarilor standardelor in

vigoare, in scopul de a asigura activitatii de monitorizare un cod de procedura unitar si

o calitate cat mai buna rapoartelor de care este insotita.

Inainte de a se implica in activitatea de monitorizare a cladirilor, inginerul trebuie sa fie

calificat atat din punct de vedere academic cat si prin experienta practica. Oricine

poate sa ajunga inginer de monitorizare si intretinere a cladirilor, dar o persoana

necalificata corespunzator isi va asuma un risc foarte mare. Decizia privind faptul ca

un astfel de inginer este sau nu calificat pentru a-si prelua indatoririle dificile si

complexe, nu este usor de luat.

Specialistul/inginerul calificat in inspectia si intretinerea cladirilor trebuie sa aiba

abilitati de comunicare foarte bune, capacitatea de a se exprima corect si convingator

in rapoarte si, evident, de a intelege bine procesele de executie si modul in care

1 Autor: Prof.dr.ing.MARIANA BRUMARU

6

serviciile trebuie sa functioneze. El trebuie sa-si actualizeze in permanenta

cunostintele si sa se documenteze cu privire la solutiile si ideile noi din domeniul

activitatii de constructii. Este de asemenea foarte util sa fi coordonat/condus el insusi

lucrari simple, deoarece in multe situatii, cunostintele in meserii ca zidaria, dulgheria,

turnarea betonului, instalatii electrice si sanitare etc., pot avea o valoare inestimabila.

Profesia de monitorizare si intretinere de cladiri isi asuma un dublu rol in ceea ce

priveste monitorizarea structurala: aceea de a consilia beneficiarul si respectiv de a-l preveni. Multe cheltuieli si probleme neplacute pot fi evitate daca beneficiarul obtine

un raport asupra unei cladiri care ascunde defecte importante, care nu sunt vizibile

unui ochi neantrenat, dar evidente pentru specialistul in aceasta profesie, de

monitorizare si intretinere. Un alt rol asumat este acela de specialist din prima linie

care vine zilnic in contact cu fondul construit al unei tari/natiuni, contribuind la o mai

buna intretinere a acestuia, in beneficiul comunitatii.

Indubitabil, se poate conchide ca o profesie atat de importanta merita sa fie incurajata.

1.1.2 ECHIPAMENTUL MINIM

Anumite instrumente si obiecte formeaza echipamentul minim de care trebuie sa

dispuna IMI:

1. - Iluminarea este necesara pentru inspectarea spatiilor intunecoase. Se recomanda

o LAMPA PORTABILA PROTEJATA, cu un cablu prelungitor si un adaptor pentru

priza. Acolo unde nu exista o sursa de electricitate in apropiere, se va folosi o

LANTERNA puternica, avand si baterii de rezerva.

2. - RULETA sau un APARAT ELECTRONIC pentru masurare. Un METRU DE LEMN

(de dulgher) este util in masurarea grosimii grinzilor planseelor din lemn, deoarece

poate fi introdus in spatiile inguste dintre scanduri.

3. - SCARA este esentiala pentru accesul la tavane, poduri si exteriorul acoperisurilor.

Se recomanda o scara usoara din aluminiu, de preferinta una extensibila, formata din

2-3 tronsoane.

4. - Cel putin un HIGROMETRU performant, cu care sa se masoare umiditatea

elementelor din lemn si a altor zone. Aparatul trebuie calibrat inainte de utilizare,

pentru a-i asigura functionarea corecta.

5. – Diferite ALTE INSTRUMENTE, cum sunt:

- o pereche de cizme de cauciuc

7

- o spatula pentru recoltarea unor probe din sol

- un set de dopuri de scurgere

- cheie pentru ridicarea capacelor caminelor de vizitare

- ciocan si dalta pentru deschiderea capacelor stranse

- o oglinda cu maner, pentru inspectarea canalelor subterane dintre caminele de

vizitare si pentru a cerceta eventualele patrunderi ale radacinilor, ruperi de

conducte si alte defectiuni; oglinda este de asemenea foarte utila in zonele greu

accesibile;

- nivelă şi fir cu plumb pentru verificarea peretilor si planseelor

- un binoclu, pentru o mai buna observare de la sol a detaliilor aflate la inaltime.

Evident, orice alt instrument sau aparat de masurare performant este binevenit in

inventarul IMI, pentru a-i da posibilitatea de a stabili cat mai exact

dimensiunea/gravitatea deteriorarilor sau defectiunilor.

1.1.3 DIAGNOSTICUL

Diagnosticarea defectiunilor este calea rationala de a proceda, pornind de la efecte

(dovezi) si ajungand la cauzele oricarei deteriorari, care este urmata de

recomandarea lucrarilor de remediere necesare pentru reabilitare. Este foarte

important sa se verifice cu atentie orice posibilitate in acest sens si sa nu existe idei

preconcepute in privinta cauzelor.

Diagnosticul se bazeaza atat pe o buna cunoastere a tehnologiilor de constructie cat

si pe simtul tehnic, reclamand de asemenea abilitatea IMI de a recunoaste defectele

simple, dar si problemele care necesita interventii ale expertilor si o actiune in

consecinta.

Primul pas este acela de a aduna informatii, pe baza observatiilor proprii sau/si a

celor relatate de ocupanti. In acest stadiu, este important sa se puna anumite intrebari

– asa cum urmeaza sa se precizeze in cadrul unui Ghid al IMI– si sa se afle cat mai

mult posibil despre cauzele care au determinat aparitia acelor defectiuni.

Al doilea pas, este acela de a relationa aceste informatii cu datele existente (istoricul

lucrarilor de intretinere, planuri si detalii de proiect etc.), urmand ca toate acestea sa

se transmita persoanelor responsabile cu rezolvarea defectiunilor respective.

8

1.1.4 CAUZELE DEFECTIUNILOR

1.1.4.1 Cauze generale

Defectiunile apar datorita unor cauze cum sunt:

- proiect de slaba calitate,

- executie de slaba calitate,

- nerespectarea de catre executant a detaliilor din proiect,

- actiunea asupra cladirii a unor factori care nu au fost prevazuti in proiect,

- imbatranirea.

Factorii de mai sus pot actiona separat sau in combinatie, avand ca rezultat

deteriorari semnalate prin:

- modificari ale compozitiei materialelor,

- modificari ale constructiei insăşi,

- modificari ale dimensiunilor, formei sau greutatii materialelor sau a partilor unei

cladiri etc.

Principalii factori care determina asemenea schimbari sunt:

- uzura,

- incarcarile aplicate constructiei si elementelor de constructie,

- deformatiile impuse,

- umiditatea,

- instalatiile si imbinarile/fitingurile defecte,

- agresiunea chimica,

- agentii biologici,

- agentii climatici (temperatura si variatiile ei),

- incendiul,

- cutremurul, inundatiile, impactul cu autovehicolele si alte incarcari accidentale.

Defectiunea este manifestarea atat a factorilor cat si a cauzei si poate fi ilustrata prin

cazurile expuse mai jos:

a. Proiectarea defectuoasa a fundatiilor poate duce la tasari ale terenului de fundatie,

indicate prin fisuri/crapaturi in pereti, acoperis curbat in forma de şa, modificari ale

formei.

9

b. Executia de slaba calitate poate permite patrunderea umiditatii si are ca rezultat

aparitia petelor specifice umezelii, putrezirea lemnului, modificari in compozitia

materialelor.

c. Proasta intretinere (solutii defectuoase si/sau lipsa de calificare corespunzatoare a

lucratorilor care efectueaza reparatiile, calitatea slaba a materialelor sau utilizarea

unor materiale nepotrivite, intarzieri in luarea deciziilor privind lucrarile de reparatii

etc.) pot de asemenea sa dea nastere unei serii ample de deteriorari, dintre care

multe pot sa fie grave.

Unele defectiuni din cladiri, produse de factori legati de sistemul de fundare,

caracteristicile solului si alte cauze, sunt prezentate in mod sintetic in Tabelul 1.1.4-1,

2 si 3.

1.1.4.2 Umiditatea

Inlaturarea umiditatii este una dintre “bătăliile” majore in intretinerea cladirilor. Odata

ce s-a observat o pata specifica umezelii, intrebarea care se pune este de unde

provine apa, iar primul pas care trebuie facut este de a trata acea posibilitate care

pare cea mai evidenta.

Exista patru cauze generale ale umezirii:

a. condensul,

b. instalatiile care au scurgeri,

c. inundarea (planseelor si peretilor),

d. patrunderea umiditatii din exterior.

a. Condensul, este cauzat de regula de o incalzire, izolare termica si/sau ventilare

insuficiente, asociate cu umezeala excesiva produsa de activitatile casnice cum

sunt imbaierea si gatitul, dar si fiziologice (respiratia) si altele. Este important sa se

cunoasca modul de utilizare a incaperilor, tipul si regimul de incalzire (intermitent

sau continuu). Tratamentul in cazul condensului poate fi o combinatie dintre o

termoizolatie imbunatatita si ventilare, dar si educarea utilizatorilor (schimbarea

comportamentului, respectiv a obiceiurilor acestora).

b. Scurgerile din instalatiile defecte se refera la dispozitive si aparate, rezervoare,

conducte, dintre care unele pot fi locate in spatiul podului. Executarea instalatiilor

deasupra nivelului petelor de umezeala trebuie intotdeauna sa fie verificata in

10

prealabil. Tratarea acestei probleme consta in repararea instalatiilor (eliminarea

scurgerilor), uscarea si repararea deteriorarilor produse prin umezire.

c. In cazul in care cantitati mari de apa se arunca pe podea, accidental sau folosite

pentru curatenie, o parte poate sa-si croiasca drumul prin planseu spre nivelul

inferior, umezind tavane si pereti si dand nastere la pete. In cazul in care deasupra

suprafetei deteriorate prin umezire exista un planseu, trebuie sa se verifice daca s-

a aruncat apa pe suprafata acestuia, sau daca s-a folosit o cantitate insemnata

pentru curatenie. Tratamentul consta in uscarea suprafetei, refacerea finisajului si

consilierea utilizatorilor despre modul cum astfel de accidente pot fi evitate.

d. Patrunderea apei din exterior este mai putin probabila si, se pare, cel mai dificil de

diagnosticat. In casele mai vechi fenomenul se poate datora invelitorii defecte,

respectiv defectiunilor din sistemul de evacuare al apelor pluviale (jgheaburi,

burlane), ploii care patrunde prin neetanşeitatile peretilor sau igrasiei (umiditatea

din teren care se propaga, initial prin elementele de constructie in contact cu solul,

prin ascensiune capilara). Tratarea problemei se face in functie de natura sursei

de umiditate, corect identificata.

Ca o concluzie generala, trebuie subliniat faptul ca defecte relativ nesemnificative in

elemente nestructurale ale unei cladiri pot indica defectiuni structurale majore - un

adevarat pericol pentru functionarea normala si integritatea constructiei. De aceea,

prezentul modul de curs se va referi atat la elementele structurale cat si la unele

elemente nestructurale afectate de avarii diverse, analizand forma/aparenţa acestor

avarii legata de cauzele care le-au produs, precum si gradul de periculozitate pentru

structura.

1.1.4.3 Incarcarile aplicate si modificarile dimensionale

O alta categorie de defectiuni frecvent intalnite se evidentiaza prin crapaturi/fisuri in

tencuiala tavanelor si peretilor, sau prin elemente din lemn necorespunzatoare

(nepotrivite dimensional), cum este tamplaria pentru usi si ferestre. Aceste defectiuni

sunt cauzate fie de umflarea si contractia diferitelor materiale pe masura umezirii sau

uscarii lor, fie prin avarii structurale de natura tasarilor diferentiate, care constituie o

11

problema cu mult mai grava. In general, fisurile/crapaturile care nu se agraveaza (prin

prelungire si/sau deschidere in evolutie), se remediaza prin umplere si re-finisare, iar

tamplaria pentru usi si ferestre care nu mai corespunde se păsuieşte. Crapaturile si

nepotrivirile dimensionale care evolueaza brusc, sunt semnul unor probleme mai

grave si trebuie tratate ca atare.

1.1.4.4 Defectiuni ale instalatiilor si fitingurilor

O cauza frecvent intalnita este generata de robinete defecte, uzate sau conducte

sparte, pornind de la elemente simple, care pot fi reparate usor si ajungand pana la

situatii complexe in care trebuie sa se apeleze la specialisti.

1.1.5 SISTEME STRUCTURALE ALE CLADIRILOR

Intrucat materialul de fata se refera in primul rand la locuinte si apoi la cladiri cu alte

destinatii (administrative, comert, sanatate, cultura, hoteluri etc.), sistemele structurale

analizate sunt proprii acestor tipuri de cladiri, iar caracteristicile lor structurale sunt

prezentate in Tabelul 1.1.5-1.

11

Tabelul 1.1.4-1 Deteriorari ale cladirilor pe fundatii de suprafata DETERIORARI STRUCTURALE: EXAMINARE VIZUALA, DEGRADARI

A. FISURARE GENERALIZATA A CLADIRILOR PE FUNDATII DE SUPRAFATA: CAUZE LEGATE DE SUBSOL SI TERENUL INCONJURATOR

1. T

ER

EN

UL

DE

FU

ND

ARE

1.1

Fundatii pe umplutura

1.2

Prezenta unor puncte rigide in sol

1.3

Prezenta golurilor

1.4

Structura eterogena a solului

2. V

IBR

ATII

2.1

Trafic greu in proximitate

2.2

Lucrari de sapare a unor canale (galerii) in apropiere

2.3

Baterea unor piloti in apropiere

2.4

Cateva ipoteze curente, cele mai frecvente din p.d.v. statistic, furnizate de examinarea vizuala

12

Tabelul 1.1.4-1 (continuare)

3. P

RE

ZEN

TA A

PE

I SU

BTE

RA

NE

3.1

Existenta unor fantani (puturi) in apropiere (coborarea nivelului panzei

de apa freatica)

3.2

Coborarea nivelului panzei de apa

subterana

3.3

Eroziunea solului de catre apele

subterane

3.4

Vecinatatea arborilor

4. E

FEC

TUAR

EA

DE

SA

PA

TUR

I

4.1

Lucrari de sapatura in apropiere: Decompresia solului

4.2

Sapaturi pentru subzidire

4.3 4.4

13

Tabelul 1.1.4-1(continuare)

5. C

LIM

AT

5.1

5.2

5.3

5.4

6. E

XE

CU

TIE

6.1

6.2 Fundatii nearmate Fatade fara armare corespunzatoare

6.3 Fundatii continue identice ca latime pentru cladiri cu multe si respectiv cu putine niveluri

6.4

Armare incorecta

mase de pamant inghetat

dezghet

ploaie

uscare

14

(Tabelul 1.1.4-1continuare)

C O M E N T A R I I 4.2 Sapaturi in apropiere – decompresia terenului de fundare –reluarea sapaturilor pentru executarea subzidirilor pe zone mai extinse decat este recomandat. 5.1 Accidente produse ca urmare a inghetului (formarea de blocuri de gheata sub fundatii) si dezhetului (lichefierea). 5.2 Schimbari climatice in terenuri permeabile: timp ploios = umflare, timp secetos = contractie prin uscare 6.1 Proiectarea defectuoasa a fundatiilor si a armarii lor (erori de calcul) 6.2 In cazul cladirilor cu structura din beton armat , trebuie prevazuta o armare minima a elementelor de fatada. 6.3 Talpile fundatiilor (dimensiunile talpii in contact cu terenul) trebuie proiectate cu atentie, in concordanta cu tipul si intensitatea incarcarilor transmise. Aproximarile/asimilarile sunt riscante.

Tabelul 1.1.4-2 Deterioararea cladirilor pe fundatii de adancime DETERIORARI STRUCTURALE: EXAMINARE VIZUALA, DEGRADARI

B. FISURAREA GENERALIZATA A CLADIRILOR PE FUNDATII DE ADANCIME: CAUZE LEGATE DE TEREN SI ZONELE INVECINATE

15

Tabelul 1.1.4-2 (continuare) 1.1

Fundatii executate in umplutura

1.2

Forfecarea stratului bun de fundare, aflat la adancime

1.3

Cladiri alaturate cu tipuri de fundatii diferite

1.4 Vezi A-1.2: puncte rigide sub fundatii (capetele pilotilor)

1.5 Vezi A-1.3: goluri sub baza fundatiilor (capetele pilotilor)

1. F

UN

DA

TII -

SU

BS

OLU

RI

1.6 Luarea in considerare a frecarii laterale, care se poate manifesta pe directie opusa

2. V

IBR

ATI

I

2.1 Caz similar cu A-2.1 2.2 Caz similar cu A-2.2 2.3 Caz similar cu A-2.3

16


3. A

PA

S

UB

TER

AN

A

Scaderea nivelului panzei de apa subterana nu este o problema in cazul fundatiilor de adancime (pe piloti). Totusi, ar trebui luata in considerare eroziunea solului (similar situatiei prezentate la A-3.3); crearea de goluri in terenul de fundare ar putea, pe termen lung, sa uzeze pilotii si sa produca deformatii.

4. S

AP

ATU

RI

IN

AP

RO

PIE

RE

Decompresia solului din cauza unor sapaturi noi in apropierea cladirii poate modifica echilibrul pilotilor aflati in apropierea acestor lucrari. In cazul sapaturilor mai adanci, trebuie avuta in vedere posibilitatea flambajului pilotilor.

5. C

LIM

ATU

L Fundatiile de adancime nu sunt, in general, afectate de deteriorarile semnalate la A-5.1 si A-5.2

6. E

XE

CU

TIA

Intotdeauna poate sa intervina ruperea pilotilor, sau, in cazul pilotilor din b.a. turnati monolit (executati prin forare), scoaterea tubului mai devreme decat este recomandat, poate produce gatuirea betonului si deci reducerea suprafetei sale portante.

17

Tabelul 1.1.4-3 Deteriorarea cladirilor – cazuri particulare

DETERIORAREA STRUCTURALA: EXAMINARE VIZUALA, DEGRADARI

1.

Fundatii-radier: Distributia eforturilor pe teren, corespunzatoare diferitelor valori ale incarcarilor, au dus la formarea unui rost in mod natural, in conditiile in care acesta n-a fost prevazut prin proiect.

Terenul “ondulat”, arborii si stalpii inclinati, indica instabilitatea pantei (posibil plan de alunecare generat de straturi-sandwich pe baza de argila).

2.

Construirea unei cladiri noi in apropierea unor cladiri existente va modifica echilibrul celor din urma la nivelul fundatiilor.

Deranjarea echilibrului unui rambleu prin executarea unei sapaturi va da nastere la alunecari.

3.

Legatura planseului cu structura: In acest caz, stratul de sub placa trebuie sa aiba aceeasi rezistenta cu aceea a terenului de fundare, pentru a evita tasarile diferentiate.

Echilibrul deranjat al unui rambleu: Supraincarcarea data de rambleu va deforma panta, compromitand echilibrul solului (teren compresiv)

18

Tabelul 1.1.5-1 Sisteme structurale ale cladirilor SPECIFICE PENTRU:

Nr. Crt.

SISTEMUL STRUCTURAL

ELEMENTE STRUCTURALE VERTICALE

ELEMENTE STRUCTURALE ORIZONTALE

PRINCIPALELE CARACTE-RISTICI

Clad. VECHI

Clad. NOI

0 1 2 3 4 5 6

1. C

ON

STR

UC

TII D

IN Z

IDA

RIE

(com

parti

men

tare

dea

sa –

tip

fagu

re)

1a. Pereti portanti longitudinali si pereti

transversali de rigidizare

1b. Pereti portanti transversali si pereti

longitudinali de rigidizare

- pereti portanti din zidarie si pereti de rigidizare (contravantuire), din zidarie de caramida, piatra naturala* sau din blocuri ceramice ori din BCA ; - Grosimea peretilor portanti: minimum o lungime de caramida/bloc (cca. 240 mm), dar si de 1 ½ si 2 caramizi (375 mm, respectiv 500 mm). Cladirile vechi pot avea pereti pana la 1 m grosime, mai ales la parter si/sau subsol;

- peretii de rigidizare/contravantuire au de regula minimum o caramida grosime (240 mm). Grosimea peretilor exteriori trebuie sa corespunda cerintelor confortului termic*. * - mai frecventa la cladirile vechi (construite inainte de 1920) si la cele din zona montana

Plansee (1.3.2): - grinzi de lemn* cu material de umplutura,avand diferite sisteme de alcatuire; - grinzi metalice* cu diferite solutii constructive pentru elementele de umplutura (utilizate in special la planseele peste subsol si parter); - placi din b.a. turnat monolit; - elemente prefabricate din b.a. (fasii, panouri); - grinzi prefabricate din b.a. si corpuri de umplutura cu goluri;

- plansee ceramice (blocuri ceramice cu golurimonolitizate cu nervuri si suprabetonare din b.a.) * - caracteristice in special cladirilor vechi (construite inainte de 1920), cu exceptia planseelor ceramice.

- distante relativ reduse intre peretii portanti (3-5 m); -suprafete moderate ale incaperilor,care nu permit un partiu flexibil; -rigide, prezinta avantaje la preluarea incarcarilor laterale (vant, seism)atunci cand planseele sunt rigide; - adecvate cladirilor de mica inaltime, in special cladiri de locuit; - cu sau fara subsol (sau cu subsol partial); - fundatii continue (de suprafata); - acoperis cu sarpanta sau acoperis-terasa.

Da

Da

Da

Da

19


0 1 2 3 4 5 6 1.

(con

tinua

re)

1c. pereti portanti pe ambele directii

Idem 1a

Idem 1a

Idem 1a Dintre aceste trei tipuri de structuri (1a, 1b, 1c), tipul structural 1c asigura rigiditatea cea mai buna pentru preluarea incarcarilor verticale si orizontale, mai ales atunci cand planseele sunt din beton armat monolit, asigurand conlucrarea spatiala a elementelor structurale ale cladirii.

Da

Da

2.C

ON

STR

UC

TII C

U C

OM

PA

RTI

ME

NTA

RE

DE

TIP

C

ELU

LAR

PLAN SECTIUNE TRANSVERSALA CARACTERISTICI: A =suprafatata libera a planseului, de max. 75 m2, limitata de elementele structurale verticale H = inaltimea de nivel de min. 3.00 m

Idem 1a

Idem 1a

- pereti portanti longitudinali si pereti transversali de contravantuire; - distante mai mari intre peretii transversali (11-12 m) si, ca urmare, suprafete mai mari (pana la 75 m2), asigurand flexibilitatea partiului; -rigiditate structurala mai scazuta, nu sunt recomandate in zone cu grad de seismicitate ridicat; - fundatii continue (de suprafata) Tabelul 1.2.1.2-1 - acoperisuri in panta, de tip sarpanta(§1.4) sau acoperisuri-terasa

Da

Oca

zion

al

20

Tabelul 1.1.5-1 (continuare) 0 1 2 3 4 5 6

3. S

TRU

CTU

RI I

N C

AD

RE

(CU

SC

HE

LET)

a.

c.

CADRE = cadrele-parter si cadrele etajate sunt sisteme plane de stalpi si grinzi, cu una sau mai multe deschideri, dispuse de regula la distante egale in lungul cladirii, legate intre ele cu grinzi longitudinale. STALPII sunt elemente structurale verticale care pot avea variate forme ale sectiunii transversale. Materiale: a. beton armat turnat monolit sau in elemente prefabricate b. elemente metalice * (otel laminat, cu sectiune compusa, cu zabrele etc.) c. lemn (cu sectiune simpla, compusa, cu zabrele sau din lemn lamelat incleiat) d. mixte* (combinatii ale materialelor mentionate mai sus)

De regula, planseele sunt realizate din acelasi material ca si cadrele. Se mai pot utiliza combinatii intre diferite materiale, ca de ex: cadre metalice si plansee din b.a. La deschideri mai mari, in cazul cadrelor din b.a. pot fi utilizate si planseele cu placi si grinzi, sau cu nervuri dese precum si plansee casetate .

● Structurile cu cadre din lemn au fost utilizate din cele mai vechi timpuri. ● Structurile din cadre de beton armat au fost foarte mult folosite in perioada dintre cele doua Razboaie Mondiale. ● Structurile cu cadre metalice au fost folosite mai devreme decat cele din b.a. (incepand cu sfarsitul sec.XIX). - Astazi, pentru constructiile in cadre se prefera betonul armat. Alte caracteristici: - fundatii izolate din b. a. (Table 1.2.1.2-1), dar si continue, pe retele de grinzi, in cazul unor terenuri sau/si incarcari deosebite -acoperisuri-terasa, (de regula).

Da

Da

21


4. S

TRU

CTU

RI C

U D

IAFR

AG

ME

DIAFRAGMA = un perete structural, capabil sa preia – pe langa incarcarile verticale – si incarcarile orizontale din vant sau seism, care actioneaza in planul lor. Un astfel de element trebuie sa fie suficient de rigid pentru a fi considerat ca diafragma, de aceea numai peretii din beton armat si cei din zidarie pot fi inclusi in aceasta categorie.

Planseele sunt cele specifice structurilor cu diafragme din zidarie si beton armat (v. 1a, b, c si 3)

- diafragme pe ambele directii; - distributia simetrica este preferabila in cazul cladirilor amplasate in zone seismice (centrele maselor coincid aproximativ cu centrele de rigiditate); - structura are o buna rigiditate la forte verticale si orizontale; - fundatii continue, rigide cu cuzinet din b.a. (Tabelul 1.2.1.2-1) - acoperis-sarpanta (1.4)pentru cladirile cu putine niveluri, acoperisuri-terasa pentru cladirile cu mai mult de 4 niveluri.

Da, cladiri cu putine niveluri

Da, maiales cladirile etajate

22


5. S

TRU

CTU

RI M

IXTE

Stalpii si diafragmele sunt elementele structurale verticale in acest caz, legate in plan orizontal prin intermediul planseelor si grinzilor.

PLAN

Idem 3 si 4

Structura in cadre combinata cu diafragme. Diafragmele sporesc considerabil rigiditatea de ansamblu a cladirii la preluarea incarcarilor orizontale. Structurile mixte sunt executate in general din beton armat, dar pot fi realizate si din materiale compozite (b. a. si otel)

Da

Da

6. S

TRU

CTU

RI D

E T

IP T

UB

Idem 1a

Idem 1a

- pereti portanti longitudinali si pereti transversali de contravantuire; - distante mai mari intre peretii transversali, ceea ce creaza suprafete mai mari (pana la 75 m2), conferind flexibilitate partiului

Da

Oca

zion

al

23


7. S

TRU

CTU

RI S

PE

CIA

LE (T

UB

P

ER

IME

TRA

L P

ER

FOR

AT)

Tub perimetral perforat (sau diafragma perforata), constand din lamele verticale (montanti) si orizontale (parapeti-buiandrug). Elementele verticale sunt amplasate la distante relativ reduse (pana la 3.00 m) iar elementele de legatura orizontale (parapet-buiandrug) au o inaltime de min. 1.2 m

Plansee din beton armat sau materiale compozite (metal + b. a.) cu diferite alcatuiri constructive, in functie de incarcari si de dimensiunile in plan ale planseelor.

-realizate din b.a., otel sau materiale compozite; -capacitate portanta ridicata la preluarea incarcarilor verticale si orizontale; - de regula au un nucleu central de diafragme, unde sunt amplasate scarile, ascensoarele si alte spatii de circulatie sau de serviciu (ghene).

Da

24

CAP.1.2 INFRASTRUCTURA2 1.2.1 FUNDATII

1.2.1.1 Rolul structural si principii de baza in proiectarea fundatiilor

Orice constructie, indiferent de tip, trebuie sa asigure transmiterea in conditii de

siguranta a incarcarilor de orice natura (permanente, utile, climatice etc.) terenului,

prin intermediul fundatiilor, fara tasari sau alte deplasari/deformatii care ar putea pune

in pericol stabilitatea cladirii, sau ar genera avarii ale acesteia, sau ale unei parti ori

ale unor elemente de constructie. Fundatiile trebuie de asemenea sa fie coborate sub

nivelul de inghet (mai ales in terenurile calcaroase), respectiv sub nivelul straturilor

tasabile si trebuie sa fie rezistente la actiunea distructiva a sulfatilor sau a altor

substante agresive din sol.

Se considera teren de fundare acea parte din sol la a carei adancime se resimte

influenta incarcarilor transmise de constructie. Este absolut necesar sa se cunoasca

caracteristicile geotehnice ale terenului de fundare, capacitatea lui de a se deforma si,

ca urmare, de a se tasa, pentru a alege tipul de fundatie cel mai potrivit pentru o

structura data.

Caracteristicile complexe si neomogenitatea structurii solului fac din proiectarea

fundatiilor o sarcina destul de dificila pentru ingineri. Proiectantul trebuie sa aiba

cunostinte adecvate in ceea ce priveste aspecte cum sunt:

- dimensiunile cladirii;

- incarcarile utile, cele provenite din procesul de exploatare si incarcarile

accidentale care actioneaza asupra cladirii, ca si posibilele combinatii dintre

acestea;

- structura solului (straturile componente), caracteristicile sale fizice si mecanice,

nivelul maxim si minim al apelor subterane;

- valoarea si variatia eforturilor la suprafata talpii fundatiilor si a oricarui element

de constructie in contact cu solul;

- caracteristicile mecanice si elastice ale materialelor din care este alcatuita

fundatia;

2 Autor Prof.dr.ing.MARIANA BRUMARU

25

- factori externi care pot sa influenteze stabilitatea fundatiei (apele de suprafata,

terenurile care aluneca, constructiile invecinate etc.).

Fiecare dintre factorii enumerati mai sus poate sa influenteze comportarea mecanica

a sistemului de fundare, de aceea inregistrarea unor date corecte referitoare la

fundatii este esentiala atunci cand se analizeaza cauzele defectiunilor legate de

tasarile si deteriorarile fundatiilor.

Orice tasare sau deteriorare in aceasta parte a infrastructurii va avea ca rezultat

inducerea unor insemnate eforturi si deformatii suplimentare in suprastructura cladirii,

care de cele mai multe ori va avea ca rezultat avarii grave.

Sistemul de fundare in ansamblu asigura conlucrarea corecta a elementelor

structurale, fara tasarea inegala a diferitelor tronsoane ale cladirii.


Atunci cand planurile lipsesc – o situatie frecvent intalnita mai ales cand este vorba de

cladirile vechi – trebuie sa se determine tipul constructiv al fundatiei atat pe baza unei

bune cunoasteri a principiilor care stau la baza proiectarii fundatiilor, cat si pe baza

unei examinari vizuale.

Orice tip de fundatie are avantaje si dezavantaje si se va potrivi anumitor conditii, dar

va fi cu totul nepotrivit in alte conditii. Trebuie sa se aiba in vedere faptul ca

constructorul utilizeaza in general tipul de fundatie cel mai economic, dar chiar si in

cazul in care fundatia raspunde exigentelor la momentul executiei, poate sa fie

etichetata ca nepotrivita la o analiza ulterioara. De aceea, atunci cand IMI cunoaste

detaliile legate de proiectarea unei fundatii, va trebui sa includa in raportul sau orice

comentarii legate de aceasta, in lumina cunostintelor si standardelor actuale.

Constructiile vechi, mai ales cele executate inainte de perioada utilizarii betonului

modern, au adeseori fundatii care nu corespund standardelor actuale si sunt gasite

necorespunzatoare din punct de vedere tehnic, la o verificare prin calcul. Este

surprinzator cat de bine au facut fata foarte multe dintre aceste cladiri testului timpului,

in timp ce alte structuri moderne, proiectate profesional, au suferit avarii grave ca

urmare a defectiunilor produse in sistemul de fundare, necesitand reparatii

costisitoare.

26

Adeseori IMI va examina fundatiile special expuse in acest scop, dar nu el este acela

care trebuie sa execute lucrarile de dezvelire a fundatiilor pentru a le inspecta. Un

constructor va fi numit pentru a executa acest gen de lucrari, dupa o aprobare

prealabila. Totusi, in anumite cazuri, IMI trebuie sa fie capabil sa organizeze pentru

examinare saparea unor gropi si sa raporteze rezultatele inregistrate.

In alte cazuri, mai ales atunci cand este vorba de conditii de fundare speciale (iesite

dinceea ce se considera obisnuit), IMI trebuie sa faca investigatiile impreuna cu un

inginer consultant sau geotehnician.

Fundatiile sunt de regula de unul dintre tipurile prezentate in Tabelele 1.2.1.2-1 si

1.2.1.2-2 si, avand in vedere structura cladirii, pot fi clasificate in urmatoarele

categorii:

1. In cazul structurilor cu pereti portanti din zidarie dispusi in plan dupa una sau

ambele directii (pereti portanti longitudinali si pereti transversali de contravantuire,

care rigidizeaza constructia la actiunea incarcarilor orizontale), se folosesc in general

fundatii continue, executate din:

a) Zidarie din piatra naturala (de regula cu mortar pe baza de var) sau din caramida,

atunci cand este vorba despre cladiri mai vechi de 100 ani sau despre alte categorii

de cladiri cum sunt cele rezidentiale (de locuit, unifamiliale) sau construite in zonele

de munte, chiar si in prezent.

Acest sistem de fundare nu corespunde terenurilor umede (acolo unde nivelul apelor

subterane ajunge deasupra cotei talpii fundatiei) sau in cazul in care sunt posibile

tasari ale terenului.

La cladirile cu subsol partial sau general, peretii de subsol din zidarie de piatra sau

caramida se continua pana la nivelul necesar pentru a indeplini si rolul de fundatie.

b) Beton simplu (asa-numitele fundatii rigide) sau din beton armat (fundatii elastice); in

functie de valoarea incarcarilor transmise terenului si de capacitatea portanta a

terenului de fundare; acest tip de fundatie este cel mai frecvent intalnit in cazul

constructiilor moderne din zidarie.

Atunci cand terenul de fundatie are capacitatea portanta scazuta sau incarcarile

transmise de constructie au valori mari, sunt adecvate fundatiile de tip “radier” cu

transmiterea directa sau indirecta a incarcarilor la terenul de fundatie, in functie de

adancimea la care se afla stratul cu capacitatea portanta corespunzatoare.

27

Daca aceasta adancime este peste 3-4 m, se prevad fundatii pe piloti, avand la partea

lor superioara o dala rigida (care se comporta ca un radier), ca element intermediar cu

rolul de a asigura legatura intre capetele superioare ale pilotilor si o distributie cat mai

uniforma a incarcarii transmise in acest mod (indirect) terenului de fundare.

2. Cladirile cu structura in cadre (sau cu schelet) vor avea de regula fundatii izolate,

executate din zidarie de piatra, caramida sau – cel mai frecvent – din beton simplu

sau armat, in functie de perioada in care au fost construite (v. pct.1).

In cazul terenurilor cu capacitate portanta redusa si/sau a incarcarilor transmise de

constructie terenului care au valori ridicate, pot fi prevazute fundatii pe retele de grinzi

din beton armat sub sirurile de stalpi, sau chiar fundatii de tip radier (mai rar).

Transmiterea directa sau indirecta a incarcarilor la teren prin intermediul fundatiilor

este proiectata in functie de adancimea la care se afla stratul cu rezistenta

corespunzatoare, bun de fundare.

3. Cladirile cu structura mixta (cadre si diafragme) au fundatii de tipul celor descrise

mai sus, in functie de elementul de rezistenta – stalp sau diafragma, – de valoarea

incarcarilor transmise terenului si de capacitatea portanta a acestuia (v. pct.1 si 2).

Detalii privind fundatiile de suprafata si cele de adancime, la care se adauga scurte

comentarii referitoare la caracteristicile lor constructive, sunt prezentate in Tabelele

1.2.1.2-1 si 1.2.1.2-2.

1.2.3 FACTORII CARE INFLUENTEAZA PROCESUL DE DETERIORARE

● Solurile nisipoase constituie un bun suport pentru fundatii in cele mai multe cazuri,

desi vibratiile cu frecventa inalta (500-2500 vibratii/min) pot da nastere unor serioase

probleme de tasare; acestea sunt putin probabile in cazul cladirilor rezidentiale, cu

exceptia situatiilor in care prezenta unor utilaje le-ar putea produce.

● Adancimea minima de fundare recomandata in cazul terenurilor din argila contractila este de 1.20 m, sub nivelul modificarilor sezoniere, atunci cand vegetatia

lipseste.

28

● Pe terenuri in panta este necesara o adancime de fundare mai mare, mai ales pe

versantii orientati spre sud, unde terenul se va usca accentuat in perioada secetoasa.

● Prezenta arborilor si a tufisurilor pe terenuri din argila contractila poate genera

probleme speciale (Fig.1.2.1.3-1 si 1.2.1.3-2). Inginerul de monitorizare si intretinere

trebuie sa consemneze pozitia arborilor si a tufisurilor din vecinatatea cladirii care se

evalueaza/inspecteaza si sa noteze distantele la care acestia se afla fata de peretii

portanti ai cladirii.

Speciile trebuie de asemenea identificate, pentru a stabili in ce masura terenul se

poate contracta ca urmare a absorbtiei apei de catre vegetatia respectiva. Anumite

specii sunt nerecomandate pentru curtile si gradinile de langa cladiri, amplasate pe

terenuri contractile, anume: plopul, salcia, si ulmul. Daca acestia sunt prezenti, trebuie

verificati cu deosebita grija. Radacinile plopilor se pot extinde la distante pana la de

doua ori inaltimea lor, in cautarea umezelii.

S-a constatat de asemenea ca frasinul are tendinta de a patrunde in fisurile canalelor

si a pavajelor, pe langa efectul distructiv pe care il au asupra fundatiilor de suprafata.

In cazul in care arborii sunt mai apropiati de cladire in comparatie cu distanta

recomandabila (Fig.1.2.1.3-3 si Tab. 1.2.1.3-1, in care distanta minima = inaltimea

arborelui la maturitate), sunt recomandabile unele masuri ca: indepartarea prin taiere,

taierea crengilor sau pur si simplu mentinerea lor sub observatie in vederea unor

viitoare operatii de acest fel, in functie de imprejurari.

● Regimul de proprietate al parcelei pe care cresc arborii si tufisurile este de

asemenea important: daca arborii de pe o alta proprietate sunt mai aproape de cladire

decat este recomandat/prevazut, proprietarul respectiv trebuie avertizat ca radacinile

pot pune in pericol cladirea invecinata. I se va sugera sa ia masurile necesare, avand

cunostinta de faptul ca prin lege, el este cel care va fi facut raspunzator pentru

eventualele avarii cauzate prin extragerea umiditatii din solul aferent cladirii. Se

recomanda ca specialistii in intretinere si monitorizare care isi desfasoara activitatea in

zone cu terenuri din argila contractila sa fie bine familiarizat cu diferitele aspecte ale

acestei probleme particulare si sa fie capabili sa identifice speciile de arbori intalniti.

Cu titlu informativ, tabelul de mai jos furnizeaza cateva date referitoare la adancimea

de fundare minima recomandata in terenuri contractile:

29

Fig. 1.2.1.3-1 Efecte ale prezentei arborilor in apropierea cladirii

Fig. 1.2.1.3-2 Posibile efecte ale inlaturarii arborilor

30

● Eroziunea solului produsa de scurgerile provenite din retelele de canalizare defecte

este un alt factor care poate produce deteriorari, mai ales in cazul fundatiilor cladirilor

vechi. Din aceasta cauza, va avea loc umezirea terenului adiacent cladirii care va da

nastere unor deteriorari ale fundatiilor amplasate in terenuri care se erodeaza usor

(terenuri nisipoase sau mâloase). Beneficiarii trebuie avertizati in privinta importantei

unei bune intretineri, atat a sistemului de evacuare a apelor uzate (canalizare) cat si a

celui pentru evacuarea apelor pluviale, pentru a evita patrunderea apei in terenul din

vecinatatea cladirii.

● Anumite masuri de prevedere trebuie luate in cazul cladirilor construite deasupra canalelor existente (de ex: cazul extinderilor). Este de dorit sa existe un canal de

vizitare de fiecare parte a cladirii pe sub care trece un canal mai vechi, pentru a face

Tabelul1. 2.1.3- 1 D/H – distanta pana la arbore/inaltimea sa D/H Specia

arborelui 0.10 0.25 0.33 0.50 0.66 0.75 1.00 Adancimea minima de fundare* [m] Stejar, ulm,

plop, salcie

3.00 2.80 2.60 2.30 2.10 1.90 1.50

Altele 2.80 2.40 2.10 1.80 1.50 1.20 1.00 * Fundatiile continue rigide nu sunt recomandabile in terenuri cu contractii mari, dar atunci cand sapatura atinge cote de 2.5…3.0 m de la suprafata terenului, acestea devin economice si adecvate.

Fig.1.2.1.3-3 Distanta pana la cladire, D si inaltimea arborelui, H

31

posibila testarea etanseitatii acestuia si a verifica conductele cu ajutorul unei oglinzi.

Astfel de retele de canalizare trebuie executate avand un strat de pamant compresibil

imediat deasupra lor, cu inchideri (traverse) la partea superioara capabile sa preia

incarcarile transmise de fundatiile amplasate deasupra lor, fara sarcini concentrate

care ar putea produce ruperea conductelor vechi, devenite casante datorita vechimii.

● Un aspect important care trebuie luat in considerare in privinta retelelor de

canalizare si a fundatiilor de suprafata, este adancimea relativa a sapaturii initiale,

acolo unde aceste lucrari s-au executat una langa alta. Nu este neobisnuit sa se

constate ca nivelul bazei canalizarii este mai adanc decat cel al talpii fundatiei. Daca

cele doua sapaturi au fost facute in acelasi timp, la momentul executiei cladirii, sau

daca reteaua de canalizare a fost facuta mai tarziu iar sapaturile respective s-au

efectuat in imediata apropiere, atunci ar putea exista pericolul unor deplasari laterale

ale terenului in sapatura efectuata la adancimea mai mare, dupa executarea lucrarii si

in timpul efectuarii compactarii umpluturii peste canale. Acest lucru poate avea un

efect negativ asupra terenului care preia incarcarea transmisa de fundatia invecinata,

iar efectele pot sa dureze cativa ani, producand tasari, pana cand terenul va fi pe

deplin consolidat, dupa care nu vor mai exista tasari semnificative.

Se recomanda, din acest motiv, ca acolo unde este posibil sa se verifice adancimea

bazei retelei de canalizare din vecinatate, mai ales atunci cand aceasta se desfasoara

de-a lungul peretilor. Retelele de canalizare amplasate la adancimi mari, aflate in

vecinatatea structurilor cu fundatii de suprafata, pot fi un semn al unui proces in

desfasurare al consolidarii terenului in jurul umpluturii, cu efecte negative asupra

structurii.

● Pentru specialistii in intretinere-monitorizare care lucreaza in zone miniere, care

sunt fie active fie dezafectate, s-ar putea sa fie nevoie de consultanta specializata

inainte de definitivarea raportului asupra cladirii. Se recomanda ca biblioteca

inginerului MI sa includa orice informatie disponibila, sub forma de planuri si harti care

sa arate amplasamentul zonelor de exploatare miniera, acolo unde acestea se

cunosc. Hartile vechi se pot dovedi foarte utile in astfel de cazuri.

Zonele cu mine de carbuni sau sare sunt cele mai afectate de aceasta problema, dar

exista si altele. Unele zone au o traditie in minerit care dateaza din Evul Mediu si chiar

din antichitate.

32

In astfel de situatii, cunoasterea situatiei locale de catre IMI se poate dovedi de

nepretuit. In zonele cu teren calcaros, calcarul insusi poate fi expus pericolului

aparitiei neasteptate a unor goluri adanci, legate fie de lucrari, fie de prabusiri

subterane determinate de eroziuni cauzate de apele subterane. Nu exista insa nici o

metoda eficienta prin care IMI poate sa prevada astfel de evenimente, intr-o activitate

de rutina.

● In amplasamente din care au fost extrase materiale (gropi de calcar, pietris, nisip)

iar umplutura s-a facut utilizand sparturi sau material de umplutura compresibil, IMI

trebuie sa manifeste o grija deosebita. Cladirile construite pe un teren nesanatos,

unde s-au folosit materiale de umplutura neadecvate sau unde materialele au fost

bune dar insuficient compactate, sunt adeseori supuse tasarii. Acest tip de tasare

poate fi deosebit de distructiv, ajungand uneori pana la necesitatea demolarii cladirii

respective si adeseori necesitand subzidire (cu blocuri izolate sau cu piloti), pentru a

coborî fundatia pana sub nivelul umpluturii.

● Ca o concluzie in privinta problemelor pe care le pot produce deteriorarile

fundatiilor, se poate confirma faptul ca marea majoritate a fundatiilor se va comporta

corespunzator de-a lungul vietii constructiei. Multe deteriorari superficiale ale cladirilor,

cum sunt fisurile, sunt minore si de datoreaza fenomenului firesc, de lunga durata, de

consolidare/asezare in timp a structurii sau unor tasari minore. Acestea trebuie

considerate normale, mai ales in cazul cladirilor vechi. Unele deteriorari pot fi

diagnosticate gresit ca datorandu-se tasarii fundatiilor, in timp ce cauzele fisurarii

accentuate pot fi altele, mult mai banale si nelegate de caracteristicile terenului, in

cazuri ca:

a) structuri cu dimensiuni mari in plan la care sunt probabile deformatii insemnate din

variatii de temperatura, sau

b) cladiri terminate de curand unde, in mod normal, vor apare fisuri de contractie la

pereti.

Se considera ca avarie grava aceea care poate fi diagnosticata ca progresiva si care

va necesita reparatii structurale pentru stoparea unor viitoare deplasari. Majoritatea

fisurilor sunt minore si nu progreseaza. In cazul deformatiilor/deplasarilor progresive,

de regula exista indicii asupra cauzelor iar acestea vor fi evidente pentru cel care

33

cunoaste caracteristicile terenului si situatia prezenta si trecuta a minelor si a

umpluturilor din zona.

1.2.4 EVALUAREA DEGRADARILOR

Initial, orice degradare inregistrata deasupra nivelului terenului va trebui evaluata, de

ex. fisurile/crapaturile in pereti (exteriori si interiori), semne ale distorsiunilor la golurile

de usi si ferestre, pardoseli/plansee inclinate si tavane neregulate.

Clasificarea fisurilor si cateva recomandari pentru evaluarea lor sunt prezentate in

Tabelul 1.2.1.4-1. Problema incadrarii fisurilor intr-o anumita categorie, este in mare

masura una de rationament. Numeroase fisuri cu deschideri reduse pot sa fie, in

unele cazuri, mai semnificative decat unele cu deschideri mai mari. Recomandarile

pentru clasificarea si incadrarea degradarilor sunt mai mult un ghid, fiecare zona

deteriorata trebuind sa fie analizata si evaluata separat.

● Deteriorarile de categoria 1 si 2 nu justifica in sine lucrari de remediere, vor fi

suficiente doar unele reparatii cosmetice. Aceste deteriorari pot totusi sa semnaleze

aparitia in viitor a unor probleme structurale mai grave, in conditiile in care si alti factori

de risc isi dau concursul. Majoritatea avariilor structurale debuteaza cu o fisura abia

vizibila.

● Categoria 3 de avarii poate sa necesite remedieri specifice, in functie de cauze si

de modul in care s-au produs. Evident, astfel de avarii vor necesita verificari periodice

pentru a confirma sau nu daca deformarea/deplasarea structurala evolueaza si se

agraveaza in timp.

● Categoriile 4 si 5 de avarii vor reclama probabil un anumit tip de remediere, pe

langa reparatiile de deasupra nivelului terenului, cel mai probabil subzidiri.

Unele tasari ale anumitor structuri sunt chiar normale, datorandu-se fie consolidarii

initiale a cladirii dupa executie, fie consolidarii de lunga durata. Suprafetele mai fragile

ale peretilor, mai ales cele cu stuc, vor fisura ca rezultat al distorsiunii unghiulare

cauzate de tasarile continue, de lunga durata, ce produc avarii de categoria 1 si 2, dar

in sine nu sunt semnificative.

34

1.2.5 LUAREA MASURILOR DE REMEDIERE

● Deteriorarile produse de radacinile copacilor si care se dovedesc ca se datoreaza

exclusiv prezentei acestora, nu vor necesita in general lucrari de reparatii subterane.

Ar trebui sa fie suficienta recomandarea ca acei copaci sa fie inlaturati, iar terenul sa

fie lasat sa se stabilizeze pe parcursul a catorva sezoane umede/ploioase, inainte de

a se proceda la repararea avariilor cu solutii ca: rezidirea prin tesere, curatirea

rosturilor si reumplerea lor cu mortar, refacerea tencuielii etc. Daca arborii in cauza nu

pot fi inlaturati, fie pentru ca sunt protejati, fie sunt in proprietatea altcuiva, ar putea fi

necesara executia unor fundatii mai adanci pentru a prelua eforturile induse de

actiunea radacinilor. Trebuie utilizata o fundatie intrerupta, pentru a se asigura dilatari

si contractari identice ale solului pe toate fetele fundatiei, in diferite perioade ale

anului. Daca avariile se datoreaza prezentei arborilor, iar fundatiile sunt si ele

neadecvate, dar din alte motive, atunci vor fi necesare lucrari de reparatii subterane,

pe langa inlaturarea sau tratarea in orice fel a arborilor respectivi.

● Subzidirea traditionala, care este o lucrare costisitoare si laborioasa, insemnand

prevederea unei fundatii suplimentare sub nivelul fundatiei existente. Aceasta se

poate realiza prin sapaturi alternative la baza fundatiilor de-a lungul perimetrului

structurii si sub peretii interiori portanti. Fiecare bloc nou se toarna din beton iar

armatura se continua in blocurile turnate ulterior, care vor completa spatiile dintre

primele. Dupa intarire, spatiul dintre fundatia noua si cea veche se va umple cu mortar

de ciment de mare rezistenta. In decursul desfasurarii lucrarilor de subzidire, trebuie

cerute aprobarile necesare pentru orice reparatii ale conductelor intalnite, daca se

constata defectiuni. Dupa terminarea lucrarilor de subzidire, se lasa o perioada pentru

consolidarea structurii dupa care se efectueaza finisajele si alte reparatii cosmetice.

Ca o regula generala, orice subzidire se efectueaza sub toti peretii portanti, altfel va

exista pericolul unor tasari diferentiate intre partea consolidata si cele ramase

neconsolidate. Aceasta nu se poate aplica pe terenuri in panta, unde adancimea

subzidirii poate sa evolueze in trepte pentru a ramane in stratul rezistent, bun de

fundare.

● Dificultati deosebite pot sa apara in cazul cladirilor cuplate (duplex) sau a celor

executate pe terenuri in panta, cu mai multi proprietari, cand, conform regulii generale,

35

intreaga structura va trebui subzidita. In astfel de situatii este necesara o gandire

inginereasca, astfel incat s-ar putea ajunge la solutia numai a unei subzidiri partiale,

caz in care se recomanda ca zona cu subzidiri sa porneasca de la cea fara subzidire,

adancindu-se treptat, pentru a evita schimbarea brusca a adancimii de fundare, de la

un anumit punct. Daca un perete comun (cu o alta proprietate) trebuie subzidit, este

preferabil sa existe acceptul ambelor parti deoarece, chiar daca subzidirea se poate

face si dintr-o singura parte, baza noii fundatii va trece de limita de proprietate si astfel

acordul este oricum necesar. Mai exista riscul ca subzidirea partiala sa aiba ca efect

eforturi suplimentare transmise structurii proprietatii invecinate, care pot determina

tasari ale peretelui comun, cu consecintele aferente. Inainte de a se recomanda astfel

de lucrari, este necesara o consultanta juridica pentru a evita orice evenimente

neasteptate si pentru ca partile implicate sa fie in deplina cunostinta de cauza.

● Ca o alternativa la subzidirea traditionala, se utilizeaza si un alt sistem pentru a se

obtine o fundare la adancime mai mare: sistemul de blocuri izolate si grinzi.

Blocurile se executa la colturi si in deschiderile structurii - in zonele cu incarcari

concentrate mari, - la adancimi bine stabilite. Acest sistem reduce cantitatea de

sapatura necesara si prevede fundatii intrerupte, recomandabile in unele terenuri

contractile mai ales daca exista in apropiere si radacini de copaci.

In toate cazurile, sapatura trebuie sa ramana deschisa cat mai putin posibil, deoarece

solul se deterioreaza atunci cand este expus. Baza sapaturii oricarei subzidiri trebuie

verificata cu atentie pentru a se asigura ca terenul este sanatos, nivelat si uscat

inainte de inceperea turnarii betonului.

Daca se suspecteaza ca structura in revizie a mai fost subzidita inainte, trebuie sa se

stabileasca motivele pentru care aceasta s-a efectuat si sa se obtina cat mai multe

detalii posibil.

36

Tabelul 1.2.1.1-1 Sisteme de fundatii de suprafata

TIPUL

FUNDATIEI

MATERIAL, DATE CONSTRUCTIVE SUPRASTRUCTURA

CORESPUNZA-TOARE

OBSERVATII(perioada de construire)

1 2 3 4

1 FUNDATII CONTINUE, RIGIDE

a. b1. b2 c

d. e.

1 2 3 4

1. F

UN

DA

TII C

ON

TIN

UE,

RIG

IDE,

D

IN B

ETO

N

a. Zidarie din caramida sau piatra naturala b. Beton simplu turnat monolit: - obisnuit, 1) bloc sau 2) in trepte - ciclopian c. talpi din beton armat (cuzineti) turnate pe fundatii continue rigide din beton simplu d*. Fundatiile in zone cu grad ridicat de seismicitatenecesita armarea la diferite niveluri. Inacest caz –cladiri fara subsol e*. Idem d: cladiri cu subsol

* N R introduse dupa cutremurul din 4.03.1977 (RO)

a, b, d, e – structuri cu pereti portanti din zidarie c. fundatii ale diafragmelor din b.a.ale structurilor cu diafragme sau mixte

a. In cladiri mai vechi de 70 ani b. Incepand cu anii 1930 c. Incepand cu anii 1960 d, e. Incepand din 1977

37

Tabelul 1.2.1.1-1 (continuare)

2. FUNDATII IN TREPTE

Elevatie Detaliu 1 2 3 4

2. F

UN

DA

TII I

N

TREP

TE

a. Zidarie din caramida sau piatra naturala b. Beton simplu turnat monolit: c. Beton armat turnat monolit, acolo unde este necesar Raportul dintre lungimea si inaltimea unei trepte – conform prevederilor normativelor in vigoare.

a, b, c: Structuri din zidarie

Principiul se aplica si la structurile in diafragme.

chi de 70 ani b. Din 1930 c. Ocazional, din 1960

3. FUNDATII IZOLATE, RIGIDE SI ELASTICE

b. c. d. 1 2 3 4

3. F

UN

DA

TII

IZO

LATE

a. Zidarie din caramida, piatra naturala sau blocuri din beton simplu b. bloc din beton simplu cu cuzinet din beton armat c. bloc din beton simplu, in trepte, cu cuzinet din beton armat d. fundatie elastica din beton armat, cu sectiune, dreptunghiulara, trapezoidala sau de alta forma.

NOTA: In cazul b&c: barele armaturilor longitudinale sunt ancoratein fundatie.

a. Stalpi din zidarie b, c. Structuri in cadre din b. a., turnate monolit

a. Cladiri mai vechi de 70 ani b-d. Din1940

38


4. FUNDATII PE REAZEME IZOLATE

a. b.

1 2 3 4

4. F

UN

DA

TII P

E R

EAZE

ME

IZO

LATE

Acest tip de fundatie sustine de regula pereti portanti si consta dintr-o grinda continua din b. a. rezemata pe blocuri din beton simplu asezate la anumite distante. Se ajunge astfel intr-un mod mai economic la adancimea la care se afla terenul bun de fundare. In locul unei grinzi cu sectiune constanta, dreptunghiulara (a), se poate utiliza o grinda cu sectiune variabila, cu intradosul in forma de arc ( b).

Pereti portanti din zidarie

Din 1930

5. FUNDATII PE RETELE DE GRINZI

1 2 3 4

5. F

UN

DA

TII

PE R

ETEL

E D

E G

GR

INZI

O retea de grinzi din beton armat, de regula avand sectiunea transversala in forma de obelisc, sustinand pereti, diafragme sau stalpi

- Pereti structurali din zidarie (mai rar) - diafragme dinb. a. - stalpi din b. a.

Incepand din anii 1940-1950

39

Tabelul 1.2.1.1-1 (continuare) 6. FUNDATII DE TIP RADIER

a. b. c. 1 2 3 4

6. F

UN

DA

TII R

AD

IER

Pot fi considerate plansee inverse (din b. a.), avand, ca urmare, diferite forme: a. dale din b. a. cu ingrosari in dreptul elementelor structurale verticale (pereti portanti, diafragme, stalpi) b. dale din beton armat cu grinzi de tip “obelisc” c. dale din beton armat cu grinzi principale si secundare d. altele Sunt utilizate in cazul terenurilor de fundare slabe sau a incarcarilor cu valori ridicate..

- Structuri cu pereti portanti din zidarie (rareori) - Structuri cu diafragme - Structuri in cadre - Structuri mixte si speciale

Din 1940

NOTA: Au fost prezentate numai tipurile de fundatii utilizate in mod curent, in special la cladiri de locuit.

40

Tabelul 1.2.1.1-2 Sisteme de fundatii de adancime 1. FUNDATII PE PILOTI

TIP MATERIAL, DATE CONSTRUCTIVE SUPRASTRUCT CORESPUNZA-

TOARE

OBSERVATII(perioada

construirii) 1 2 3 4

1. F

UN

DA

TII P

E PI

LOTI

a. Lemn b. Beton: monolit, partial prefabricat sau prefabricat c. Otel: tip cheson cu sectiune patrata, tub, H d. Otel si beton turnat monolit e. Altele Se proiecteaza atunci cand terenul bun de fundare se afla la adancime mare.

Orice tip de structura

a. Cladiri vechi b, c, d, e – cladiri moderne

Schema unei fundatii pe piloti Capul unui pilot din b. a.

Piloti din lemn

Pilot din b. a.

41

Tabelul 1.2.1.1-2 (continuare) 2. FUNDATII PE PUŢURI DIN BETON ARMAT

1 2 3 4

2. F

UN

DA

TII

PE P

UTU

RI

Elemente tubulare din b.a (tip cheson) utilizate in cazurile in care terenul de fundatie se afla la adancime mare, sub nivelul panzei de apa subterana.

Orice tip de structura

Cladiri din perioada moderna

NOTA: Au fost prezentate numai acele tipuri de fundatii care se utilizeaza la constructia cladirilor de locuit.

42

Tabelul 1.2.1.4-1 Clasificarea deteriorarilor prin fisurare

Cate-goria

GRADUL DE DETERIORARE Descrierea fisurilor

Recomandari si comentarii

0 1 2 3 1. Foarte usoare (putin vizibile) Fisuri fine,

pana la 1 mm Pot fi reparate prin simpla zugravire

2.

Usoare

Fisuri pana la 5 mm deschidere

Poate fi necesara umplerea rosturilor la exterior, pentru a asigura etanseitatea.

3.

Moderate

Fisuri intre 5 si 15 mmdeschidere, sau un numarde fisuri panala 3 mmdeschidere

Fisurile necesita desfacerea, curatirea si re-teserea de catre un zidar calificat, cu umplerea rosturilor la exterior. Tevile se pot sparge. Etanseitatea la agenti atmosferici este cel mai adesea periclitata..

43


4.

Grave

Fisuri de 15 la 25 mm deschidere; numarul fisurilor este de asemenea semnificativ.

Sunt necesare reparatii importante ale sectiunii peretilor. • Tocurile usilor si ferestrelor pot fi distorsionate, plansee deplasate, pereti inclinati sau deformati (curbi). • Unele grinzi sunt dislocate de pe reazeme (reducerea suprafetei de rezemare). • Conductele de instalatii pot fi intrerupte.

5.

Foarte grave

Crapaturi de25 mmdeschidere sau mai mult,tinand seamasi de numarulfisurilor.

Sunt necesare lucrari de reparatii majore, care implica reconstructia partiala sau totala. • Grinzile sunt scoase de pe reazeme. • Peretii sunt foarte inclinati si trebuie sprijiniti. • Sticla de la ferestre crapa. • Pericol de pierdere a stabilitatii.

44

1.2.2 SUBSOLURI

1.2.2.1 Surse de umiditate si rolul hidroizolatiilor subterane

Hidroizolatia nu are un rol structural, dar defectiunile sale pot duce la avarii grave in

elementele structurale ale unei cladiri (ex: peretii portanti).

In orice cladire, dar mai ales in cladirile de locuit, efectele nefaste ale umezelii – atat

asupra structurii cat si a ocupantilor – sunt bine cunoscute.

Sursele de umezeala sunt numeroase si pot fi clasificate dupa cum urmeaza:

a) Igrasie, care este umezeala care provine din teren si a carei ascensiune este

favorizata de capilaritatea structurii terenului si materialelor de constructie, i) datorita

umiditatii naturale a terenului, ii) din stratul de apa subterana – sau apa cu presiune

hidrostatica – si iii) din apele meteorice (ploaie, topirea zapezii) acumulate in terenul

din jurul cladirii si neinlaturate/nedrenate lungi perioade de timp.

b) Apa de infiltratie, care patrunde in pereti, sau care se infiltreaza prin acoperisuri si

golurile din fatada (apa de ploaie)

c) Condens

d) Alte cauze

In acest capitol al cursului, se va trata cu predilectie sursa (a). Partea de cladire

cuprinsa intre planseul de la parter (“cota zero”) si fundatie, fie subsol, fie elevatie,

indeplineste o functiune importanta in contextul comportarii cladirii in exploatare,

datorita rolului in prevenirea formarii igrasiei la pereti si elementele adiacente (in

special plansee pe sol).

Ca urmare, numai detaliile de hidroizolatie proiectate si executate corect (Tabelul

1.2.2.1-2) vor putea satisface exigentele impuse de acest rol. Hidroizolatia trebuie sa

reziste la patrunderea umezelii care urca din sol; iar aceasta conditie se asigura de

regula cu ajutorul unui strat de hidroizolatie orizontal executat la baza peretelui

(Tabelul 1.2.2.1-2), continuu in plan orizontal si, dupa caz, racordat in plan vertical, in

conformitate cu prevederile normativelor in vigoare. Calitatea si structura materialelor

de hidroizolatie (Tabelul 1.2.2.1-1) este de asemenea foarte importanta, deoarece

masurile de intretinere si protectie sunt stabilite in consecinta, iar durata de exploatare

45

a cladirii este direct influentata. De aceea este necesara o deosebita grija atunci cand

se verifica o hidroizolatie, iar decizia in privinta eventualelor lucrari de reparatii,

renovare sau inlocuire, trebuie luata numai dupa o evaluare foarte amanuntita din

punct de vedere functional si economic.

Se poate considera ca niste solutii constructive pentru hidroizolatiile din infrastructura

au fost prevazute pentru constructiile construite incepand cu anii 1920-1930. De

atunci, aceste solutii au evoluat atat din punct de vedere tehnic, cat si prin utilizarea

unor noi si variate materiale hidroizolatoare, mai ales a celor bazate pe bitum. Asa-

numitele materiale clasice de hidroizolatie (Tabelul 1.2.2.1-1) sunt utilizate si in

prezent, dar incepand cu ultimele decenii ale sec.XX, piata a inceput sa fie “invadata”

de materiale de inalta rezistenta, montate cu tehnologii speciale si detalii complexe.

Aceste membrane si materialele auxiliare care insotesc tehnologia montarii lor, sunt

produse scumpe, in general pe baza de bitum, rasini sau polimeri. Comportarea lor in

timp nu a fost pe deplin verificata, dar se considera totusi ca fiabilitatea lor este

remarcabila.


Sistemele de hidroizolare au reguli constructive si de proiectare foarte precise,

diferind in functie de sursa de umiditate, caracteristicile geotehnice ale solului si

variatia nivelului apelor subterane, care exercita presiune asupra elementelor de

constructie cu care este in contact. Oricare ar fi situatia, scopul final este acelasi: de a

impiedica patrunderea umezelii in interiorul elementelor structurale ale cladirii (in

special la nivelul subsolului si respectiv al planseului si peretilor de la parter), pentru a

se evita deteriorarea lor, care ar putea pune in pericol stabilitatea de ansamblu a

cladirii.

O prezentare sintetica a detaliilor unor hidroizolatii intalnite frecvent la cladirile

obisnuite, cu sau fara subsol, este prezentata in Tabelul 1.2.2.1-2 care, impreuna cu

Tabelul 1.2.2.1-1 care se refera la materiale de hidroizolare obisnuite, va face mai

usoara recunoasterea sistemului de hidroizolare care face obiectul verificarii.

Un diagnostic corect privind legatura dintre sursa de umiditate si deteriorarea in sine

este esential si reclama o buna cunoastere a tipurilor de hidroizolatii, atat de

diversificate.

46

Exista o legatura dialectica intre structura hidroizolatiei (Tabelul 1.2.2.1-1 si 1.2.2.1-2)

si perioada in care a fost executata constructia.

La inceputul secolului trecut, sistemele de hidroizolare a cladirilor impotriva umiditatii

care provenea din sol, oricare ar fi fost sursa ei, nu era inca la nivelul unor standarde

apropiate de gandirea de astazi.

Cladirile mai vechi, construite in general inainte de 1930, cu structura din zidarie de

caramida (sau, mai rar, piatra naturala), nu aveau nici o hidroizolatie impotriva

umiditatii provenite din teren, cu exceptia capacitatii materialelor componente ale

zidariei respective (piatra si mortar) de a se opune patrunderii umezelii. Ca urmare,

cele mai frecvente deteriorari produse de igrasie se intalnesc tocmai la aceasta

categorie de cladiri.

Cladirile moderne au in general hidroizolatii impotriva umiditatii provenite din sol

(membrane/straturi verticale si orizontale la pereti si plansee, care se imbina prin

racordare dupa anumite reguli), dar experienta a aratat ca simplul fapt ca o cladire

este construita in epoca moderna, nu este o garantie a respectarii regulilor prevazute

de norme. In practica, detaliile defectuoase ale elementelor de constructii,

membranele hidroizolatoare strapunse si alte asemenea greseli sunt foarte frecvente.


Observarea directa a hidroizolatiilor subterane nu este in general posibila, de aceea,

pentru a evalua starea acestei categorii de lucrari, sunt necesare planurile aferente si

detaliile din proiect (care cel mai adesea lipsesc), unele operatii de dezvelire a acestor

lucrari trebuind de asemenea efectuate.

Totusi, exista multe simptome evidente ale eventualei patrunderi a umiditatii in

structura peretilor, la nivelul subsolului si al parterului, usor de observat, cum sunt:

● Pete de umezeala (exterioare si interioare) care pornesc de la baza peretelui;

● Mucegai;

● Schimbarea culorii finisajelor;

● Băşicarea zugravelii sau a tapetului pe suprafetele interioare;

● Cojirea zugravelii pe suprafete mari sau exfolierea in bucati de dimensiuni mici;

● Desprinderea tencuielii, lasand zidaria vizibila si expusa

Examinarea trebuie facuta in special in perioadele critice, cand continutul de apa din

structura elementului de constructie este cel mai ridicat. Practic, avariile si deteriorarile

47

hidroizolatiilor pot fi deduse din efectele lor asupra elementelor de constructie. Orice

discontinuitate a hidroizolatiei, deschide calea patrunderii umiditatii si umezirii treptate

a elementelor de constructie adiacente zonei respective.

Aceste aspecte sunt analizate detaliat in Modulul de Curs no.2 intitulat “UMIDITATEA

IN CLADIRI”.

Cladirile mai vechi, care de regula nu au o hidroizolatie impotriva patrunderii umiditatii

din teren, sunt cele mai expuse deteriorarii din cauza umezelii si a spalarii materialelor

de legatura dintre pietrele de zidarie ale elementelor infrastructurii (in special

mortarele pe baza de argila). Ca urmare, aceste elemente isi vor pierde in mare

masura rigiditatea si capacitatea portanta, dand nastere tasarilor diferentiate (Tabelul

1.1.4-1…3) cu consecintele bine cunoscute (v. Studiu de caz No.2).

Expertii tehnici au fost solicitati sa evalueze numeroase astfel de cazuri. Defectiunile

in sistemul de evacuare a apelor pluviale sau a apei menajere si cele din alimentarea

cu apa sunt in general principalele surse ale deteriorarilor prin umezire, care pot

afecta constructia la orice nivel: infrastructura si suprastructura.

Unele probleme cu caracter periodic pot sa apara atunci cand nivelul apelor subterane

creste, sau cand cantitatea de apa acumulata in jurul cladirii creste. In aceste situatii,

hidroizolatia nu poate rezista eforturilor suplimentare induse de presiunea apei.

Cauzele acestor fenomene trebuie cautate fie in sistemul de alimentare cu apa

(defectiuni), fie la trotuarul din jurul cladirii (posibilitatea pantei inverse, orientata

inspre cladire).

Pe langa stabilirea, pe tipuri, a efectelor vizibile produse de deteriorarea hidroizolatiei,

examinarea mai are ca scop determinarea continutului de apa din zonele aflate

imediat deasupra nivelului hidroizolatiei. Valoarea sa trebuie sa fie comparata cu

acelasi indicator al zonelor mai indepartate ale elementului si, de asemenea, trebuie

determinat daca exista o variatie in timp a acestor valori. Aceasta evaluare trebuie

facuta cu ajutorul unei aparaturi adecvate, de inalta precizie.

Variatia continutului de umiditate, in cazurile mai simple, poate fi verificata marcand in

mod periodic conturul petelor si data aferenta. Neglijarea efectuarii la timp a reparatiei

oricarei deteriorari va avea ca urmare agravarea treptata, progresand de la pete la

modificarea culorii, eflorescente, băşicarea zugravelii, desprinderea tencuielii si a

placajelor, mucegairea si putrezirea lambriurilor, care pot fi de asemenea atacate de

ciuperci.

48

Lipsa unei intretineri adecvate pe perioade mai indelungate poate in cele din urma sa

puna in pericol elementele structurale, precum si stabilitatea si rezistenta intregii

structuri, prin distrugerea liantului si strivirea/macinarea zidariei umede supuse la

cicluri repetate de inghet-dezghet.

In cazul finisajelor executate cu mortar, intreaga suprafata suspecta trebuie ciocanita

(manual sau cu un ciocan de cauciuc); extinderea sa corespunde acelei suprafete in

care suna a gol, existand de asemenea posibilitatea ca in vecinatatea acestei zone sa

existe o defectiune a instalatiilor. In acest sens, trebuie sa fie accesibila documentatia

completa referitoare la starea si pozitia retelelor de instalatii, precum si la evolutia in

timp a lucrarilor de reparatii efectuate in zona respectiva.

In mod evident, inundarea cu regularitate (sau periodica) a subsolului trebuie

considerata o avarie grava.


● In functie de caz si luand in considerare scopul final al lucrarilor de remediere,

pentru diminuarea cantitatii de apa in contact cu infrastructura cladirii pot fi luate

urmatoarele masuri:

- executarea de drenuri;

- trotuare in jurul cladirii executate astfel incat sa limiteze suprafata de infiltrare a

apei si sa o indeparteze in mod eficient de langa pereti.

● Pentru a impiedica producerea igrasiei la pereti (prin ascensiunea capilara a

umiditatii subterane), pot fi prevazute urmatoarele lucrari:

- refacerea hidroizolatiei orizontale deteriorate de la baza peretilor;

- executia unei hidroizolatii orizontale la pereti, acolo unde aceasta lipseste: se

efectueaza şliţuri orizontale inguste, pe suprafete succesive, alternative (din loc in

loc si apoi intre ele); sunt lucrari complexe din punct de vedere tehnologic, dificil

de executat si care necesita un timp indelungat. La peretii foarte grosi (50…100

cm – cazul cladirilor vechi), aceasta solutie nu se poate aplica deoarece nu se pot

garanta rezultate corespunzatoare. Acelasi principiu poate fi aplicat prin

perforarea alternativa a peretilor in sens transversal, cu gauri circulare amplasate

la anumite distante, care se umplu cu solutii impermeabile de tipul rasinilor

49

epoxidice. In etapa a doua, dupa intarire, se perforeaza spatiul dintre gauri si se

repeta operatia de umplere ca mai sus.

- Refacerea hidroizolatiei orizontale la pereti prin injectare cu solutii impermeabile

si umplerea porilor (silicat de sodiu sau solutii pe baza de materiale sintetice).

Injectarea poate fi facuta la presiune normala, cu silicati sau solutii pe baza de

silicon, sau sub presiune (rasini acrilice, silicon etc.).

● Procedee tehnice pentru uscarea peretilor:

- Crearea unui spatiu de aer ventilat la suprafata exterioara a peretelui;

- Bazat pe principiul electo-osmozei, crearea unei diferente intre valorile potentialului

electric ale peretelui umed si teren, fenomen care este simultan cu ascensiunea

capilara.

Daca exista o suspiciune legata de degradarea materialului din care este facuta

hidroizolatia, trebuie sa se apeleze la consultanta specializata pentru a stabili natura

lucrarilor de reparatie si/sau reconstructie care vor fi necesare.

Va fi elaborat un proiect rational in acest sens, tinand seama pe langa aspectele

tehnologice, si de rentabilitatea din punct de vedere economic, deoarece aceste

lucrari complexe sunt intotdeauna costisitoare. Cel mai importanta este sa se

gaseasca adevarata cauza a deteriorarii si sa se actioneze cu promptitudine in

proiectarea si executarea lucrarilor de reparatii, cat mai curand posibil. IMI are un rol

esential in gasirea in timp util a oricaror deteriorari produse de umezeala (inclusiv

igrasie). Cu cat acestea sunt descoperite mai repede, cu atat cheltuielile necesare

pentru repararea lor vor fi mai reduse.

50

Tabelul 1.2.2.1-1 Materiale utilizate la hidroizolatiile clasice

Nr Crt

MATERIAL DOMENIU DE UTILIZARE, ROL

CARACTERISTICI ELEMENTUL SUPORT

0 1 2 3 4 5 1. Bitum industrial - hidroizolatie verticala impotriva

umiditatii naturale a terenului (H.V.T.)

- prelucrata la cald - punct de inmuiere de 65…75o C

- Perete - Zidarie de protectie - Elevatie

2. Mastic bituminos (bitum topit amestecat cu cel mult 30%material inert de umplutura: filer de calcar,cenusa de termocentrala).

- Hidroizolatie verticala si orizontala (H. V+ O.T.) - lipeste intre ele straturile hidroizolatoare, la cald

- utilizat numai la valori ale temperaturii exterioare de peste +5oC

- Perete - Zidarie de protectie - Elevatie

3*.

Carton bitumat acoperit cu filer pe una sau ambele fete.

- in structura hidroizolatiilor elastice (verticale si orizontale), alternand cu masa bituminoasa de legatura (H.V+O.T)

- livrat in suluri - Perete - Zidarie de protectie - Elevatie - Cuva

4*.

Panza bitumata acoperita sau nu cu filer pe una sau ambele fete.

Idem 3 Uneori, este utilizat la etansarea in sistem cuva (hidroizolare impotriva apelor cu presiune hidrostatica, A. P.H.)

- livrat in suluri - Perete - Perete de protectie - Elevatie - Cuva

5*.

Pasla din fibre de sticla bitumata: -impregnata cu nisip pe una sau ambele fete, sau - impregnata cu agregate de dimensiuni mai mari pe o fata si cu nisip pe celalta fata.

Idem 4 - livrat in suluri - Perete - Perete de protectie - Elevatie - Cuva

6*.

Tesatura din fibre de sticla bitumata, impregnata cu nisip la ambele fete.

Idem 4 - livrat in suluri Idem 5

7. Solutie bituminoasa (bitum dizolvat in solventi organici: benzen, motorina etc.)

Utilizata ca primer (amorsaj) la hidroizolatii impotriva umiditatii naturale a terenului (ape fara presiune hidrostatica).

- aplicat la rece - aplicat pe suprafete uscate

- Perete - Perete de protectie - Elevatie

8. Emulsie bituminoasa (dispersie de bitum in apa, cu emulgatori: sapun, glicerina etc.).

Utilizata ca hidroizolatie aplicata prin vopsire.

- aplicat la rece - aplicat pe suprafete uscate, dar poate fi aplicat si pe suprafete umede

- Perete - Perete de protectie - Elevatie

9.

A. H

IDR

OIZ

OLA

TII D

IN M

ATE

RIA

LE B

ITU

MIN

OAS

E

Suspensie de bitum (bitum cu punct de inmuiere scazut, dispersat in apa cu ajutorul pastei de var).

Folosit ca: - primer (amorsaj) - hidroizolatie

- aplicat la rece - Perete - Perete de protectie - Elevatie

* - Foile bituminoase ( ‘armaturi’) care sunt asezate alternativ, avand intre ele masa bituminoasa de legatura, asigura rezistenta hidroizolatiei la intindere, forfecare si incovoiere.

51


0 1 2 3 4 5 10.

B. H

IDR

OIZ

OLA

TII

RIG

IDE

Beton si mortar de ciment impermeabile, cu diferiti aditivi pentru a obtne straturi de protectie impermeabile.

- Elemente expuse direct mediului umed (de ex: i) partea din peretii de subsol sau elevatie aflata deasupra terenului si expusa la actiunea ploii, ii) tencuiala pe suprafetele interioare ale bazinelor de apa etc.)

Necesita verificare si intretinere periodica.

11

C. H

IDR

OIZ

OLA

TII

MET

ALI

CE

Foi metalice din: - otel (asamblate prin sudura) - aluminiu - zinc - plumb

Cuva (A.P.H.) - sunt scumpe, de aceea se utilizeaza rar, numai cand este necesara o hidroizolatie de inalta rezistenta; -necesita mana de lucru cu o buna calificare.

Suprafetele verticale si orizontale ale cuvelor.

12

D. H

IDR

OIZ

OLA

TII

MIX

TE

Combinatii intre diferite tipuri de materiale de hidroizolatii (A, B, C) prezentate mai sus.

- Sunt proiectate in functie de conditiile specifice ale mediului si de standardele in vigoare (calitate superioara, in comparatie cu hidroizolatiile bituminoase obisnuite)

Sunt mai rar folosite.

Oricare din cele de mai sus.

Materiale plastice ca emulsii, solutii, chituri si folii au inca o utilizare limitata in lucrarile de hidroizolatii, din cauza costurilor ridicate si a cunoasterii insuficiente a modului lor de comportare pe termen lung.

53

Tabelul 1.2.2.2-1 Hidroizolarea infrastructurii

DOMENIU DE UTILIZARE

ELE-

M

ENT

STRUCTURA

ELEMENTUL SUPORT AL

HIDROIZOLATIEI

● MATERIALUL HIDROIZOLATIEI ● STRATUL DE PROT. ●DURATA DE SERVICIU (ani)

Clad. noi

Lucrari de

reabilit.0 1 2 3 4 5

1. H

idro

izol

atie

oriz

onta

la s

ub p

eret

i

CLADIRI FARA SUBSOL

A.

B.

C.

A. - fundatie

B. - fundatie

C. - elevatie

● bitum ● perete in suprastructura ● 70 ● bitum ● perete in suprastructura ● 70 ● bitum ● perete in suprastructura ● 70

DA DA DA

DA DA

54


2. H

idro

izol

atie

ver

tical

a la

per

etii

clad

irilo

r cu

subs

ol

A.

B.

A. - perete de subsol

B. - perete de subsol

● bitum ● zidarie de protectie ● 50 ● mortar de ciment, impermeabil ● elevatie ● 50

DA DA

55


3. H

idro

izol

atie

ver

tical

a si

oriz

onta

la la

per

eti

Perete de subsol

● bitum ● A –sub peretii parterului; B, C – in peretele de subsol ● 50

DA

4. H

idro

izol

atie

oriz

onta

la la

pla

nsee

Suprafata de la partea superioara a elevatiei sau a peretelui de subsol

● bitum ● placa de beton ● 70

DA

A

C

B

56

Tabelul 1.2.2.2-1 (continuare) 5.

Hid

roiz

olat

ie o

rizon

tala

la p

eret

i si p

lans

ee

A

B

A- elevatie si stratul de beton de egalizare (placa inferioara)

B- fundatie si elevatie

● bitum ● perete de subsol sau elevatie + placa de beton de la partea inferioara ● 70 ● bitum ● partea superioara a fundatiei si baza peretelui de la parter ● 70

DA DA

57


Hid

roiz

olar

e in

sis

tem

-cuv

a im

potri

va u

mid

itatii

tere

nulu

i

NOTA: nu s-a tratat la acest punct hidroizolarea in sistem cuva impotriva apelor cu presiune hidrostatica, intalnita in mod cu totul exceptional la cladirile de locuit.

Fundatie + placa de baza din beton+ perete de subsol

● bitum ● stratul/zidaria de protectie+ placa de beton de la baza ● 50

DA

58

CAP. 1.3 SUPRASTRUCTURA CLADIRILOR

1.3.1 PERETI3 1.3.1.1 Rolul structural si functional

In ceea ce priveste capacitatea de preluare a incarcarilor, peretii pot fi clasificati dupa

cum urmeaza:

i) Structurali sau portanti, atunci cand preiau – pe langa greutatea proprie –

incarcari transmise de alte elemente de constructie (ex: plansee sau grinzi ale

acestora etc.) si/sau incarcari laterale (orizontale) din vant sau seism; in cel din

urma caz sunt proiectati special pentru a creste rigiditatea de ansamblu a structurii

(pereti de contravantuire). Pot fi atat interiori cat si exteriori.

ii) Nestructurali sau neportanti, a caror greutate este preluata de elementul de

rezistenta pe care sunt executati (planseu, grinda) si care preia intreaga greutate a

peretelui respectiv.

• Peretii despartitori sunt numai interiori, compartimentand spatiul din planul

de nivel, in timp ce peretii de umplutura pot fi atat interiori cat si exteriori,

deoarece umplu spatiul cuprins intre stalpi/diafragme si grinzi, in cazul

structurilor in cadre sau mixte.

• Peretii-cortina sunt elemente speciale de fatada care imbraca structura de

rezistenta, iar scheletul lor portant este suspendat de elementele structurale ale

cladirii (plansee, grinzi, stalpi, diafragme). Ei preiau numai incarcarile directe din

vant, normale pe suprafata lor, nu preiau incarcari gravitationale (acestea sunt

transmise elementelor structurale ale cladirii prin intermediul scheletului de

rezistenta) si trebuie sa indeplineasca toate conditiile de confort impuse

elementelor de inchidere ale unei cladiri (subsistemul anvelopa).

Considerand multitudinea rolurilor unui perete, acestia trebuie in general sa

indeplineasca diferite functiuni in cadrul ansamblului cladirii. De aceea, in functie de

rolul preponderent, clasificarea defectiunilor se va face in mod diferit.

Un perete poate indeplini in principal una dintre urmatoarele functiuni: a. Sa preia incarcarile transmise de alte elemente structurale sau nestructurale

fie direct, fie indirect, terenului de fundare (prin intermediul fundatiilor directe sau


59

indirecte), asigurand rezistenta si stabilitatea cladirii la incarcari verticale si

orizontale (peretii portanti, peretii de contravantuire, diafragmele);

b. Sa asigure conditiile de confort in exploatare (izolatie termica adecvata, izolare

acustica, sa fie igienici, etansi - ca parte componenta importanta a anvelopei

cladirii (cazul peretilor exteriori), – sa aiba aspect placut din punct de vedere

estetic etc.;

c. sa realizeze compartimentarea in plan in conformitate cu cerintele impuse de

destinatia cladirii si de planurile de arhitectura aferente.

O trecere in revista a definitiilor si clasificarii aferente peretilor este prezentata in

Tabelul 1.3.1.1-1.

Exigentele impuse prin regulile fizicii constructiilor intervin hotarator in stabilirea

caracteristicilor peretilor exteriori; din punct de vedere static insa, structura peretilor

se va afla sub incidenta altor clasificari si evaluari. Aceasta inseamna ca pentru

defectiuni similare vor trebui luate in considerare fie unele, fie celelalte dintre criteriile

de evaluare, analiza facandu-se dupa caz. In procesul de examinare a defectiunilor

constatate la pereti, este adeseori greu de stabilit care a fost cauza producerii lor si

de a o delimita in mod cert, deoarece un anumit defect poate avea mai mult decat o

cauza la baza producerii sale. Solutia de reparare/reabilitare poate fi validata numai

atunci cand aceste cauze multiple au fost categorisite in mod corespunzator.

• Cea mai mare parte a defectiunilor se produce din cauza altor elemente/structuri.

• Un al doilea grup de defectiuni este consecinta incarcarilor exterioare cu valori mari

ca: suprasarcini, actiunea vantului, presiunea unui masiv de pamant etc.

In producerea acestor doua grupuri de defectiuni coeficientul de zveltete al

elementului are un rol hotarator.

• In fine, al treilea grup de defectiuni se poate produce sub efectul fenomenelor fizice

(transfer termic, difuzia vaporilor, ploi torentiale, inghet etc.).

Defectiunile la pereti se dezvolta treptat si majoritatea lor nu sunt o sursa de

probleme grave sau accidente. Cele mai multe apar sub forma de fisuri.

Evaluarea lor poate fi facuta de catre IMI numai in cazul in care acesta este capabil

sa faca o deosebire clara intre diferitele tipuri de deteriorari, de ex. sa faca distinctie

intre fisurile/crapaturile superficiale si cele care afecteaza/altereaza structura zidariei.

O importanta mai mare trebuie acordata aparentelor care indica defectiuni active

(variabile in timp), fata de cele consolidate intr-o forma finala (care s-au oprit din

evolutie).

60

Coeficientul de zveltete este util in evaluarea stabilitatii structurale a unei cladiri in

revizie. Inaltimea peretelui, grosimea, lungimea in plan si modul de rezemare pe

contur determina valoarea coeficientului de sveltete. Se recomanda sa se verifice

daca valoarea acestuia se incadreaza in prevederile normativelor in vigoare

referitoare la lucrari de zidarie (din caramida, blocuri etc.) tinand seama de modul de

aplicare si distributia incarcarilor, precum si de valoarea lor. In acest scop, peretii se

considera ca sunt limitati in inaltime de catre plansee, iar in lungime de peretii

transversali pe directia lor, de stalpi, contraforti si alte elemente de rigidizare (inclusiv

cosuri de fum). Aceste lungimi separate se masoara si se considera in raport cu

calitatea/rigiditatea legaturii acestor elemente perimetrale cu peretele. Orice

modificare survenita la elementele de contur (ex: desfiintarea unor pereti

transversali) va atrage dupa sine modificari ale valorii coeficientului de zveltete ale

peretelui adiacent. Un practician cu experienta va fi capabil sa stabileasca, dupa o

evaluare sumara a constructiei in ansamblu, daca cladirea “se simte bine” si daca

poate sa apara vreo problema legata de conformarea structurala si de varsta sa.

Odata evaluata conditia peretilor principali si modul in care se presupune ca acestia

sunt capabili sa preia incarcarile la care sunt supusi, IMI poate sa ia in considerare si

ceilalti factori care vor stabili daca acei pereti sunt satisfacatori sau nu: rezistenta la

umezirea prin ascensiune capilara care patrunde in pereti (igrasie), eficienta din

punct de vedere termic, acustic etc.


De regula examinarea vizuala si masurarea pot solutiona in mod curent problema

recunoasterii structurale a peretilor. Daca nu mai exista documentatie (planse),

releveul pozitiei peretilor va fi util pentru identificarea peretilor structurali si pentru a

stabili astfel sistemul structural al cladirii (Tabelul 1.1.5-1). Prin corelarea cu

caracteristicile structurale ale materialelor folosite se vor stabili gradul de deteriorare

si urgenta cu care trebuie efectuate lucrarile de reparatii.

Un perete structural va avea o conformare tipica, in functie de pozitia sa in cadrul

ansamblului constructiei:

a. Pereti exteriori, cu structura omogena sau neomogena (Tabelul 1.3.1.1-1), care

depinde si de materialul din care sunt executati. Peretii exteriori, ca orice element al

anvelopei, trebuie sa asigure etanseitate si conditiile de confort termic;

61

b. Pereti interiori, care trebuie sa raspunda exigentelor referitoare la rezistenta si

stabilitate.

Ca urmare, grosimea totala este in general mai mare la peretii exteriori fata de cei

interiori, atunci cand se compara peretii executati din acelasi tip de material.

Peretii, structurali sau nestructurali, pot fi recunoscuti prin identificarea cu precizie a

urmatoarelor caracteristici:

i) Sistemul structural al cladirii (Tabelul 1.1.5-1)

ii) Tipul planseelor (Tabelul 1.3.2.1-1)

iii) Numarul de niveluri de-a lungul carora peretele este continuu

iv) Sistemul de legaturi pe contur cu alte elemente (pereti perpendiculari pe directia

sa, stalpi, grinzi etc.).

Principalele caracteristici ale celor mai obisnuite tipuri de pereti structurali sunt

prezentate in Tabelele 1.3.1.1-1.

1.3.1.3 Defecte si aparentele lor, examinare

Cu toate ca examinarea directa a peretilor se poate face relativ usor, este destul de

dificil sa se stabileasca daca deteriorarea este numai superficiala sau daca patrunde

in perete pe o anumita adancime, punand in pericol rezistenta si stabilitatea

structurala.

Pe de alta parte, examinarea vizuala are ca scop de asemenea sa stabileasca daca

deteriorarea este pasiva, adica ramane neschimbata in timp, sau activa,

inregistrandu-se o evolutie in raport cu timpul. Un releveu detaliat al defectiunilor

trebuie sa urmeze in mod obligatoriu. In cazul fisurilor/crapaturilor, trebuie inregistrate

periodic dimensiunile lor (lungimea si deschiderea) si trebuie amplasati martori din

ipsos care, impreuna cu celelalte date, vor arata daca respectivele fisuri/crapaturi

sunt active sau pasive.

Relatia dintre dimensiunile fisurilor si amploarea posibilelor urmari ale acestora este

prezentata in tabelul de mai jos:

62

Cel mai convenabil este sa se inceapa cu deteriorarile mecanice. Domeniul lor este

foarte variat: prezenta cosurilor de fum, deschiderea de noi goluri in pereti,

strapungerea peretilor, retrageri, amprentarea superficiala, lovituri s.a.

In multe cazuri, ele sunt o consecinta evidenta a unor lucrari costisitoare

(caracterizate prin risipa), alteori dimpotriva, sunt datorate unor lucrari de reparatii

ieftine, neglijente, de proasta calitate. In functie de dimensiuni, acestea influenteaza

mai mult sau mai putin alcatuirea structurala, dar din punct de vedere estetic sunt

intotdeauna deranjante. Un pericol serios este semnalat atunci cand pe langa

suprafata deteriorata mai apar si fisuri/crapaturi in zona respectiva – fisurile

reprezentand o defectiune frecventa.

In general acestea ne deranjeaza din motive estetice si provoaca o senzatie

neplacuta, dar in anumite cazuri ele sunt semne ale faptului ca echilibrul static este

deranjat.

Analizand categoriile de fisuri si modul in care ele sunt puse in evidenta (Tabelul

1.2.1.4-1), pe primul plan ar trebui considerate consecintele deteriorarilor provenind

de la fundatii (tasari diferentiate, construirea ulterioara a unor niveluri suplimentare =

supraetajarea, tasari ale terenului de fundare). Aceste fisuri apar ca o consecinta a

eforturilor de intindere si forfecare produse de deformatii. Distributia fisurilor este

neuniforma pe intreaga lungime si sunt dirijate exclusiv dupa diagonala. Pozitia si

directia fisurilor furnizeaza o buna informatie privind cauza care le-a determinat,

acelasi lucru fiind valabil si in situatia in care cladirea prezinta deformatii in forma de

şa (sau covată inversă). Partea peretelui catre care sunt dirijate fisurile in diagonala este cea care se va tasa cel mai mult (Fig.1.3.1.3-1).

Nr. Crt.

Deschiderea fisurii [mm]

Gradul de avarie

Efecte / consecinţe OBS.

1. ≤ 1 Foarte uşoara

Fisuri foarte fine, care afectează aspectul estetic

2. 1 - 5 Uşoara Etanşeitate diminuată, tâmplărie supusă la compresiune

Consultarea unui expert nueste obligatorie

3. 5 – 15 Medie Tâmplărie supusă la compresiune, ţevile înglobate în pereţi ale instalaţiilor sanitare în pericol de a fisura

4. 15 – 25 Grava Pereţii sunt înclinaţi, planşeele au deformaţii

5. ≥ 25 Foarte grava

Pericol de dărâmare a peretelui, ferestrele se sparg, planşeele în pericol de a se prăbuşi

Este obligatorie consultarea unui expert

63

Fisurile mai pot fi produse de miscarile diferentiale determinate de variatiile de

temperatura, cand dilatarea planseului din b.a. al acoperisului-terasa care are o

izolatie termica insuficienta provoaca deplasarea capatului superior al peretelui de

dedesubt (Fig.1.3.1.3-2, 1.3.1.3-3, 1.3.1.3-4). Astfel de fisuri apar in elemente cu

alcatuire neomogena, in special la imbinarile dintre ele (ex: imbinarea dintre perete si

planseu, intre perete si elementele structurii de rezistenta etc.).

Fisurile mai pot sa apara si din cauza unei alcatuiri constructive deficiente: pereti din

materiale compozite, care au valori foarte diferite ale caracteristicilor fizice si, in

consecinta, o comportare diferita din punct de vedere termotehnic, de ex. dilatarea

cosurilor de fum inglobate in pereti, contractia tocurilor de usi si ferestre (Fig.1.3.1.3-

5) etc.

a1 a2 b

c d Fig.1.3.1.3-1 Fisuri si crapaturi produse de tasarile de fundatii

64

Fig.1.3.1.3-2 Efectele dilatarii termice impiedicate

Fig.1.3.1.3-3 Efectul legaturii incorecte dintre perete si planseu

Fig.1.3.1.3-4 Principiul constructiv al imbinarii perete-planseu, care permite

dilatarea termica

Ca urmare a unor actiuni statice sau dinamice,

vor apare deformatii ale peretilor.

Acestea pot fi puse in evidenta prin abaterea de

la verticala (curbare, inclinare, rasturnare,

despicare s.a.); in aceste cazuri fisurile sunt si

ele prezente, majoritatea fiind orizontale sau

verticale iar elementul se imparte in zone

distincte.

Cauzele care le genereaza pot fi: suprasarcina

locala, actiunea vantului, alunecarile de teren,

tasarile de fundatii, presiunea pamantului,

efectul inghetului sau cel al actiunilor dinamice

induse de traficul din vecinatatea cladirii.

Fig.1.3.1.3-5 Consecinte ale contractiei

unui toc de fereastra

65

Un alt tip de deteriorare este provocat de umezeala, in principal de cea produsa prin

ascensiunea capilara (igrasie) si respectiv prin condens.

Ascensiunea capilara a apei subterane este frecventa in infrastructura cladirilor, iar

cand hidroizolatia orizontala la pereti lipseste, ea poate urca pana la peretii

parterului. O degradare destul de frecventa este aceea cauzata de parti ale

instalatiilor fisurate sau rupte (jgheaburi si burlane pentru evacuarea apelor pluviale,

instalatii sanitare si de canalizare) sau din cauza unor defectiuni ale elementelor

componente ale acoperisurilor.

Fig.1.3.1-6 Igrasie in pereti structurali

Fig.1.3.1-7 Perete degradat (materiale

desprinse, sfaramicioase)

Fig.1.3.1-8 Mortar moale, sfaramicios, la

finisajul unui soclu

Efectele acestor fenomene pot fi usor recunoscute prin examinare vizuala. Pe langa

aspectul inestetic, pot provoca probleme de sanatate ocupantilor cladirii. Unele dintre

cele mai reprezentative defecte sunt prezentate in Fig.1.3.1.3-6…1.3.1.3-14: pete,

decolorare, tencuiala fragila, sfaramicioasa, finisaje care se exfoliaza, tencuiala

cazuta etc.

66

Fig.1.3.1.3-9 Alte efecte ale igrasiei

Fig.1.3.1.3 -10 Efecte ale scurgerii din conducte defecte

O alta sursa de avariere a peretilor este produsa de defectiunile care apar la

acoperisuri:

- discontinuitatea invelitorii: tigle deplasate, sparte sau cazute, invelitoare

asfaltica strapunsa sau fisurata s.a.,

67

- jgheaburi infundate, burlane si jgheaburi sparte si/sau alte defectiuni ale

sistemului de evacuare a apelor pluviale.

O pata pe tavan, sub acoperis, indica astfel de deteriorari; suprafata sa se extinde in

perioada ploioasa si se usca in perioadele fara precipitatii de durata mai lunga, dar

tavanul ramane patat.

Pericolul major in astfel de cazuri este degradarea elementelor sarpantei, respectiv a

capetelor grinzilor de planseu care reazema pe peretii portanti, in zona deteriorata,

sub nivelul acoperisului.

Cateva fotografii care ilustreaza deteriorarile produse de infiltrarea apei prin

invelitoare sau din cauza altor defectiuni, sunt prezentate in Fig.1.3.1.3-11…1.3.1.3-

14 .

Fig.1.3.1.3-11 Efectul tiglelor sparte sau

deplasate, neinlocuite sau reparate

Fig.1.3.1.3-12 Efectul jgheabului infundat I

(interior: sub planseul de pod)

Fig.1.3.1.3-13 Efecte ale jgheabului infundat II (interior: nodul de reazem al sarpantei)

Fig.1.3.1.3-14 Efecte ale jgheabului infundat III (exterior: distrugeri ale finisajelor si ornamentelor fatadei)

68

1.3.1.4 Monitorizarea peretilor

In cazurile in care peretii au fost executati sau finisati recent (astfel incat nu exista

nici o evidenta a unor degradari trecute), peretii vor trebui monitorizati prin anumite

procedee. Unul dintre acestea este observarea minutioasa a fisurilor prin utilizarea

unor martori rigizi (de regula din ipsos), pentru a pune in evidenta deformatiile pe

orizontala si verticala care au loc intr-o perioada de timp data. Martorii trebuie

numerotati iar rezultatele masuratorilor trebuie inregistrate la intervale regulate intr-

un registru de evidenta permanent. Dupa perioada de timp stabilita, informatiile

adunate vor arata masura si directia in care se desfasoara deplasarea structurala si

daca aceasta este sau nu variabila in functie de sezon.

● Deplasarile peretilor datorate variatiilor de temperatura (dilatare si contractie -

Fig.1.3.1.3-2, 1.3.3-3, 1.3.1.3-4) pot pune in evidenta valori diferite ale masuratorilor

de la sezonul cald la cel rece.

● Deplasarea peretilor datorita tasarii progresive a unor parti din structura fata de

altele, vor fi oglindite de valoarea masuratorilor generale, cu valori de asemenea

progresive.

● Tasarile structurale urmate de ridicare datorita contractiei si umflarii terenurilor

argiloase, vor avea moduri diferite de desfasurare in functie de anotimp.

● Dilatarea elementelor din beton provocata de deteriorarea de natura chimica poate

sa fie mai vizibila in perioada anotimpurilor umede.

● Diversitatea deplasarilor care pot fi produse de tasarile si alunecarile de teren este

considerabila. Prin monitorizarea cu acuratete este posibila confirmarea aparitiei

momentelor la baza unei parti din structura, inclinarea treptata a peretilor, momente

de rotire a unor aripi proeminente (iesinduri) ale cladirii sau alte manifestari

structurale.

Nu toti beneficiarii sunt in pozitia de a se folosi de monitorizarea fisurilor aparute in

pereti, deoarece pot apare situatii in care sunt necesare decizii rapide.

1.3.1.5 Pereti cu rol de imprejmuire (liberi) sau sprijin

Pe langa peretii principali (structurali) ai unei cladiri, adeseori IMI trebuie sa evalueze

pereti de sine statatori cum sunt zidurile de sprijin, peretii-parapet sau zidurile-limita

de proprietate, executate din zidarie de caramida, piatra naturala sau beton, dintre

care unele pot fi chiar extinderi ale structurii cladirii. Astfel de pereti trebuie examinati

pentru a se vedea daca sunt sau nu verticali.

69

Zidurile de sprijin pot fi deosebit de importante pentru structura unei cladiri

executate pe un teren in panta, in ceea ce priveste stabilitatea terenului si structurii.

Urmatoarele aspecte trebuie luate in considerare:

a) daca peretii examinati pot prelua momente in bune conditii, sau nu;

b) daca, in cazul zidurilor de sprijin, constructia insasi este adecvata;

c) in cazul in care materialul din care este executat peretele se deterioreaza, apa

subterana va putea patrunde in structura sa?

Aceste aspecte vor fi analizate in cele ce urmeaza.

In general, in cazul peretilor independenti sunt recomandabile rosturile de

dilatare/tasare la intervale de 9-10 m, pentru a prelua dilatarea, contractia si tasarile

ocazionale care pot apare ca urmare a reactiilor chimice din beton si mortar.

Rosturile de tasare amplasate la intervale mai mici pot fi recomandabile in cazul

peretilor liberi amplasati pe terenuri instabile si unde, din motive economice, fundatia

este una de suprafata. Pe terenuri din argila contractila de exemplu, rosturile pot fi

prevazute la 3-5 m distanta, prevenind astfel fisurarea care ar putea fi produsa de

tasarea sezoniera a terenului.

Acolo unde un zid de sprijin este esential pentru stabilitatea structurala, trebuie sa se

apeleze la un inginer consultant, care sa confirme in raportul său starea cladirii.

Aceasta va implica investigarea terenului din spatele zidului.

Trebuie sa se aiba in vedere si valorile presiunii capabile ale masivului de pamant.

Trebuie precizat ca 25 cm este grosimea minima a peretilor independenti executati

din zidarie de caramida, iar la cei de sprijin, aceasta trebuie sa creasca treptat spre

baza (Fig.1.3.1.5-1), pe masura ce inaltimea depaseste 90 cm.

Se utilizeaza zidarie din caramida speciala, care nu necesita protectie impotriva

agentilor atmosferici. Zidaria din caramida obisnuita ar trebui etansata si sa aiba

prevazuta o hidroizolatie orizontala, altfel ar fi expusa pericolului de deteriorare prin

inghet-dezghet.

Pentru peretii independenti (Fig.1.3.1.5-2) trebuie prevazuta o etansare la min.50 cm,

plus o hidroizolatie orizontala la partea superioara si la cea inferioara, care permit

utilizarea caramizii obisnuite in conditii normale , dar sub nivelul hidroizolatiei

orizontale sunt necesare caramizi speciale.

O verificare a coeficientului de zveltete se recomanda in cazurile nesigure,

acordandu-se o atentie deosebita marcii mortarului, care este adeseori scazuta,

zidariei exterioare din caramida sau piatra naturala, mai ales atunci cand este veche.

70

Este indicat sa se utilizeze pietre de zidarie speciale, rezistente la inghet si la agentii

agresivi chimic din apa subterana. Zidaria din caramizi sau pietre obisnuite, care ar

putea sa nu reziste in astfel de conditii, nu ar trebui utilizate in conditiile unei expuneri

intense. Ele pot fi folosite in cazul expunerii normale, cu conditia luarii anumitor

masuri de prevedere cum ar fi prevederea impermeabilizarii, a hidroizolatiei

orizontale la capatul superior si la baza peretelui, ca si prevederea unor coronamente

adecvate, cu marginile in consola.

In cazul unui zid de sprijin de greutate din beton (Fig.1.3.1.5-3), sub hidroizolatia

orizontala de la baza este necesara o elevatie din caramida speciala. Cand trebuie

drenate mari cantitati de apa subterana, este bine ca ştuţurile prin care ajunge apa la

drenuri sa aiba panta inversa, evitandu-se astfel acumularea/stationarea unei

cantitati mari de apa langa perete si zonele pavate.

1 – hidroizolatie orizontala

1 – hidroizolatie orizontala

Fig.1.3.1.5-1 Sectiune transversala printr-un

zid de sprijin

Fig.1.3.1.5-2 Perete liber (imprejmuire)

Fig.1.3.1.5-3 Zid de sprijin din beton cu strat exterior din

zidarie de caramida

71

Tabelul 1.3.1.1-1 Clasificarea structurala a peretilor I. PERETI MONOSTRAT-detalii constructive

a. b. c. d.

e. f. g and h/i h/ii TIPUL PIATRA DE ZIDARIE/

MATERIAL POZITIA PERETELUI TIPUL STRUCTURAL

AL CLADIRII Utilizat incepand

cu:

a) caramizi din lut, b) caramida arsa (ceramica), plina c) zidarie de piatra naturala

- exterior (d ≥ 25 cm) - interior (d ≥ 20 cm) - timpan (d ≥ 20 cm)

(b si c se mai gasesc in pereti de subsol,fundatii de suprafata)

-structuri cu pereti portanti din zidarie; - structuri mixte (pereti portanti si cadre din b.a.)

a, b si c: - Antichitate – pana in prezent

d) caramida cu goluri e) blocuri ceramice f) blocuri din BCA

- exterior (d ≥ 25 cm) - interior (d ≥ 20 cm) - timpan (d ≥20 cm)

-structuri cu pereti portanti din zidarie;

- structuri mixte (pereti portanti si cadre).

(d) 1950-1960. (e) aprox. 1970 (f) 1960-1970

g) beton simplu, turnat monolit

- pereti de subsol exteriori si interiori d = 25 … 50 cm

- pereti de subsol pentru oricare dintre structurile de mai sus; - structuri cu diafragme; - structuri mixte.

g) 1950-1960

I. PE

RET

I CU

STR

UC

TUR

A O

MO

GEN

A

(MO

NO

STR

AT)

h) beton armat:

i) monolit ii) panouri prefabricate

i) si ii): pereti portanti/diafragme interioare i) d ≥ 15 cm ii) d ≥ 14 cm

i) si ii): - structuri cu diafragme numai i): - structuri mixte si cu nucleu:diafragme si cadre

h-i) – 1950-1960 h-ii) – 1960-1970 (nu se mai construiesc dupa anii ‘80)

72


II. PERETI MULTISTRAT

a. b. c1 c2 c3

c4 c5 c6 d. e TIPUL PIATRA DE ZIDARIE /

MATERIAL POZITIA PERETELUI TIPUL STRUCTURAL

AL CLADIRII Construite

incepand din: Zidarie mixta: a. caramida + piatra naturala; b. caramida + beton monolit + piatra artificiala si alte combinatii; Nota:toate straturile componente sunt portante si legate intre ele.

- exterior (d ≥ 25 cm) sau perete in contact cu solul (in special pereti de subsol,dar pot fi gasiti si la fundatiile de suprafata ale cladirilor vechi).

-structuri cu pereti portanti din zidarie;

- structuri mixte (pereti portanti in infrastructura si schelet din lemn in suprastructura)

- Antichitate (Imperiul Roman)

c) zidarie din caramida saublocuri,izolatie termica sifinisaje; se mai pot adaugasau nu si alte straturi, cudiferite functiuni (ventilare,suport, rigidizare, bariera devapori etc.)

- exterior (d = 25 cm + straturi suplimentare)

-structuri cu pereti portanti din zidarie; - structuri mixte

(pereti portanti si cadre din b.a.).

Aprox. 1980

d) Beton armat monolit la care se adauga termoizolatie. In functie de rigiditatea acesteia, va fi sau nu necesar un strat de protectie.

- exterior d = min.15 cm + straturi suplimentare

- structuri cu diafragme; - structuri mixte si cu nucleu.

Aprox. 1960 (nu se mai executa)

II. Z

IDA

RIE

DIN

CA

RA

MID

A, B

LOC

UR

I CER

AM

ICE,

BET

ON

e) panouri prefabricate din beton armat, cu doua sau trei straturi (cunoscute ca structuri de tip ‘sandwich’).

- exterior d = min.12.5 cm + straturile de termoizolatie si de protectie

i) si ii): - structuri cu diafragme; numai i): -structuri mixte si cu nucleu: diafragme si cadre.

– 1960-1970 (executia lor s-a oprit dupa anii ‘80).

73

1.3.2 PLANSEE4

1.3.2.1 Introducere In cladirile de locuit, inclusiv blocuri de locuinte, planseele sunt in general executate

din beton armat, in diferite solutii constructive; ca urmare, prezenta sectiune a

modulului de curs se adreseaza in principal acestei categorii de plansee. Pe langa

aceasta, este de mentionat ca defectiunile tipice si masurile constructive pentru

reabilitarea planseelor din beton armat sunt tratate la Capitolul 1.3.3 referitor la

elementele structurale din beton armat si nu vor fi analizate aici.

1.3.2.2 Rol, conditii tehnice

Prin natura activitatii de observare, trebuie cunoscuta alcatuirea constructiva a

planseelor in orice tronson al cladirii, fapt care reclama o buna pregatire teoretica si

practica in domeniu. Planseele sunt elemente structurale orizontale care

compartimenteaza volumul cladirii pe verticala si o inchid la partea superioara si

inferioara. Astfel, planseele pot fi:

a) parti componente ale subsistemului-anvelopa (plansee-terasa, plansee peste

pasaje si in general plansee care separa mediul interior de cel exterior, respectiv

spatiul incalzit de cel neincalzit), sau

b) plansee curente (intre doua niveluri succesive), care sunt elemente de constructie

interioare.

a.

Pe langa conditiile mecanice impuse in general planseelor, acestea trebuie sa

raspunda unor cerinte complexe, specifice elementelor care apartin anvelopei cladirii,

in functie de rolul si pozitia lor. De aceea, structura unor astfel de plansee va include

unele dintre urmatoarele elemente: izolatie termica, izolatie hidrofuga, bariera de

vapori, strat de difuzie a vaporilor, straturi de protectie, canale de aerare/ventilare

etc., conform standardelor in vigoare.

b.

Planseelor curente le sunt impuse mai ales conditii mecanice, dar si conditii

referitoare la izolarea acustica si finisaje adecvate.


74

Ca subansamble de constructii cu alcatuire complexa, schemele de principiu ale

principalelor tipuri de plansee sunt prezentate in Tabelul 1.3.3.2-1.

In principiu, planseele trebuie sa raspunda urmatoarelor exigente:

1. Conditii capitale, care se refera la durabilitate si rezistenta la foc.

Durabilitatea se stabileste in functie de durata de serviciu a cladirii, amplasament si

conditiile de mediu (gradul de agresivitate din punct de vedere chimic sau/si biologic)

etc. Planseele trebuie de asemenea sa satisfaca cerintele normativelor in vigoare in

ceea ce priveste rezistenta la foc, in functie de categoria cladirii si de rezistenta la foc

a celorlalte elemente structurale.

2. Conditiile mecanice se refera la comportarea mecanica a elementelor portante

ale planseului, astfel incat sa nu se atinga sau sa se depaseasca starea limita ultima

(rezistenta, stabilitate, oboseala) sau starea limita a exploatarii normale (sageata

admisibila si/sau fisurare)

3. Coditiile fizice si igienice se refera la modul in care planseele satisfac cerintele

legate de confortul termic si acustic, izolatie hidrofuga, igiena finisajelor, in functie de

functionalitatea cladirii si de gradul de confort care se urmareste sa fie obtinut.

4. Conditiile economice se refera la anumiti indicatori cum sunt: consumul de

materiale si manopera, costuri, gradul de industrializare/prefabricare, complexitatea

procesului de executie s.a.

In cadrul acestui modul de curs va fi analizat numai aspectul structural, ca urmare o

prezentare sintetica a principalelor tipuri de plansee utilizate cu preponderenta la

cladirile de locuit (dar si la multe cladiri administrative) se face in Tabelul 1.3.2.2-1.


Sistemul constructiv al oricarui planseu va putea fi recunoscut mai usor, daca vor fi

luate in considerare urmatoarele criterii:

• Perioada construirii: adeseori s-au adoptat solutii care au devenit tipice pentru

planseele (sau alte elemente de constructie) realizate intr-o anumita perioada,

istoric considerata;

• Daca planseul este unul curent, separand doua niveluri cu acelasi regim de

incalzire, sau este un planseu cu o functiune speciala (acoperis-terasa, planseu

peste un pasaj sau peste subsol, planseu de pod neamenajat etc.), care

apartine astfel subsistemului anvelopa;

75

• Pentru cazul planseelor sub primul nivel construit: este un planseu suspendat

(cu spatiu de aer dedesubt) sau este un planseu pe sol?

Odata cunoscute, fiecare dintre caracteristicile de mai sus va restrange aria de

cautare, dar nu va exclude expertiza tehnica sau/si decopertarea structurii

planseului, atunci cand se impune. Astfel de operatii deranjeaza confortul ocupantilor

si trebuie facute pe cat posibil in modul in care perturbarea vietii zilnice este minima

(de exemplu, decopertarea dinspre intrados, de la tavan spre pardoseala, in cazul

planseului peste subsol).

Este fara indoiala foarte important sa se cunoasca cu precizie structura planseului in

ceea ce priveste sistemul static si materialele utilizate si, de asemenea, aceea a

elementelor structurale ale cladirii pe care aceste plansee reazema.

O scurta descriere a principalelor tipuri de plansee este facuta in cele ce urmeaza.

Detaliile constructive (Tabelul 1.3.2.2-1) si datele aferente vor furniza, impreuna cu

descrierea mentionata, un material de sinteza considerat util in recunoasterea

structurala.

1. Plansee pe bolti din zidarie Boltile din zidarie preiau incarcarile verticale si impingerile, transmitandu-le

reazemelor. In general, boltile reazema pe pereti structurali din zidarie de grosime

mare, dar in cazul deschiderilor mari, pot rezema si pe stalpi masivi, prin intermediul

arcelor. Boltile din zidarie de caramida au de regula deschideri relativ mari si sunt

caracteristice cladirilor baroce executate in sec.XVII si XVIII. Ele apar si in sec.XIX,

acoperind de regula subsolul, mai rar si parterul din cauza grosimii mari necesare

pentru peretii de sustinere, care trebuie sa fie capabili sa preia fortele orizontale de

impingere cu valori insemnate.

In functie de deschiderea suprafetei acoperite, geometria boltii difera:

• Bolta cilindrica (Fig.1.3.2.3-1) se executa cu randuri de caramida dispuse

circular, dupa un arc de cerc (Fig.1.3.2.3-2), sau in coada de randunica

(Fig.1.3.2.3-3);

• Bolta in ogiva (arce de cerc intersectate, caracteristice stilului gotic) –

Fig.1.3.2.3-4;

• Bolta elipsoidala (care se mai numeste si bolta de Boemia) – Fig.1.3.2.3-5.

76

Fig.1.3.2.3-1 Bolti cilindrice

Fig.1.3.2.3-2 Bolta cilindrica cu randurile asezate in arc de cerc

Fig.1.3.2.3-3 Bolta cilindrica in ‘coada de randunica’

Fig.1.3.2.3-4 Bolti in ogiva (bolti cilindrice intersectate)

77

Fig.1.3.2.3-5 Bolti elipsoidale (intersectie cu bolti cilindrice)

2. Plansee cu grinzi de lemn Elementele structurale sunt grinzile din lemn dispuse la distante relativ reduse (0.5 –

1.00 m), avand deschideri de pana la 5-6 m, rezemand de regula pe pereti portanti

din zidarie de caramida, piatra naturala sau alt tip de zidarie – cazul constructiilor

moderne. Mai pot rezema pe grinzi din beton armat sau pe alte elemente structurale

din lemn (grinzi masive, cadre – cazul constructiilor din lemn). Cea mai simpla

structura pentru un planseu din lemn este formata din dulapi asezati alaturat, in care

dulapii indeplinesc un dublu rol: element de rezistenta si de umplutura.

Elementul de umplutura, cu ajutorul caruia se face legatura dintre grinzi, poate fi de

diverse tipuri, asa cum se arata in Tabelul 1.3.2.2-1.

3. Plansee cu grinzi metalice Pentru realizarea grinzilor se utilizeaza profilele laminate din otel (inclusiv şine de

cale ferata). Solutiile constructive sunt foarte variate, dar in majoritatea cazurilor s-au

folosit profile I sau şine de cale ferata, avand ca elemente de umplutura boltisoare

din zidarie de caramida (Tabelul 1.3.2.2-1), frecvent intalnite la planseele peste

subsol sau chiar si peste parter in anumite cazuri.

Grinzile metalice pot fi realizate de asemenea din profile de tabla indoita la rece. In

functie de tipul elementului de umplutura, distanta dintre grinzi este de 1.00 pana la

3.00 m.

4. Plansee cu elemente structurale din beton armat monolit In acest caz, placa fiind continua, nu se utilizeaza elemente de umplutura.

Urmatoarele tipuri constructive pot fi puse in evidenta:

78

4.1 Plansee cu placi Placile, care reprezinta elementul structural, pot fi armate pe una sau doua

directii in functie de modul de rezemare: a) placile in consola si cele rezemate pe

doua laturi paralele se armeaza pe o singura directie, iar b) placile care reazema

pe laturi dispuse pe directii ortogonale se armeaza pe doua directii. Solutia

constructiva se stabileste in functie de dimensiunile in plan ale suprafetei de

acoperit, de regula nu mai mare de 5.00 m. Suprafata totala a unei placi nu

depaseste de regula 25 mp (max.30 mp), din motive de deformatii.

4.2 Plansee cu placi si grinzi In cazul suprafetelor mai mari si/sau a incarcarilor de exploatare cu valori

insemnate, placile trebuie divizate in suprafete mai mici cu ajutorul grinzilor, care

sunt dispuse fie pe o singura directie, paralela cu latura scurta, fie pe ambele

directii (cu grinzi principale si secundare, plansee casetate etc.). Regulile de

armare se aplica asa cum s-a mentionat la § 4.1 de mai sus si in Tabelul 1.3.2.2-

1.

4.3 Plansee cu placi si nervuri dese din beton armat Placa este sustinuta de nervuri (grinzi cu sectiune redusa) amplasate la distante

relativ mici (pana la 1.00 m), de regula dupa o singura directie.

4.4 Plansee fara grinzi Placa avand o grosime mare (pana la 25-30 cm) reazema direct sau indirect (prin

intermediul unui capitel) pe stalpi amplasati la distante de 3-6 m.

5. Plansee cu structura din elemente prefabricate de beton armat Aceasta categorie de plansee este larg diversificata datorita numeroaselor tipuri de

elemente prefabricate si solutii constructive. O clasificare simplificata este prezentata

in cele ce urmeaza:

5.1 Plansee cu elemente prefabricate de tip fasie (cu goluri longitudinale) Fasiile prefabricate cu goluri rotunde au fost utilizate pe scara larga in general si la

cladiri de locuit in special. Fasiile reazema la capete acoperind deschideri cuprinse

intre 3.00 si 5.00 m, respectiv 6.00 m cand sunt precomprimate. Sunt asezate

alaturat si pot acoperi suprafete mari.

Capetele sunt monolitizate cu centuri din beton armat la fiecare nivel, asigurandu-le

conlucrarea. In zonele seismice se executa si o suprabetonare armata de min. 4 cm

grosime.

5.2 Plansee cu grinzi prefabricate din b.a. si corpuri de umplutura

79

Grinzile prefabricate, avand diferite forme ale sectiunii, sunt asezate la distante

relativ mici (0.40-0.60 m) in functie de tipul si dimensiunile elementului de

umplutura (corpuri ceramice sau din beton, cu goluri, placi prefabricate etc.),

conform regulilor de principiu enuntate la punctele 2 si 3 ale acestui paragraf.

Acest tip de plansee a fost rareori utilizat la constructia cladirilor de locuit.

5.3 Plansee din fasii ceramice si nervuri din beton armat monolit (plansee ceramice) Corpurile ceramice speciale sunt asezate in fasii, creind intre ele o retea de spatii

inguste in care, prin armare si turnarea betonului, se formeaza un sistem de

nervuri monolitizate la partea superioara prin intermediul unei placi, de

asemenea armata. Se formeaza astfel o retea spatiala portanta, capabila sa

preia incarcarile gravitationale si pe cele orizontale, conferind planseului

rigiditatea necesara (v. Tabelul 1.3.2.1-1).

5.4 Panouri mari prefabricate de planseu Au fost utilizate pe scara larga la construirea blocurilor de locuinte din panouri

mari prefabricate de beton armat si, din punct de vedere constructiv, sunt

similare placilor din beton armat monolit, simplu rezemate (descrierea placilor s-a

facut la § 4.1 al acestui capitol). Un panou prefabricat de planseu acopera

suprafata cuprinsa intre peretii structurali, nedepasind 25-30 mp si respectiv 5

tone in greutate. In cazul in care au rezultat mai grele, s-a adoptat solutia utilizarii

semipanourilor, imbinate intre ele printr-o fasie din beton armat monolit care

inglobeaza mustati/urechi lasate din fiecare semipanou.

Panourile/semipanourile prefabricate reazema pe capatul superior al panourilor

de pereti portanti, toate imbinarile astfel rezultate fiind armate si monolitizate

conform unor prevederi si detalii constructive complexe, bine definite, stabilite

prin normele de executie ale acestor tipuri de structuri.

Toate tipurile de planseu mentionate la acest paragraf sunt reprezentate in Tabelul

1.3.2.2-1.

1.3.2.4 Deteriorari si aparentele lor, examinare

Simptomele unor defectiuni grave cel mai adesea nu apar pana cand structura

planseului nu ajunge destul de aproape de momentul pierderii principalelor sale

caracteristici cum sunt: capacitatea portanta, stabilitatea, deformatia maxima admisa

80

etc. Cu cat sunt mai numeroase defectiunile ascunse, cu atat planseele sunt mai

aproape de starile limita in care acestea vor aparea in mod vizibil, ca anomalii.

In general, daca sunt dimensionate corect, planseele nu cedeaza sub incarcarile

normale de serviciu, dar ar putea ceda sau sa fie smulse de pe reazeme in cazul

unor incarcari accidentale/exceptionale cum sunt: cutremurul, impactul cu vehicule,

inundatiile, alunecarile de teren s.a.

Deteriorarea cea mai frecventa este sageata peste limita admisa, prescrisa de

standarde pentru fiecare categorie de plansee. Deformarea (sageata) planseelor

poate avea urmatoarele consecinte:

● Imposibilitatea sau ingreunarea exploatarii normale;

● Pericolul ruperii, din cauza modificarii starii de echilibru, ca urmare a cresterii

continue a sagetii initiale, in conditiile in care incarcarea nu mai creste.

Un alt pericol in ceea ce priveste planseele din lemn il constituie atacul insectelor si

microorganismelor asupra grinzilor sau a elementelor pe care acestea reazema (ex:

cosoroabe). O grinda atacata de insecte sau de putregai poate sa se rupa pur si

simplu. Un pericol deosebit in acest sens il reprezinta cazul cosoroabelor, care pot fi

strivite sub grinzile pe care le sustin, mai ales in conditii de umiditate. Defectiunile

majore ale elementelor de constructii din lemn sunt produse de umezeala, care

creaza conditii favorabile pentru dezvoltarea ciupercilor. Cea mai periculoasa este

cunozcuta sub denumirea de “merulius lacrimans”, de culoare brun-roscata; aceasta

nu prezinta goluri caracteristice ca si putregaiul obisnuit. Lemnul atacat devine

moale, umed si poate fi taiat foarte usor cu un cutit. Dupa un timp, lemnul sufera o

uscare puternica, crapa si se despica in prisme mai mici care, prin simpla frecare, se

transforma in praf. Cel mai expus este lemnul de rasinoase, dar si lemnul de foiase

poate fi atacat in anumite conditii. Odata instalata, aceasta ciuperca poate produce

autoumezirea lemnului (pana la 30-35 %), creind astfel conditii favorabile dezvoltarii

sale. Este destul de greude tratat, fiind necesare lucrari complexe, cu consum ridicat

de manopera, dar se recomanda sa se actioneze asupra parametrilor mediului

ambiant prin reducerea/eliminarea surselor de umiditate, asigurand o buna ventilare

si evitand temperaturile ridicate care persista timp indelungat. Unele exemple

relevante se gasesc la capitolul referitor la acoperisuri (§1.4).

Planseele deasupra parterului in cazul cladirilor de locuit traditionale sunt de regula

plansee din lemn sau din beton armat, acoperind deschiderea dintre peretii portanti si

preluand anumite incarcari concentrate, cum sunt peretii despartitori, stalpi de

sustinere etc.

81

● In cazul planseelor din lemn, specialistul in monitorizare poate sa intalneasca

plansee cu diferite grade de inclinare, unele considerabile, mai ales in cazul

deschiderilor prea mari. O inclinare generala exagerata intr-o singura directie nu se

va datora sagetii, ci va indica, mai grav, o tasare a reazemelor. Intr-un asemenea

caz, specialistul trebuie sa stabileasca daca aceasta deformare se datoreaza sau nu

deteriorarii reazemului grinzii sau deplasarii in jos a peretelui de sustinere.

Se recomanda consolidarea intermediara a planseelor din lemn acolo unde

deschiderea depaseste 2.5 m, pentru a impiedica deformarea sau torsionarea

grinzilor. Se recomanda o singura consolidare intermediara la deschideri de 2.5 - 4.5

m si doua consolidari pentru deschideri mai mari. Este important ca aceaste

consolidari sa fie facute in mod uniform si fixate rigid, altfel nu vor fi eficiente.

In cazul in care, la deschideri de peste 2.5 m, consolidarea intermediara lipseste,

specialistul trebuie sa decida daca a avut loc vreo deformatie sau distorsiune

exagerata a grinzii, recomandand solutii pentru aceasta situatie. In practica,

consolidarea intermediara adeseori lipseste, fara sa se constate neajunsuri.

Este important ca reazemele si grinzile de planseu sa fie astfel construite incat sa se

elimine posibilitatea ca umiditatea sa fie transferata de la zidaria adiacenta la capatul

grinzii din lemn. In astfel de conditii va apare posibilitatea formarii putregaiului la

capetele grinzilor, mai ales la peretii exteriori si in special la acei pereti care sunt

porosi pe suprafata expusa vantului dominant. Se mai poate constata ca nu exista

strat de separare hidroizolant sub capetele grinzilor sau sub cosoroabe, favorizand

astfel putrezirea lemnului si atacarea sa de catre insecte.

Adeseori, in spatiul care ar trebui sa existe sub planseul deasupra solului se gasesc

deseuri si gunoaie ramase din timpul constructiei, care pot favoriza transferul

umiditatii in elementele din lemn. Prevederea unei ventilari corecte a spatiului aflat

sub planseele din lemn, care este in contact cu umiditatea terenului, este esentiala,

deoarece lipsa bunei ventilari poate duce la condensul pe suprafata grinzilor din lemn

si apoi la putrezire.

O verificare atenta trebuie facuta pentru oricare dintre zonele “moarte” ale spatiilor de

aer de sub astfel de plansee, care s-ar putea sa nu fie ventilate suficient. Trebuie

prevazut un orificiu de ventilare la (sau langa) fiecare extremitate a unor astfel de

spatii, pentru a preveni fenomenul.

● Planseele din beton, pe sol, asezate pe umplutura de pietris, sunt mult mai

durabile in timp decat cele din lemn, suspendate (descrise anterior). In cladirile vechi,

82

unde planseele din lemn sunt intr-o stare de degradare mai avansata, inlocuirea

acestora cu o placa din beton este de cele mai multe ori recomandabila dintr-un

numar de motive, mai ales daca nivelul terenului inconjurator este ridicat si este greu

de asigurat o ventilare corespunzatoare a spatiului de aer de sub planseu

(practicarea orificiilor de ventilare si legatura lor cu atmosfera).

Principalele probleme care pot apare in cazul planseelor pe sol, din beton, se pot

datora fie tasarii placii, fie igrasiei (ascensiunea capilara a umiditatii din teren). O

problema destul de comuna este tasarea si deformarea (in forma de covata) a

planseelor din beton ale cladirilor executate dupa al doilea R.M., din cauza

insuficientei compactari a umpluturii de sub placa sau a utilizarii unui material de

umplutura neadecvat.

Planseele pe umplutura trebuie sa se potriveasca, in limite rezonabile, la conditiile pe

care le prezinta majoritatea terenurilor, cu conditia ca si executia sa fie

corespunzatoare.

Pe terenuri in panta, unde este necesara o umplutura de grosime mai mare, este

bine sa se execute plansee suspendate (cu spatiu de aer dedesubt).

Cu exceptia cazului in care executarea umpluturii este supravegheata cu atentie si in

mod constant, este practic imposibil sa se conteze pe faptul ca s-a efectuat o

compactare buna si s-a utilizat un material adecvat.

In anumite cazuri, pot sa apara probleme dincauza utilizarii unui material care este

inca activ din punct de vedere chimic, asa cum se poate intampla atunci cand se

folosesc deseuri industriale sau cenusa. Este esential ca materialul de umplutura sa

fie inert din punct de vedere chimic, altfel se vor produce deteriorari ale placii din

cauza dilatarilor si contractarilor umpluturii, precum si crearea unui mediu agresiv

chimic care poate ataca betonul si zidaria adiacenta.

Este de asemenea posibil, in cazul unei placi din beton, ca aceasta sa fie turnata pe

un teren afectat de scurgeri ale conductelor de canalizare, sau ca astfel de scurgeri

sa inceapa sa se produca dupa ce placa a fost executata. Alteori, surse existente de

apa subterana pot sa se descarce in zona placii, producand eroziunea acesteia.

Atunci cand se face inspectia unei cladiri care are primul planseu (pe sau deasupra

solului) executat din beton, trebuie luata in considerare valoarea deformatiilor

relationata cu varsta planseului - un aspect important. Daca sageata depaseste

valoarea admisa, s-ar putea sa fie necesare investigatii sub placa, pentru a confirma

natura si calitatea materialului de umplutura. O mostra extrasa printr-un procedeu

convenabil este mijlocul cel mai bun pentru a ajunge la rezultat. Materialul trebuie

examinat si, daca este necesar, se va supune unei analize de laborator.

83

La extragerea probelor trebuie sa se aiba grija sa se verifice daca sub placa apare

umezeala excesiva. In conditii normale, atat umplutura cat si terenul aflate sub placa

unui planseu de beton, trebuie sa fie aproape uscate.

Acolo unde placa s-a tasat din cauza unei compactari insuficiente a umpluturii, ar

putea fi necesare lucrari de remediere pentru a rigidiza umplutura. Acestea pot fi

efecuate fara a inlatura planseul, utilizand tehnologii adecvate de injectare sub

presiune. Apoi, suprafata placii poate fi re-nivelata cu o şapa de beton, avandu-se

grija sa nu se deterioreze stratul orizontal de hidroizolatie si continuitatea sa cu

hidroizolatia peretilor adiacenti.

O examinarea a perimetrului planseului este intotdeauna recomandabila, deoarece

poate pune in evidenta goluri care s-ar fi putut deschide sub pervazuri. Orice ajustare

la pervazuri, inclusiv pervazurile noi, pot indica faptul ca acolo s-a format un gol care

a fost acoperit ulterior, astfel ca inspectorul va fi pus in garda.

Planseele trebuie verificate si in ceea ce priveste orizontalitatea, cu ajutorul unei

nivele sau a altor aparate, acolo unde prin examinarea vizuala se remarca o panta.

In constructiile de calitate, planseele din lemn si din beton sunt fizic separate de

orice contact cu terenul, iar suprafata lor trebuie sa fie, in consecinta, uscata. Placile

din beton sunt prevazute cu un strat de hidroizolatie orizontala adecvat, pentru a

impiedica patrunderea umiditatii din teren; in lipsa acestui strat, sau atunci cand nu

este eficient, suprafata unor astfel de plansee se umezeste din cauza ascensiunii

capilare a umiditatii din sol, mai ales daca suprafata este acoperita cu covoare sau

pardoseli de tipul covoarelor PVC.

Membrana hidroizolatoare se amplaseaza sub placa planseului si se asigura

continuitatea cu hidroizolatia de sub peretii adiacenti, astfel incat sa se realizeze o

foarte buna etansare la patrunderea umiditatii din teren.

Membrana mai poate fi amplasata la suprafata placii, sub forma unui mastic

bituminos aplicat la cald sau cu alte solutii prescrise pentru astfel de hidroizolatii. In

constructiile vechi se va intalni de regula masticul bituminos aplicat la cald, in timp ce

alte materiale, mai moderne, au inceput sa se foloseasca abia dupa 1960.

La cladirile executate inainte de 1940 si la cele inca si mai vechi, nu s-au prevazut

membrane hidroizolatoare sub plansee, astfel incat degradarile produse din cauza

igrasiei, sunt in marea majoritate a cazurilor, prezente.

84

Inspectorul poate sa intalneasca adeseori plansee pe sol cu suprafata din lespezi

sau placi de piatra naturala (sau ceramice), de diferite tipuri si varste. Acestea pot sa

se comporte bine atunci cand sunt perfect descoperite, dar vor incepe imediat sa

“transpire” atunci cand sunt acoperite cu pardoseli din placi de gresie, linoleum sau

covoare.

● Executia planseelor cu placa de beton, deasupra solului, poate sa aiba loc in

doua moduri: fie folosind elemente prefabricate, cu sau fara suprabetonare, fie cu

beton turnat monolit – metoda cea mai frecvent utilizata, inclusiv la cladirile vechi.

Identificarea planseelor din beton monolit se poate face usor, atunci cand

examinarea intradosului este posibila, datorita amprentelor lasate de cofraje. In cazul

in care examinarea vizuala nu este posibila, vor trebui facute decopertari sau extrase

probe.

Defectiunile la planseele din beton - la fel ca si a celorlalte tipuri de plansee – sunt

produse de umiditatea generata de condens (planseele de la orice nivel), infiltratii

(planseele de pod, plansee curente), igrasie – sau ascensiunea capilara a apei din

teren – (numai la planseele pe sol sau imediat deasupra solului), coroziunea barelor

de armatura, executia defectuoasa care are ca rezultat defecte structurale in masa

betonului etc. Cauzele si efectele deteriorarilor fizice si mecanice ale elementelor din

beton sunt analizate in cadrul capitolului 1.3.3 dedicat elementelor structurale din

beton si beton armat.

● Planseele cu grinzi metalice se deterioreaza din cauza ca talpa inferioara a

grinzilor este adeseori expusa ruginirii (Fig.1.3.2.4-1 si 1.3.2.4-2)

Un alt pericol provine din fenomenul de imbatranire a otelului (Fig.1.3.4.2-3), care

duce la deformatii grave (sageti cu valori mari), mai ales in cazul planseelor in

consola (cazul balcoanelor).

● In cazul oricarui tip de planseu, conductele fisurate ale instalatiilor sau alte

defecte in sistemul de alimentare cu apa si canalizare, constituie surse ale unor

deteriorari grave, vizibile pe tavane, care se extind adeseori si la pereti. Petele,

colorate sau nu, trebuie sa-l alerteze pe inspector in vederea luarii de masuri urgente

pentru gasirea cauzei si repararea defectiunilor.

85

Fig.1.3.2.4-1 Grinzi metalice puternic atacate de rugina


Lucrarile de remediere se pot clasifica in doua categorii, dupa cum urmeaza:

● Operatii care pot fi hotarate si executate de catre inginerul MI:

- demersuri in vederea mentinerii sub control a i) surselor de umiditate din mediul

interior, mai ales in incaperile cu umiditate ridicata unde s-au semnalat defectiuni,

precum si a ii) comportamentului ocupantilor in ceea ce priveste modul de

exploatare a spatiului locuit, intervenind atunci cand este necesar;

86

- repararea imediata a oricarei defectiuni de instalatii (alimentare cu apa,

canalizare, incalzire etc.) care sunt cel mai adesea sursele unor deteriorari grave;

- reabilitarea stratului de protectie al elementelor metalice, inainte ca acestea sa

rugineasca;

- crearea prin mijloace proprii, daca este poasibil, a conditiilor adecvate de

ventilare, acolo unde umiditatea pune in pericol structura planseului.

● In multe cazuri, IMI va trebui sa apeleze la expertiza specializata, urmata de

elaborarea unui proiect de reabilitare.

Cauzele si defectiunile pot fi de multe feluri, atunci cand mai multi factori contribuie la

aparitia lor. Este foarte important ca activitatea de control structural sa fie facuta la

timp, iar masurile privind repararea sa fie luate imediat.

87

Tabelul 1.3.2.1-1 Sisteme structurale ale planseelor DATE

GENERALE DETALII CONSTRUCTIVE,

LEGATURI STRUCTURALE 0 1

1. BOLTI DIN ZIDARIE a.Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. Bolti din zidarie, cu sau fara arce de rigidizare b. Nu este cazul

i) durata de serviciu (ani) ii) perioada construirii i) 200 ii) sec.XI – zidarie din piatra sec.XVII-XVIII – zidarie din caramida

V 2. Bolti cilindrice intersectate

1. Bolti cilindrice Caracteristici geometrice si statice: 1 – pereti portanti 2 – incarcare verticala transmisa de elementele de la partea superioara 3 –perete la nivelul superior (parter) 4, 5 – rezultantele incarcarilor (actiunea boltii asupra peretilor de reazem) 6, 9 – bolta de 1 caramida grosime 7- nasterea boltii 8 –cheia, bolta de ½ caramida grosime 10 – pardoseala parterului 11 – pardoseala subsolului 12 –fundatie

88


2. PLANSEE DIN LEMN a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. grinzi din lemn b. scanduri, material de umplutura (zgura, cenusa, alte materiale in vrac sau alte forme–cum sunt cele pentru izolare termica si acustica), cu sau fara tavan neted.

i) durata de serviciu (ani) ii) perioada construirii i) 70 ii) din cele mai vechitimpuri

DETALII CONSTRUCTIVE PRIVIND REZEMAREA SI ANCORAREA

GRINZILOR DIN LEMN

89


3. PLANSEE CU GRINZI METALICE a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. grinzi metalice b.boltisoare din zidarie de caramida, b.a. monolit, placi prefabricate (drepte sau curbe) din b.a., blocuri ceramice/din b.a., tabla din otel (indoita, cutata, etc.), altele.

i) durata de serviciu (ani) ii) perioada construirii i) 120…150, (in functie de elementele de umplutura) ii) din 1880

90

Tabelul 1.3.2.1-1 (continuare) 4. PLANSEE DIN BETON ARMAT MONOLIT

a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. placa + grinzi principale si secundare b.Ocazional, in spatiul creat intre grinzi si nervuri pot fi introduse elemente de umplutura, obtinandu-se un tavan neted.

1. Placi cu grinzi principale si secundare

2. Plansee cu placi si nervuri dese (l ≤ 0.70 m)

i) durata de serviciu (ani) ii) perioada construirii i) 150 ii) 1930

3. Planseu casetat

4. Plansee fara grinzi

91

Tabelul 1.3.2.1-1 (continuare)5. PLANSEE DIN ELEMENTE PREFABRICATE DIN BETON ARMAT

5.1 Planşee din elemente prefabricate de tip fâşie

a. Elemente de rezistenta b. Elemente deumplutura

a. fasii prefabricate cu goluri rotunde longitudinale, rezemand exclusiv la capete, pe peretii portanti;

b. nu este cazul

In regiuni seismice se toarna o suprabetonare armata de minimum 4 cm grosime.

a) Fasii rezemate pe peretii portanti: la fiecare nivel, capetele fasiilor sunt monolitizate prin intermediul unor centuri din b.a. monolit turnate pe contur. b) Paralel cu latura lunga, in rosturile formate intre fasiile asezate alaturat se toarna beton de monolitizare.

c) In regiuni seismice, se prevad centuri sub zona de rezemare ale elementelor prefabricate (sub-centuri)

i) durata de serviciu (ani) ii) perioada construirii

i) 100 ii) incepand din 1950

d). Transferul incarcarilor de la plansee la elementele structurale adiacente

a.

b.

92

Tabelul 1.3.2.1-1 (continuare)5.2 Plansee din grinzi prefabricate si elemente de umplutura

a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura

a. grinzi prefabricate din beton armat1);

b. blocuri ceramice cu goluri

1) si grinzi precomprimate din b.a., utilizate la deschideri si/sau incarcari mai mari (mai ales la constructii industriale), executate din anii 1960

i) durata de serviciu (ani) ii) perioada construirii

i) 100

ii) 1930 – b.a. prefabricat

1960 – b.a. precomprimat

Detalii de imbinare

93

Tabelul 1.3.2.1-1 (continuare) 5.3 Plansee ceramice

0 1 a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. nervuri din b.a. monolit cu suprabetonare armata; b. fasii formate din blocuri ceramice cu goluri;

i) durata de serviciu (ani) ii) perioada construirii i) 100 ii) din 1960

94

Tabelul 1.3.2.1-1 (continuare) 5.4 Plansee din panouri mari prefabricate din beton armat

a. Elemente structurale b. Elemente de umplutura a. placi prefabricate din b.a.; b. nu este cazul.

Panouri mari prefabricate – PLAN

Detaliu de imbinare intre panouri, in dreptul rezemarii pe un perete

structural (plan)

i) durata de serviciu (ani) ii) perioadaconstruirii i) 100 ii) 1970-1989

Imbinare dintre panourile de planseu si un perete interior portant.

Iminare intre panourile de planseu si un perete exterior

95

1.3.3 DEGRADARI STRUCTURALE ALE ELEMENTELOR DIN BETON ARMAT 5 1.3.3.1. Introducere

Degradarile structurilor din beton armat si precomprimat constau in semnalarea unor

stari fizice necorespunzatoare – prin lipsa – fata de conditiile de functionalitate si

siguranta prevazute in proiect. Ele se clasifica in doua categorii:

a. Defecte, produse fie de o proiectare care nu a tinut seama de situatia reala, fie

de o executie care nu a indeplinit conditiile de calitate prevazute in proiect. De

asemenea, ele pot proveni dintr-o asociere nefasta a celor doua tipuri de greseli.

Aceste defecte se constata la receptia lucrarii, cand trebuie efectuate masuratori

si incercari fizice pentru verificarea realizarii exigentelor de calitate impuse prin

proiect.

b. Deteriorari, care se produc pe parcursul exploatarii constructiilor, produse in

principal de cauze generate de

i) aspecte care au fost omise sau neluate in considerare la valoarea lor

reala in faza de proiectare, sau/si

ii) factori accidentali, surveniti ulterior proiectarii si executiei unei constructii.

1.3.3.2. Morfologia degradarilor structurale ale elementelor din beton armat sau precomprimat

Degradarile, in sensul diminuarii calitatii fata

de prevederile din proiectul de executie si

caietul de sarcini ale elementelor structurale

din beton armat sau precomprimat, se

prezinta sub urmatoarele aspecte:

5 Autori: Prof.Dr.Hon.Causa Ing.MIRCEA MIHAILESCU, Asist.ing.SEBASTIAN PALACEAN, Drd.ing.NICOLETA COBIRZAN, Drd.ing.CLAUDIU ACIU

Fig. 1.3.3.2-1 Segregarea betonului: 1-agregate mari, nelegate intre ele; 2 –agregate mici, nelegate intre ele

96

1.3.3.2-1 Segregarea betoanelor

Segregarea se produce in masa betonului pe durata turnarii lui si consta in

aglomerari de agregate mici sau mari, in anumite zone, fara sa fie realizata legarea

lor completa prin intermediul pietrei de ciment (Fig.1.3.3.2-1)

Astfel, se intrerupe continuitatea in ceea ce priveste proprietatile de monolitism si

omogenitate specifice betonului, provocand o grava scadere a rezistentei sale.

1.3.3.2-2 Deformatii (sageti) excesive

Sagetile mari, care apar la grinzi si placi, sunt cele care depasesc valoarea

250L=f

- in cazul elementelor structurale cu deschiderea L ≤ 7.00 m si

500L=f

- in cazul deschiderilor L > 7.00 m

f – este sageata/deplasarea maxima masurata la intradosul elementelor incovoiate,

fata de nivelul reazemelor.

Aceleasi valori ale deplasarilor maxime trebuie respectate si in cazul structurilor

dezvoltate pe verticala, supuse actiunilor orizontale statice sau dinamice.

Marimile limita ale sagetilor mentionate mai sus, sunt acceptabile numai in cazul

structurilor supuse actiunilor considerate ca maxime in stadiul de exploatare.

La actiuni de lunga durata, in mod evident, sagetile trebuie sa fie mai mici.

In stadiul de decofrare, sub actiunea greutatii proprii sagetile trebuie sa fie nule,

situatie realizabila daca la decofrare se prevede o contrasageata egala cu

deplasarea calculata pentru incarcarea provenita din actiunea permanenta a greutatii

proprii.

97

1.3.3.2-3 Fisurarea betonului

Betonul simplu este un material fragil, el se rupe brusc la atingerea unei anumite

valori a rezistentei lui. Sub influenta armaturilor, betonul armat si cel precomprimat

devin materiale ductile, ruperea lor fiind precedata de o evolutie cvasi-elastica a

deformatiilor, fata de cresterea treptata a solicitarii. Betonul are o rezistenta mare la

compresiune, pentru care este utilizat in constructii si o rezistenta minima la

intindere, cu o valoare sub 10% din cea de compresiune, motiv pentru care se

armeaza sau se precomprima in zona intinsa. Ca urmare, armatura obisnuita

(pasiva) si cea pretensionata (activa) sunt asezate astfel incat eforturile interioare de

intndere sa fie preluate in totalitate de catre acestea, betonul fiind utilizat numai

pentru preluarea eforturilor de compresiune.

• Mecanismul fisurarii betonului armat

Fisurarea betonului supus la intindere faciliteaza preluarea de catre armatura a

intregului efort de intindere la capacitatea de lucru a otelului, corespunzatoare

rezistentei sale de calcul (Ra).

In cazul solicitarilor de intindere, incovoiere, lunecare, forfecare si torsiune, produse

separat sau in combinatie, apar in sectiunile elementelor structurale din beton armat

si eventual in cele din beton partial precomprimat, zone in care eforturile unitare din

beton sunt de intindere. Cand intr-una dintre sectiuni, statistic mai slaba, efortul

unitar de intindere depaseste local rezistenta betonului la intindere, se produce

ruperea lui, facand ca eforturile unitare de intindere in totalitate, produse pe

adancimea fisurii, sa fie transferate barelor din otel.

In stanga si in dreapta fisurii, pe o portiune caracteristica cuplarii celor doua

materiale, armatura conlucreaza cu betonul in baza unui fenomen complex de

aderenta dintre beton si otel. Cand intr-o sectiune invecinata betonul a atins limita de

rupere la intindere, se produce o noua fisura si tot efortul local este preluat de

armatura.

98

Fig.2.2 Mecanismul de fisurare a betonului

1. – eforturi de aderenta

2. – sectiunea adiacenta fisurii

(care atinge valoarea rezistentei

de rupere la intindere)

a. –variatia deformatiei specifice la intindere in beton,

b,tε ;

b. – variatia deformatiei specifice

la intindere in armatura, a,tε ;

c. variatia efortului de aderenta, τ

In Fig.1.3.3.2-2 este prezentata aparitia primei fisuri intr-un element de beton armat

si evolutia solicitarii din zonele adiacente pana la stadiul la care tensiunea in beton

atinge din nou valoarea de rupere si fisureaza, incarcand din nou armatura.

In Tabelul 1.3.3.2-1 sunt indicate valorile admise pentru deschiderea fisurilor, in

functie de mediul in care se afla elementul structural.

Tabelul1.3.3.2-1 - Valorile admisibile ale deschiderii fisurilor in functie de mediu

Nr.

crt.

CLASA DE

AGRESIVITATE

DESCRIEREA MEDIULUI AGRESIV IN

CONTACT CU BETONUL

DESCHIDEREA

ADMISA A

FISURII

1. Mediu uscat - interiorul cladirilor de locuit si al celor

pentru birouri;

0.4 mm

a. Mediu interior umed,

fara inghet

- interiorul spatiilor cu umiditate ridicata; 0.3 mm

2.

b. Mediu exterior umed,

cu inghet

- mediu exterior expus la inghet si terenuri

neagresive chimic, fara apa subterana;

0.25 mm

99

Tabelul 1.3.3.2-1 – (continuare) 3. Mediu umed, inghet,

tratare cu saruri

antigelive

- elemente interioare si exterioare expuse

la inghet si la agenti antigelivi

0.25mm

a. elemente complet submersate in apa de

mare, fara inghet;

0.25 mm

4.

Mediu marin:

a. fara inghet

b. cu inghet

b. elemente partial submersate in apa de

mare, supuse la inghet;

0.22 mm

a. Industrii si laboratoare de fabricatie. 0.20 mm

b. – idem, a. 0 mm

cu masuri usoare

de protectie

5. Mediu ambiant agresiv

chimic:

a. cu agresivitate

redusa

b. cu agresivitate medie

c. cu agresivitate

ridicata

c. – idem, a. 0 mm

cu masuri severe

de protectie

1.3.3.2-4 Coroziunea betonului armat si precomprimat

• Coroziunea pietrei de ciment are loc sub actiunea unor substante chimice din

atmosfera, de ex. dioxidul de carbon, oxidul de azot, acidul clorhidric, dioxidul de sulf,

care se gasesc cu precadere in localitatile cu activitate de extractie miniera intensa.

De asemenea, apele care vin in contact cu fundatiile, peretii de subsol si anumite

incaperi sanitare sau de depozitare, pot contine substante cu caracter agresiv cum

sunt acizii organici slabi: acetic, lactic, humic etc.

Actiunea acestor substante se manifesta prin reactii de dizolvare a unor componente

sau chiar agregate din piatra de ciment, provocand carbonatarea pietrei de ciment si

in consecinta degradarea betonului pe adancimea a 2-6 cm; astfel, stratul de

acoperire deteriorandu-se, favorizeaza coroziunea armaturii.

• Coroziunea armaturilor

Armaturile obisnuite (pasive), precum si cele preintinse (active) sunt protejate spre

exterior de stratul de acoperire din beton, in cadrul caruia piatra de ciment contine

hidroxid de calciu, de natura bazica.

100

Acest film protector poate fi atacat de substantele agresive mentionate, producand

pasivizarea lui si provocand in lungul barelor fenomenul de coroziune electrochimica

a otelului.

Ca urmare, are loc exfolierea otelului in straturi superficiale, odata cu marirea

sectiunii transversale, distrugandu-se astfel stratul de acoperire. Procesul se

manifesta treptat, prin aparitia mai intai a unor fisuri in beton, paralele cu armaturile si

apoi chiar prin dislocarea lui pe portiuni (Fig. 1.3.3.2-3).

Fig. 1.3.3.2-3 Coroziunea armaturii

Faza I – carbonatarea stratului de protectie din beton

Faza II – patrunderea umiditatii si ruginirea otelului

Faza III – exfolierea otelului corodat si umflarea

1 –element din beton armat; 2 –armatura din otel;

3 – strat de protectie;

4 – dislocarea stratului de protectie din beton

1.3.3.2-5 Deteriorarea prin inghet-dezghet

Procesul de inghet-dezghet se explica in modul cel mai plauzibil prin infiltrarea

vaporilor din atmosfera in porii betonului; acestia condenseaza si, prin asociere cu

apa nelegata chimic din piatra de ciment, sunt supusi inghetului. Apa tinde sa-si

mareasca volumul cu 9 % presand in consecinta asupra peretilor din jurul porilor din

ciment. Procesul repetat de multe ori, pe parcursul a mai multor ani, conduce treptat

la distrugerea mai intai locala, apoi extinsa a betonului pe adancimi de 3-5 cm

(Fig.1.3.3.2-4)

101

Fig.1.3.3.2-4 Deteriorarea betonului prin cicluri de inghet-dezghet

1 – macropori la suprafata; 2 –patrunderea vaporilor si a apei;

3 – deteriorarea prin inghet (apa inghetata isi mareste volumul).

• Actiunea ploii asociata cu cea a vantului dominant, creaza pe fatade – in special la

partea superioara a cladirilor, la colturi – deteriorarea betonului, prin uscare si

dislocare treptata.

Fig.1.3.3.2-5 Actiunea combinata a vantului si ploii

1 – vant, ploaie, 2 – beton deteriorat

Astfel, patrunderea ploii in microcavitatile betonului favorizeaza prin prezenta in

compozitia sa a dioxidului de carbon, procesul de carbonatare echivalent unei

diminuari grave a calitatii betonului pe o adancime de 2-5 cm. In completare,

actiunea vantului intervine provocand dislocarea unor portiuni din betonul astfel

afectat (Fig.1.3.3.2-5).

102

1.3.3.2-6 Imbatranirea si oboseala betonului

• Fenomenul de imbatranire consta in pierderea apei de legatura din structura

pietrei de ciment intr-o perioada de timp mai indelungata (peste 50 ani) si mai

timpuriu in cazul structurilor aflate in mediu uscat, cald si foarte cald.

• Fenomenul de oboseala consta in scaderea rezistentei de rupere a betoanelor in

urma aplicarii unor cicluri repetate de incarcare-descarcare cu actiune dinamica,

produse de masini cu sarcini de impact. Fenomenul se explica prin majorarea

microfisurilor existente in beton.

Daca eforturile din incarcarea – in conditii statice – cu sarcina de impact au valori mai

reduse decat efortul corespunzator producerii microfisurarii betonului, atunci

eforturile create, la cicluri de impact oricat de numeroase, nu vor provoca ruperea

betonului. In schimb, daca sub actiunea statica a sarcinii de impact se depaseste

valoarea efortului de microfisurare, atunci pentru un anumit numar de cicluri de

incarcari dinamice se poate produce ruperea (Fig.1.3.3.2-6).

1.3.3.2-7 Actiunea focului

• Focul este o actiune accidentala in constructii, care provoaca pe suprafata

elementelor din beton armat un flux de caldura, avand doua componente:

i) radiatia termica directa si

ii) convectia, in imediata vecinatate a elementului

• Evolutia valorilor temperaturii in interiorul elementelor structurale din beton armat

depinde de:

- actiunea termica a focului

Fig.1.3.3.2-6

Fisurarea elementelor din

beton armat sub actiunea

incarcarilor dinamice, ciclice

103

- proprietatile termotehnice ale betonului si modificarea lor odata cu cresterea

temperaturii

- proprietatile termotehnice ale straturilor de protectie

• Rezistenta la foc a unei structuri din beton se calculeaza astfel ca elementele

expuse incendiului sa fie capabile sa asigure:

i) capacitatea portanta sub sarcinile de exploatare si

ii) izolarea la propagarea focului in incaperile vecine (cazul zidurilor si al

planseelor), pe perioade de 30, 45, 60 si 90 minute.

• Evaluarea rezistentei la foc se face pe baza urmatoarelor criterii de performanta:

a. Valoarea capacitatii portante necesare pe durata expunerii la foc (R);

b. Rezistenta izolatiei la foc astfel incat pe suprafata neexpusa focului sa nu se

depaseasca o temperatura medie de 1400 C, sau o temperatura maxima – intr-un

punct – de 1800 C, notata cu (I); c. Etanseitatea betonului la asigurarea integritatii lui structurale fata de

patrunderea flacarilor sau a gazelor fierbinti in crapaturile, gaurile sau in alte

goluri de pe suprafata sa (E).

Criteriile de performanta expuse mai sus trebuie satisfacute de elementele

structurale in modul urmator:

- Stalpii, grinzile si tirantii, care au rol portant, numai la criteriul R

- Elementele cu rol portant si de compartimentare: criteriile R + I + E

• Degradarea betoanelor supuse la incendiu

In Fig.1.3.3.2-7 si 1.3.3.2-8 sunt prezentate diagramele prin care se arata variatia

temperaturii in masa betonului, pornind de la fata expusa focului, pentru placi si

stalpi. Trebuie specificate urmatoarele:

104

Betonul pierde peste 50 % din capacitatea portanta in zonele in care temperatura nu

depaseste 3000 C. Acolo unde betonul a fost supus unei temperaturi de 500 – 8000

C, el se dezagrega prin pierderea apei de legatura din piatra de ciment, devenind

sfaramicios, astfel ca se poate desface usor cu o dalta sau chiar manual. Acest

Fig. 1.3.3.2-7 Evolutia temperaturii in stalpii de 30, 40 si

50 cm grosime; P – punctul de inregistrare a temperaturii

Fig.1.3.3.2-8 Variatia temperaturii in placi din beton armat

de 6 si 20 cm grosime

Suprafata expusa la foc

105

beton trebuie inlaturat in intregime, iar elementul sau structura intreaga vor fi

sustinute cu popi, pentru a preveni prabusirea.

Ramane de stabilit daca ceea ce a mai ramas din masa betonului poate asigura

capacitatea portanta structurala in mod provizoriu si, in functie de rezultat, se va

stabili returnarea betonului in zona degradata.

1.3.3.3. DEFECTE DE PROIECTARE

• Defectele de proiectare pot proveni din:

i) evaluari necorespunzatoare/incorecte ale proprietatilor terenului de fundare

(Fig.1.3.3.3-1 a, b, c si Fig.1.3.3.3-2);

ii) aprecieri eronate ale valorilor actiunilor mecanice si fizice la care este supusa

constructia (Fig.1.3.3.3-3)

iii) calculul gresit al starilor de eforturi si deformare, precum si al datelor

referitoare la proprietatile fizice ale constructiei (Fig.1.3.3.3-4)

(1) – teren rezistent (2) – teren slab (argila contractila) (3) –teren considerat teoretic rezistent si omogen. Fig.1.3.3.3-1 Evaluarea gresita a caracteristicilor terenului

Fig.1.3.3.3-2 Defecte ascunse ale solului (1) intruziuni de argila contractila; (2)teren rezistent; (3) fisuri (tasari de fundatii)

106

1.3.3.4. Defecte de executie

Defectele de executie pot proveni din:

1.3.3.4-1 Utilizarea unor materiale de calitate inferioara fata de cele prevazute in

proiect.

In cazul betonului armat, diminuarea calitatii poate fi explicata prin:

• adoptarea unui dozaj necorespunzator folosit la prepararea betonului proaspat

(lipsa cantitatii necesare de ciment si aditivi, asociata cu un raport A/C neadecvat

fata de prevederile din proiect),

• armarea neconforma cu geometria proiectata si utilizarea unor bare cu diametre

diferite de cele prevazute in proiect, sau

• cofrarea insuficient de rigida, astfel incat permite deformari ale elementelor de

beton pe durata turnarii,

• deficiente la punerea in opera a betonului: vibrare si compactare insuficienta in

conditii de temperatura nepotrivite pe timpul turnarii (sub +120 C si peste +300 C),

Distributia incarcarilor considerata teoretic

valabila

Distributia reala a incarcarilor in exploatare

Diagrama gresita luata in considerare de

proiectant (reazeme incastrate in loc de articulatii)

Diagrama corecta (situatie reala)

Fig. 1.3.3.3-3 Evaluarea gresita a

incarcarilor

Fig. 1.3.3.3-4 Ipoteze gresite pentru rezemare

107

• lipsa unor masuri de protectie adecvate in perioada prizei si intaririi betoanelor,

• conditii necorespunzatoare de decofrare, care sa evite socurile pe durata acestui

proces,

• masuri insuficiente pentru asigurarea monolitismului (continuitatii) in cazul

structurilor turnate in etape (pe tronsoane) sau alcatuite din elemente prefabricate

(monolitizarea imbinarilor),

• lipsa unor programari pe etape a turnarii betoanelor in elemente lungi si pereti

rezemati pe pamant rigid sau beton vechi, pentru a evita producerea fisurilor de

contractie.

1.3.3.4-2 In cazul elementelor structurale din beton precomprimat, se pot inregistra

stari de deformare si fisurare produse la precomprimarea betonului, din cauza

inadecvarii capacitatii de rezistenta a betonului fata de valoarea efortului activ

introdus, sau din cauza producerii unor excentricitati ale pozitionarii cablelor, fata de

pozitia prevazuta in proiect.

1.3.3.5. Cauze si tipuri de deteriorari pe durata exploatarii constructiilor din beton armat si precomprimat

1.3.3.5-1 Supraincarcarea cu actiuni statice

1.3.3.5-2 Efectul contractiei si curgerii lente, fenomene care se desfasoara in

timp, in mod diferit fata de evaluarea din proiect (Fig.1.3.3.5-1).

1.3.3.5-3 Efectul deformarilor din variatiile de temperatura aparute pentru valori

diferite fata de cele prevazute in proiect (Fig.1.3.3.5-2).

1.3.3.5-4 Efecte datorate inmuierii terenului de fundare, provocate de scurgeri

nepermise de ape care provin din ploi, topirea zapezii, spargeri de conducte

(Fig.1.3.3.5-3):

108

Fig. 1.3.3.5-1 Efectul contractiei in cazul unui perete nou,

turnat monolit (a) pe o fundatie existenta (b); 1 –tendinte de contractie; 2 – deformatii impiedicate

Fig. 1.3.3.5-2 Fisuri cauzate de infiltrarea apei in terenul de

fundare

Fig. 1.3.3.5-3 Deformatii mari din variatii de temperatura (dilatari), vara

Moistened soil

Burlan care alimenteaza solul cu apa

109

Fig. 1.3.3.5-4 Sapaturi sub nivelul fundatiilor existente – riscul tasarii

fundatiilor

1.3.3.5-5 Pierderea stabilitatii terenului de fundare prin efectuarea de sapaturi in

vecinatatea constructiei, cu efecte foarte grave atunci cand sapatura se executa in

apropierea cladirii iar nivelul sau se situeaza sub orizontul de fundare al cladirii

(Fig.1.3.3.5-4).

1.3.3.5-6 Deteriorari grave ale unor elemente de constructie neprotejate, supuse

unor actiuni puternice provenite din vant, ploaie si ca urmare a fenomenului de

inghet-dezghet.

1.3.3.5-7 Deficiente provenind din actiuni dinamice imprevizibile survenite ulterior

executarii constructiei, ca urmare a unor cauze ca:

• introducerea unor utilaje cu impact dinamic,

• producerea de explozii de catre aparatura aflata in cladire,

• coliziunea cu vehicole,

• cutremure de intensitate superioara celei considerate in faza de proiectare,

• acte de terorism.

110

(1) crapaturi severe in forma de X- in spaleti

(2) crapaturi in parapet

(3) fisuri/crapaturi in grinzile cadrului

(4) fisuri/crapaturi in stalpi Fig. 1.3.3.5-5 Crapaturi/fisuri grave in pereti si cadre produse de cutremure puternice

In Fig.1.3.3.5-5 apar fisurile care se dezvolta in buiandrugi si in cadrele cladirilor

inalte la cutremure puternice.

Cutremurele pot deteriora cladirile si in cazul cand perioada proprie a terenului este

apropiata ca valoare de perioada proprie a cladirii. De asemenea, se pot produce

deteriorari sau chiar prabusiri in cazul unor constructii alaturate, fara rost suficient

intre ele, din cauza perioadelor de vibratie diferite (cladiri cu numar diferit de niveluri).

1.3.3.5-8 Lipsa masurilor imediate de reabilitare in cazul unor deficiente de tipul

celor semnalate mai sus, poate duce la agravarea in timp a acestora, astfel incat sa

devina periculoase pentru rezistenta si stabilitatea constructiei.

111

1.3.3.6. Tipuri de fisuri si importanta lor pentru elementele structurale din beton armat si precomprimat

Fisurile care se produc in elementele si structurile din beton armat sau precomprimat

sunt de mai multe proveniente si au diferite grade de importanta constructiva,

dupa cum urmeaza:

• Fisuri rezultate din depasirea efortului de rupere la intindere al betonului, Rt, in

zonele intinse ale tirantilor si elementelor care lucreaza la incovoiere. Ele apar

perpendicular pe directia efortului principal de intindere.

In acest caz, eforturile de intindere, sunt preluate in totalitate de armaturile

dimensionate in acest scop.

Marimea acceptata pentru aceste fisuri apare in Tabelul 1.3.3.2-1, in functie de

agresivitatea mediului.

• Fisuri provocate de depasirea alungirii la intindere a betonului, εt, in sectiunile

comprimate. In aceasta situatie se produce efectul Poisson, de umflare laterala sub

actiunea compresiunii longitudinale in stalpi si pereti. Aceste fisuri apar paralel cu

directia eforturilor de compresiune si sunt partial preluate de etrieri. Ele nu pot fi

tolerate la asigurarea fiabilitatii elementelor structurale din beton armat (stalpi,

diafragme) sau a barelor precomprimate. In consecinta, se cere consolidarea de

urgenta a acestor elemente prin mansonare cu beton si armare metalica sau cu fibre

de carbon.

• Fisuri oblice fata de axa elementelor produse de eforturile de lunecare asociate

solicitarii de incovoiere sau torsiune. In aceasta situatie, efortul principal de intindere

oblica este, pana la o anumita valoare, mai mica decat Rt, betonul fiind armat cu

etrieri; la valori mai mari ale eforturilor de intindere se prevad armaturi inclinate si

etrieri.

Fisurile oblice, atunci cand se produc, denota diminuarea rigiditatii legaturii dintre

zonele de intindere si compresiune ale sectiunilor din beton armat, incovoiate sau

torsionate. Se reduce astfel intre limite mai putin tolerabile valoarea practica a

ipotezei sectiunilor plane inainte si dupa deformare, formulata de Bernoulli, ipoteza

esentiala pentru

112

perceptia proiectarii si pentru siguranta armarii elementelor supuse la incovoiere sau

torsiune.

Cele trei moduri caracteristice de fisurare prezentate mai sus, pentru elementele din

beton armat sau precomprimat, sunt localizate pe tipuri de elemente structurale dupa

cum urmeaza:

a. Fisuri transversale rezultate din ruperea la intindere – prin depasirea valorii Rt,

- in tiranti si in anumite zone ale elementelor incovoiate.

b. Fisuri de intindere din incovoiere, care se regasesc la placi si plansee simplu

rezemate, la colturile poligonului de sustinere si in zonele de camp.

Fisurile de tipul prezentat sunt tolerabile in limitele expuse in Tabelul 1.3.3.2-1.

c. Fisuri paralele cu axa elementelor structurale supuse la compresiune sau

precomprimare, cauzate de depasirea in sens transversal fata de directia

efortului, a alungirii la rupere a betonului intins, εt.

Fisurile longitudinale se pot produce rar in zonele comprimate ale elementelor

supuse la incovoiere. Acest tip de fisuri este total inadmisibil, necesitand

consolidari urgente.

d. Fisuri oblice fata de axa elementelor structurale, provocate de depasirea

rezistentei la intindere a betonului, Rt, in cazul solicitarii de lunecare, asociata

starilor de incovoiere si torsiune.

Aceste fisuri, chiar daca respecta limitele indicate in Tabelul 1.3.3.2-1, necesita o

expertiza prealabila pentru a fi tolerate.

1.3.3.7. Masuri constructive la constatarea diferitelor tipuri de degradari

1.3.3.7-1 In cazul producerii unor segregari ale betoanelor, constatate la decofrarea

lor, trebuie luate urmatoarele masuri:

113

• Daca segregarile sunt importante, se reesafodeaza elementul structural degradat,

se indeparteaza betonul afectat cu o foreza, se curata suprafata betonului bun de

resturile de praf, dupa care se uda suficient; se toarna apoi un beton cu agregate

pana la 10 mm diametru, cu un dozaj ridicat de ciment (450-550 kg/mc). Cand

proportia de segregare este mare, se poate impune indepartarea in intregime a

betonului, segregat si nesegregat, cofrarea, armarea din nou si returnarea betonului

in elementul respectiv.

• Daca segregarea este de mica adancime si se intinde pe o zona redusa, este

suficient sa se buciardeze local suprafata in cauza, sa se indeparteze praful si

impuritatile, sa se ude abundent suprafata astfel prelucrata si sa se aplice o tencuiala

de ciment cu aditivi cu proportia de ciment/nisip de 1…1.25 (pana la 3), cu adaus de

fum de silice. Acest nou strat poate fi aplicat prin torcretare (Fig.1.3.3.7-1).

1 – beton sanatos

2 –suprafata buciardata, bine

umezita inainte de turnare

3 – strat nou de beton

4 – cofraj oblic

5 – cofraj vertical

6 – armatura existenta

7 – beton suplimentar, care

se inlatura ulterior

Fig. 1.3.3.7-1 Repararea betonului segregat

114

1.3.3.7-2 Repararea fisurilor si crapaturilor in cazul elementelor din beton armat

• Fisuri mici

Microfisurile cu deschiderea pana la 0.25 mm din zonele intinse ale grinzilor si

placilor situate in medii neagresive, sunt tolerate. Totusi, este bine sa se aplice in

dreptul lor o peliculizare cu rasini sau polimeri hidroizolanti.

• Fisuri mari si crapaturi

Fisurile peste 0.25 mm deschidere in placi, grinzi si nervuri, pot semnala fenomenul

de depasire a starii limita de serviciu a elementelor structurale. In acest caz, prima

masura consta in introducerea unor martori de sticla, bine lipiti la cele doua margini

ale fisurii/crapaturii, observand daca starea initiala se mentine sau se amplifica in

timp.

- In cazul cand fisurile nu progreseaza, se poate aplica tratamentul indicat mai

sus, al peliculizarii locale (Fig.1.3.3.7-2).

Fig. 1.3.3.7-2 Martori din sticla aplicati pe crapaturi

1 – crapaturi peste 0.25 mm; 2 – adeziv; 3 - martor

- In situatia in care fisurile progreseaza iar sticla-martor crapa, se impun de urgenta

urmatoarele masuri:

115

i) Sustinerea imediata cu popi a elementului structural afectat si aplicarea de

injectii cu lapte de ciment si adezivi, rasini sau polimeri sintetici, pe plase de otel

sau fibre de carbon.

ii) Inainte de indepartarea popilor, se verifica daca intensitatea actiunilor in

stadiul de fisurare corespunde celei din proiect si, de asemenea, daca si calitatea

betonului structural este cea prevazuta in proiect.

Daca se constata contrariul, se reduc incarcarile pana la valoarea la care fisurile

revin la deschiderea tolerabila de 0.2 mm.

In anumite situatii mai grave, se poate impune consolidarea elementului structural

pentru a corespunde solicitarilor proiectate sau/si de exploatare. Cateva exemple

edificatoare sunt prezentate in Tabelul 1.3.3.7-1.

1.3.3.7-3 Reabilitarea elementelor din beton precomprimat

Acest proces implica operatii mai dificile, astfel:

• In cazul fisurarii betonului la transferul fortei de precomprimare, trebuie

detensionata imediat armatura intinsa si verificat daca fisurarea a provenit din

aplicarea unui efort de intindere – la transfer – mai mare decat cel proiectat, sau din

lipsa de calitate adecvata a betonului pentru a prelua efortul de transfer.

• Daca fisurile in beton sunt transversale fata de pozitia cablelor si s-au produs din

cauza ruperii betonului la intindere din incovoiere, provocata de pozitia excentrica a

cablelor, atunci se poate reduce, in limite rationale, forta de intindere la transfer,

contand pe capacitatea portanta a armaturii pasive (Fig.1.3.3.7-3).

• Daca fisurile sunt paralele cu traseul cablelor, inseamna ca betonul s-a deteriorat

prin compresiune si, in consecinta, trebuie consolidat prin mansonare (camasuire) cu

beton nou si suplimentarea armaturii (Fig.1.3.3.7-4).

116

Fig. 1.3.3.7-3 Fisuri perpendiculare pe axa

Fig. 1.3.3.7-4 Fisuri longitudinale 1 –forte de precomprimare; 2 –cablu preintins; 3 – fisuri de compresiune

1.3.3.8. Masuri in cazul constatarii unor crapaturi

Crapaturile sunt caracterizate prin deschideri de peste 0.6 mm si sunt produse de

solicitari puternice, neprevazute in proiectare: surpari ale terenului de fundare,

cutremure mai severe decat cele normate, explozii, coliziuni etc.

Elementele structurale care au crapaturi, ies din starea limita de exploatare si, ca

urmare, trebuie consolidate de urgenta. Pana la efectuarea acestor operatii, este

prudent sa se realizeze sustinerea provizorie a elementului sau chiar a intregii

structuri.

1 – cablu preintins 2 – fisuri cu deschideri inadmisibile

a.

b.

1 – cablu partial preintins 2 – fisuri mici, sub 0.2 mm 3 – armature pasiva

117

Table 1.3.3.6-1 Tipuri de fisuri in elementele din beton armat No. Crt.

ELEMENTE STRUCTURALE DIN BETON ARMAT SCHEME DE FISURARE

OBSERVATII

1.

Fisuri in barele intinse ale barelor grinzilor cu zabrele

A – bara intinsa B –bara comprimata 1-eforturi de intindere

2.

Grinda incovoiata I

1 –tensiuni din incovoiere care produc fisuri, perpendiculare pe axa grinzilor

3.

Grinda incovoiata II

1- fisuri in zona comprimata 2 – fisuri in zona intinsa

4a

Fisuri in zona intinsa a placilor Fisuri din intindere la colturi (intrados) (extrados)

118


4b

Fisuri din incovoiere:

Fata superioara: 2 –fisuri din intindere, la colturi Fata inferioara: 3 – inferior tension cracks

5.

Nodul stalp-grinda

1 -fisuri de intinderedin incovoiere 2 – fisuri de compresiune

6.

Fisuri din forta taietoare

Fisuri perpendiculare pe bara inclinata.

119

Tabelul 1.3.3.6-2 Exemple tipice ale deteriorarilor elementelor structurale din beton armat

Grinzi

Placi (a)

120

Tabelul 1.3.3.6-2 (Continuare)

Placi (b)

Balcoane

121

Tabelul 1.3.3.7-1 Consolidarea elementelor din beton armat Nr. crt. ELEMENTUL Date constructive

1.

GRINDA CONLUCRAND CU PLACA (SECTIUNE T)

1 – beton existent 2 – armatura longitudinala 3 – etrieri 4 - saiba 5 –gauri perforate la 50 cm distanta, in lungul grinzii 6 – otel cornier 7 –etrieri sudati Ø12 mm 8 – beton nou turnat in cofraj

2.

GRINDA CU SECTIUNE DREPTUNGHIULARA

1 – beton existent 2 – armatura longitudinala 3 – etrieri 6 – otel cornier 7 –etrieri sudati Ø12 mm 8 – beton nou turnat in cofraj

122


STALP

Betonul degradat este buciardat iar suprafata este bine curatita. 1 – armatura longitudinala 3 – etrieri sudati min. Ø 10 mm la max. 20 cm distanta 4 – otel cornier la colturi 5 – beton turnat ulterior

4.

GRINDA DE BALCON, IN CONSOLA

1 – perete portant 2 – armatura in pozitie gresita 3 – fisuri de intindere 4 – ancoraj metalic 5 – beton existent (inzona comprimata) 6, 8 –beton nou turnat 7 –armatura noua, introdusa dupa inlaturarea betonului degradat, fixata cu ancore metalice in masa de beton existent

A

A

123


REPARAREA BETONULUI FISURAT

1 - fisuri FAZA I Buciardarea betonului degradat FAZA II Introducerea conectorilor Ø 6 mm (4 con/m2) FAZA III Amplasarea unei plase de sarma Ø 4mm/100 x 100 mm fixata cu mortar FAZA IV Mortar de ciment aplicat prin torcretare

124

1.3.4 SCĂRI6

1.3.4.1 Principalele caracteristici, condiţii tehnice

Asemenea planşeelor, există o largă varietate de soluţii constructive pentru scări (v.

Tab.1.3.4.2-1), - elementele care asigura circulatia intre diferitele niveluri ale cladirii.

Partile componente ale scarilor se desfasoara atat in plan inclinat cat si in plan

orizontal, dar similitudinea cu planseele este semnificativa. Pozitia relativa a scarii in

planul constructiei este importanta, mai ales cele care leaga nivelurile intre care

exista diferente intre valorile unor parametri fizici (temperatura, umiditate etc.), cum

sunt, de exemplu, scarile de acces la spatii neincalzite, ca subsolul sau podul.

Intre principalele exigente impuse scarilor, o importanta deosebita se acorda

conditiilor mecanice, care se refera la capacitatea portanta si deformatii, pe de o

parte si la integritatea suprafetei de uzura, pe de alta parte (fara amprente, sparturi

sau despicari), in vederea asigurarii unei circulatii in conditiide siguranta. In ceea ce

priveste suprafata de uzura, impiedicarea imbatranirii si buna intretinere sunt conditii

care se impun atat scarilor cat si planseelor, cu precizarea ca scarile sunt cu mult

mai expuse din acest punct de vedere. In unele cladiri vechi, uzura morala adeseori

o depaseste pe cea mecanica. La subsoluri si poduri, scarile sunt de regula foarte

abrupte, cu trepte inalte si inguste, greu practicabile. Balustrada nu are, in cele mai

multe cazuri, nici inaltimea si nici conformarea corespunzatoare prevazuta in normele

actuale, fiind o posibila sursa de accidente.

In anii 1930 si la inceputul anilor 1940, la executia scarilor si a altor elemente

structurale s-a folosit destul de mult betonul armat cu continut de bauxita, care

favorizeaza in timp aparitia defectiunilor.

O scurta prezentare a conditiilor tehnice impuse scarilor este facuta in cele ce

urmeaza:

• Conditiile capitale se refera, in cazul scarilor, la durabilitate si sunt egale ca nivel de

importanta cu cele impuse oricaruia dintre elementele structurale de categoria 1 ale

cladirii.


125

• In ceea ce priveste conditiile mecanice, acestora li se acorda o importanta

deosebita atunci cand este vorba despre elementele portante ale scarilor, avand in

vedere faptul ca trebuie sa faca fata oricareia dintre starile limita ultime, in conditii de

exploatare normala.

• Rezistenta la uzura a suprafetei circulabile trebuie sa fie asigurata de finisaje

rezistente, antiderapante.

• Rezistenta la foc a scarilor trebuie sa fie cat mai ridicata, pentru a asigura

evacuarea la timp si in siguranta a ocupantilor. Prin structura lor, peretii care

marginesc casa scarii trebuie sa impiedice propagarea incendiului.

• Rezistenta la inghet-dezghet este foarte importanta pentru scarile exterioare, care

sunt expuse la variatii extreme de temperatura.

• Conditiile de confort depind de o serie de factori fizici care se refera la: iluminare

(naturala sau artificiala), temperatura si viteza aerului in incaperi, izolatia acustica,

ventilarea etc. Confortul termic este asigurat prin incalzire si prin alcatuirea eficienta

a peretilor exteriori.


In Tabelul 1.3.4.2-1 sunt prezentate detalii si date constructive privind principalele

caracteristici ale diferitelor tipuri de scari utilizate la cladirile civile.

1.3.4.3 Defectiuni caracteristice

Intrucat exista multe asemanari intre plansee si scari, defectiunile inregistrate la

acestea din urma vor fi si ele asemanatoare. Unele dintre acestea vor fi convergente

cu cele ale structurii cladirii, depinzand si de materialele utilizate, majoritatea

degradarilor fiind consecintele firesti ale ruginirii si imbatranirii/intrarii in curgere a

profilelor metalice si armaturilor, mai ales in cazul barelor din otel din elementele

realizate cu beton in care s-au utilizat cimenturi bauxitice.

• Deteriorarea mecanica a scarilor este o consecinta directa a circulatiei, iar uzura

este deosebit de importanta intrucat pune in pericol siguranta circulatiei. Nu numai

126

subtierea stratului circulabil constituie un pericol major, ci si netezirea lui, acolo unde

au existat initial amprente. Riscul de accidente creste in cazul deteriorarii si/sau

corodarii unor materiale (fisurarea pietrei naturale sau artificiale din care sunt

realizate treptele, putrezirea lemnului, ruginirea profilelor metalice etc.) si atunci cand

au loc deteriorari mecanice (ciobirea profilului treptei, breşe etc.).

• In fine, mai poate fi mentionata deformarea suprafetei circulabile (Fig.1.3.4.3-1):

adancirea (in forma de covată) a suprafetei treptei sau deformatii similare datorate

perforarii tablei din care sunt executate treptelor metalice, sfaramarea sau ruperea

profilului treptelor din lemn etc.

Fig.1.3.4.3-1 Sprafete circulabile uzate, deformate, deteriorate Treptele suspendate sau in consola (Tabelul 1.3.4.2-1) sunt rareori utilizate iar

dislocarea lor este periculoasa. Stabilitatea scarilor este asigurata de modul in care

este realizata rezemarea pe elementele structurale/pereti portanti si de valoarea

incarcarilor transmise acestora.

127

Atunci cand incarcarile exterioare pot sa deranjeze echilibrul structural, va exista in

permanenta pericolul slabirii imbinarii pe reazem si acela ca treptele sa devina

instabile, permitand deplasari, rotiri sau oscilatii (asa numita “bălănganire” a

treptelor).

Daca nu se inregistreaza astfel de fenomene, treptele pot totusi sa fisureze din cauza

eforturilor in reazeme si, mai ales in cazul elementelor nearmate, sa intervina o

rupere casanta.

• Deteriorarile produse de deformatii apar mai ales atunci cand rezemarea se face la

ambele capete; ele afecteaza in general rampa, dar pot sa afecteze si intregul sistem

constructiv al scarii, atragand atentia asupra faptului ca materialele din care sunt

realizate elementele structurale (rampe, podeste, grinzi in consola sau rezemate la

ambele capete, supuse la incovoiere, torsiune, rasturnare etc.), sunt in pericol.

• Aparenta (modul de evidentiere al) defectiunii poate fi observata la imbinarile cu

elementele de reazem, ca si la trepte, in special daca acestea sunt executate din

materiale diferite. Pe de alta parte, imbinarile dintre diferitele parti ale unei scari

(rampe, podeste, trepte etc.) sunt adeseori executate cu piese speciale de imbinare

ca suruburi, nituri, buloane, cuie, care sunt expuse ruginirii. Deteriorarea poate fi

foarte grava, ducand pana la distrugerea completa a scarii.

• Defectiunile legate de structura sunt consecinte ale modului de transmitere a

incarcarilor. Deteriorarea elementelor structurale care sustin diferitele parti

componente ale scarilor, fac ca acestea sa devina vulnerabile.

Deteriorarea separata a elementelor componente ale scarii nu va ramane mult timp

un fenomen izolat, deoarece partile degradate vor produce deteriorarea elementelor

invecinate (Fig.1.3.4.3-2), ceea ce va impune in cele din urma inlocuirea lor.

128

Fig.1.3.4.3-2 Deteriorarea peretelui portant, suport al elementelor scarii

1.3.4.4 Examinare, aparente si diagnostic

Inainte de orice examinare, trebuie stabilit cu precizie sistemul structural al scarii

(Tabelul 1.3.4.2-1), precum si modul de transmitere a incarcarilor. Trebuie apoi

identificate elementele de rezistenta de categoria 1 si 2. Indiciile observate trebuie

clasificate si, in functie de locul pe care il ocupa, trebuie sa se decida care dintre

aceste defectiuni pot fi periculoase pentru elementele structurale de categoria 1 si 2

si care sunt doar superficiale. Trebuie elaborate planse (relevee) din care sa rezulte

pozitiile si dimensiunile exacte ale tuturor acestor defectiuni, deoarece la examinarea

elementelor structurale ale scarilor nu este permisa nici decopertarea si nici vreun alt

tip de investigatie cu caracter distructiv.

● In cazul treptelor care nu au un strat de uzura special prevazut pe suprafata lor,

trebuie stabilit gradul de uzura. Chiar si suprafetele perfect netede sunt periculoase

pentru circulatie, de aceea in cazul in care se constata ca suprafetele rugoase initial,

au devenit netede, acestea trebuie reabilitate corespunzator.

129

• In urma examinarii in vederea stabilirii gradului de deteriorare mecanica, trebuie sa

se desprinda concluzia daca deteriorarea respectiva poate sa afecteze sau nu

stabilitatea structurala. Reducerea suprafetei de rezemare cu pana la 10 % in cazul

structurilor din zidarie, respectiv existenta armaturilor neacoperite in cazul structurilor

din beton armat, nu dau in general nastere unor situatii critice. Totusi, orice

deteriorare necesita reparatii urgente, mai ales daca este amplasata pe suprafata

circulabila (despicare, strapungere, amprentare accidentala etc.).

Orice degradare a lemnului, otelului sau a betonului prefabricat, in cazul elementelor

structurale, poate sa puna in pericol stabilitatea structurala, de aceea in aceste

situatii se recomanda expertiza tehnica.

• Odata verificata stabilitatea structurala, s-ar putea considera ca si imbinarile sunt

corespunzatoare. Slabirea sau deplasarea/oscilatia treptelor reclama o verificare

foarte amanuntita a reazemelor: o defectiune la un capat de element structural

incastrat al scarii este mai periculoasa decat o defectiune constatata la unul simplu

rezemat. Pe langa aceasta, trebuie evaluat si gradul de mobilitate si starea

reazemelor pe care descarca elementul, observand daca suprafata de rezemare s-a

diminuat cu mai mult de 5 %.

• Examinarea pentru a evalua modificarile de forma ale elementelor portante ale

scarilor, se refera la: deformatii ireversibile, torsiune, rasturnare sau orice alta

distorsiune care nu este admisibila pentru un element structural.

• Examinarea fisurilor/crapaturilor are ca scop observarea directiei lor si masurarea

deschiderilor cu ajutorul unei lupe. Fisurile perpendiculare pe axa elementului sunt

mai periculoase in comparatie cu cele paralele cu axa.

- Treptele fisurate din piatra naturala (Fig.1.2.4.4-1) trebuie inlocuite.

- In ceea ce priveste elementele structurale de tip grinda ale scarilor din lemn

(Fig.1.3.4.4-2) si metalice (Fig.1.3.4.4-3) – fisurile perpendiculare pe axa lor nu

sunt admise.

- In cazul scarilor din beton armat (Fig.1.3.4.4-4), turnate monolit sau

prefabricate, poate fi adoptata urmatoarea clasificare:

a) ≤ 0.3 mm – fisuri foarte mici, cand aderenta dintre beton si armatura este

inca buna,

130

b) 0.5 – 0.8 mm – fisuri medii – cand este necesara o examinare mai atenta,

c) > 1.0 mm – fisuri “in evolutie”, cand aderenta dintre beton si armatura a

fost distrusa si barele de armatura pot fi smulse.

Categoria a) de fisuri este admisa atunci cand distributia lor este deasa (la

distante de 15-20 mm), dar numai in cazul in care nu se inregistreaza o

evolutie in timp.

- In cazul structurilor din materiale mixte (Fig.1.3.4.4-5) (metal si lemn sau

altele), trebuie luate in considerare combinatii ale aspectelor relevate mai sus.

• Examinarea elementelor de fixare a imbinarilor (nituri, suruburi, buloane, cuie)

urmareste sa arate daca acestea sunt bine fixate, fara posibilitate de deplasare

(mobilitate).

Trebuie examinate un numar cat mai mare de astfel de elemente la fiecare imbinare

si trebuie verificate amanuntit deteriorarile din imbinari si din zonele invecinate,

pentru a inregistra orice deformatie, crapatura, rugina a stratului de protectie, o

posibila subtiere care progreseaza etc.

131

Fig.1.3.4.4-1 Solutii constructive pentru scari cu trepte din piatra naturala

132

Fig.1.3.4.4-2 Scari din lemn – detalii constructive

Fig.1.3.4.4-3 Scari metalice – detalii constructive (a)

133

Fig.1.3.4.4-3 Scari metalice – detalii constructive (b)

• Operatiile prin care se constata prezenta ruginei sau a altor degradari, depind de

materialul din care este executata scara:

a) In cazul scarilor din lemn (Fig.1.3.4.4-2) intai se examineaza daca lemnul a

fost atacat de ciuperci (culoare alba sau maronie) sau putregai. Daca exista

semne alarmante, atunci zonele de reazem trebuie dezvelite si verificate cu grija.

Aparentele constatate pot fi cauzate de degradari, fisuri in lungul fibrelor,

deteriorari active sau pasive produse de ciuperci sau insecte. Din punct de

vedere al aparitiei ruginei, se verifica piesele/elementele metalice de imbinare,

acolo unde acestea exista.

b) In cazul scarilor metalice (Fig.1.3.4.4-3), inainte de examinarea prezentei

ruginei trebuie sa se verifice integritatea stratului de protectie. Semnele de

deteriorare constatate in stratul de protectie pot sa fie: băşicarea, desprinderea

sau caderea mortarului de protectie, exfolierea etc. Trebuie sa fie stabilit gradul

de deteriorare prin ruginire si, in cazul scaderii suprafetei de reazem cu 5 % sau

mai mult, este necesara expertiza tehnica.

134

a, b, c, d: Elemente prefabricate din beton armat, pentru scari

Fig.1.3.4.4-4 Scari din beton armat – detalii constructive

135

c) In cazul scarilor din beton armat (Fig.1.3.4.4-4), ruginirea armaturii din otel va

atrage atentia examinatorului prin intermediul unor pete pe suprafetele

exterioare, bare neacoperite, ruginite, fisuri generalizate, stratul de beton de

protectie se desprinde la o batere usoara cu ciocanul, rezistenta betonului,

verificata prin dăltuire, se diminueaza, apar suprafete sfaramicioase.

Clasificarea rezistentei apreciate cu ajutorul daltei este urmatoarea: i) greu de

dăltuit, ii) dificultate medie la dăltuire, iii) usor de dăltuit, iv) fragile si v)

sfaramicioase.

Metal si beton

Metal si lemn

Metal si lemn

Fig.1.3.4.4-5 Scari cu structura mixta – detalii constructive

d) Scarile cu trepte din piatra naturala se verifica prin observarea semnelor de

deteriorare cum sunt: fisuri superficiale, crapaturi, ruperi, desprinderi, exfolieri,

striviri, material sfaramicios etc.

136

Tot aici, trebuie efectuata verificarea rezistentei prin dăltuire, la fel ca si in cazul

elementelor din beton armat.


Atunci cand este periclitata stabilitatea structurala, este necesara interventia unui

expert in probleme de rezistenta, in situatii ca:

- Trepte mobile, succesive;

- Capat rezemat, deplasat cu mai mult de 5 %;

- Deformatii ireversibile (din incovoiere);

- Fisuri perpendiculare pe oricare dintre axele grinzilor, deteriorarea respectiv

reducerea cu mai mult de 5 % a suprafetei de rezemare a elementelor din lemn

sau metalice;

- Elemente din beton armat care prezinta fisuri cu deschiderea mai mare de 0.5

mm, in evolutie, respectiv sectiune redusa in zona armaturii sau in vecinatate;

- Elemente prefabricate din beton armat – orice deteriorare mecanica.

Deteriorarea prin ruginire a elementelor structurale si reducerea rezistentei reclama

de urgenta a teste de laborator.

In cazul cand se suspecteaza ca in compozitia betonului din elementele structurale

ale scarilor s-a folosit ciment cu bauxita, sau chiar si in cazul betoanelor obisnuite,

este necesara verificarea imediata a suprafetelor, conform standardelor in vigoare,

ca si o evidenta atenta a elementelor in care s-ar fi putut folosi beton cu cimenturi

bauxitice.

Toate celelalte elemente, executate din beton armat obisnuit, trebuie clasificate in

categorii si programate pentru inspectari periodice din punct de vedere static, dupa

cum urmeaza:

- Categoria A – la fiecare 8 ani

- Categoria B – la fiecare 5 ani

- Categoria C1 –la fiecare 2 ani

- Categoria C2 – anual, cu consolidare imediata.

Scarile in cladirile mai vechide 50 ani trebuie examinate cu atentie, chiar daca nu s-a

inregistrat nici o deteriorare mai grava.

137

Tabelul 1.3.4.2-1 Scari - sisteme structurale a. elementul de reazem /perioada construirii*/durata de serviciu

Nr. Crt

TIPUL SCARII

DETALII CONSTRUCTIVE

b. materialul treptei / perioada construirii*/ durata de serviciu

Front elevation Section a.

- perete portant din zidarie de caramida sau piatra naturala/sec.XVIII / 200

1. Scari cu rampe drepte si trepte in consola

b. - piatra/ sec.XVIII /100 - elemente prefabricate din b.a. / 1960 /100

a. - pereti portanti din

zidarie de caramida sau piatra/ sec.XVIII /200 - diafragme din b.a.

monolit/ 1960 / 100

2. Scari cu rampe drepte si trepte in consola, ortogonale (placa franta din b.a. monolit)

b. -placa frântă din b.a. monolit / 1960 /100

138

Tabelul 1.3.4.2-1 (continuare) a.

- pereti portanti din zidarie (caram. sau p. nat.) /sec.XVIII / 200

3. Scari cu rampe drepte si treptele rezemate la ambele capete (incastrare + rezemare)

b. - piatra naturala/ sec.XVIII /100 -lemn, sec.XVIII /120 - piatra artificiala (b.a) / 100

a. - arce din zidarie de piatra nat. sau caramida / sec.XVIII /200

4. Scari cu rampe drepte si treptele sustinute de arce din zidarie (rol de vanguri), rezemate la ambele capete

b. - piatra naturala / sec.XVIII /100 - lemn /sec.XVIII /120

a. -bolti din zidarie de

caramida sau p. nat. rezemate pe pereti portanti din zidarie, /sec.XVIII / 200

5. Scari cu rampe drepte sustinute de bolti din zidarie (rezemate continuu, pe toata latimea)

b. - piatra naturala/ sec.XVIII/ 200 - lemn/ sec.XVIII-XIX / 90

139


- placa din b.a. rezemata la margini pe pereti sau grinzi / 1910-1930 / 120

6. Scari cu rampe drepte, cu treptele sustinute de o placa din b.a.

b. - piatra naturala /1930 / 100 - piatra artificiala / 1930 / 120

a. Stalp central din: - piatra naturala / sec.XVIII /100 - profile laminate /sec.XIX /120 - beton armat / 1930/120

7. Scari elicoidale cu stalp central; scarile sunt in consola sau suspendate la capatul exterior.

b. - piatra nat./sec.XVIII/100- profile lamin/s.XIX/120 - elemente prefabricate din beton armat/1960/120

a. - grinzi-vang din profile metalice /19 C/120

8. Scara cu rampe drepte si grinzi de vang metalice, care sustin treptele dublu rezemate.

b. - piatra naturala /sec.XVIII /100 - piatra artificiala /1930/120

140


- grinzi-vang din lemn de esenta tare /sec.XVIII /150 - grinzi-vang din lemn de rasinoase /sec.XVIII/(80-100)

9. Scari cu rampe drepte si treptele dublu rezemate pe grinzi de vang din lemn

b. - lemn esenta tare/sec.XVIII /150 - lemn rasinoase /sec.XVIII / (80-100)

a. - placa+grinzi-vang din beton armat/1930/120

10. Scari cu rampe drepte si treptele simplu rezemate la capete pe vanguri din beton armat.

b. - beton simplu sau armat /1930/120

a. - placa din beton armat/1930/120

11. Scari cu rampe drepte si treptele rezemate continuu pe o placa din b.a.

b. - beton simplu sau armat /1930/120

141


- grinzi-vang din beton armat /1930/120

12. Scari cu rampe drepte sau curbe, cu treptele rezemate pe o grinda vang centrala, cu sau fara placa din beton armat.

b. - beton armat monolit /1930/120 - trepte prefabricate din b.a./1960/120

a. - grinzi-vang din profile metalice/sec.XIX/120

13. Scari cu rampe drepte sau curbe, cu treptele in consola dubla rezemate pe o grinda vang centrala.

b. - tabla striata /sfarsitul sec.XIX, inceputul sec.XX /80 - lemn esenta tare /sec.XVIII /150 - lemn rasinoase /sec.XVIII /80

142


a. - diafragme din b.a. monolit - pereti din panouri prefabricate din b.a.

a. rampa + podest la un capat – vedere longitudinala si frontala

b. sectiune transversala, plan si schema statica (rampa + semi-podest);

14. Cateva tipuride elementeprefabricate pentru scari:prefabricate de dimensiuniimari (a, b),mijlocii (c) simici (d)

c. rampe si podeste separate d. scara elicoidala cu trepte prefabricate

b. - prefabricate din b.a. / incepand din anii 1960 /120

Nota: *datele referitoare la perioada construirii cladirilor care sunt inca in exploatare, nu coincid intotdeauna cu momentul istoric de la care au fost folosite materialele din care sunt executate (de ex:lemnul, caramida si piatra naturala se folosesc de milenii, dar acele constructii nu mai exista); perioada mentionata vizeaza cu aproximatie cladirile existente. -anumite diferente pot sa intervina si in functie de trecutul arhitectural al fiecarei tari.

143

CAP. 1.4 ACOPERISURI IN PANTA 7

1.4.1 ROL, CONDITII TEHNICE

Ca parte importanta a anvelopei cladirilor, acoperisurile indeplinesc un rol complex.

Tinand seama de faptul ca aspectele fizice ale acoperisurilor-terasa sunt tratate in

Modulul de curs no.3 , intitulat ‘ANVELOPA CLADIRII’, iar caracteristicile lor structurale

sunt incluse in § 1.3.2 al cursului de fata, la acest capitol vor fi analizate numai

problemele structurale referitoare la acoperisurile in panta.

De regula, acoperisurile in panta ale cladirilor de locuit sunt sustinute de sarpante

(Tabelul 1.4.1-1), realizate in diferite variante constructive si structurale, care depind in

special de marimea deschiderii dar si de conformarea structurala a cladirii si de valoarea

incarcarilor (greutate proprie, zapada, vant).

Aceste structuri spatiale portante sunt formate din elemente liniare (de tip bara), avand

fiecare rolul sau specific, cum sunt capriorii, panele, popii, clestii, arbaletrierii,

contrafisele etc. si trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

- sa fie capabile sa preia deformatiile provenite din variatiile de temperatura si

umiditate;

- sa fie durabile, in masura in care sa se comporte bine in timp si sa necesite lucrari

minime de intretinere.

Structurile portante ale acoperisurilor in panta sunt formate din bare asamblate in scopul

de a forma o structura spatiala, capabila sa preia incarcarile exterioare verticale si

orizontale. Prezentul modul de curs se ocupa de analiza sarpantelor si structurilor din

lemn care, impreuna cu acoperisurile-terasa, sunt structurile utilizate in mod curent la

cladirile de locuit.

Conditiile tehnice de baza care trebuie indeplinite de orice subansamblu al acoperisului

(schelet de rezistenta, izolatie termica si acustica, invelitoare impermeabila), se refera

la:

- rezistenta si stabilitate,

- izolare termica si acustica,

- impermeabilitate la apa,


144

- etanseitate la aer,

- rezistenta la foc,

- aspect estetic.

Conditiile tehnice impuse acoperisurilor pot fi clasificate si descrise astfel:

a. Conditii mecanice, care se refera la rezistenta si stabilitate structurala in conditii

normale de exploatare precum si la starile limita ultime. In conformitate cu aceste

conditii, este necesara o conformare structurala capabila sa preia incarcarile de

serviciu din gruparea cea mai defavorabila, fara ca vreuna dintre legaturile sale cu

structura cladirii sa cedeze sau sa se deterioreze. In exploatare, structura

acoperisului trebuie sa asigure prevenirea deformatiilor excesive ale elementelor de

sustinere ale invelitorii, care astfel poate sa-si piarda continuitatea si deci

etanseitatea.

b. Rezistenta la foc trebuie sa fie compatibila cu nivelul corespunzator al

elementelor componente, in functie de materialul folosit, pentru a limita

intensificarea si propagarea incendiului. Relatia dintre clasa de combustibilitate a

acestor materiale si aceea a elementelor structurale ale cladirii trebuie avuta in

vedere in faza de proiectare.

c. Etanseitatea la apa, aer si, in general, la agentii atmosferici a invelitorii trebuie

asigurata de asemenea, printr-o executie si materiale de foarte buna calitate, fara

defecte.

d. Protectie termica si hidrofuga. e. Ventilare si iluminare adecvate.

f. Alte conditii: rezistenta la inghet-dezghet, la actiunea agentilor chimici si biologici

(mai ales in cazul lemnului, care poate fi atacat de: putrezire, ciuperci, insecte,

bacterii etc.), la rugina – pentru elementele metalice ale acoperisurilor, la deformatii

termice etc.


• Sarpantele, ca sisteme structurale, in forme simple, primitive (Fig.1.4.2-1), dateaza

inca din Neolitic si chiar mai devreme si au avut o evolutie treptata odata cu dezvoltarea

locuintei. Incepand din Evul Mediu si pana in prezent, meseria de constructor de

sarpante s-a transformat adeseori intr-o adevarata arta si multe dintre cladirile care mai

145

exista, poarta semnatura unor dulgheri renumiti in constructia de sarpante, care au

lucrat in sec.XVIII si XIX, mai ales in Transilvania (Scoala Austriaca) – v. Fig.1.4.2-2.

In general s-a folosit lemnul de brad, dar ocazional s-au folosit si alte specii, mai ales in

prezent, la fabricarea structurilor moderne din lemn lamelat incleiat (Fig.1.4.2-3).

Foarte rar s-au folosit grinzile cu zabrele metalice pentru sustinerea acoperisuri, dar

structurile mixte (lemn si metal) sunt mai frecvente.

Fig.1.4.2-1 Sisteme structurale ale acoperisurilor primitive

Fig.1.4.2-2 Sarpante ale unor acoperisuri cu 2-3 niveluri, construite in sec.XVIII

146

Fig.1.4.2-3 Exemplu de structura de acoperis realizat din lemn lamelat incleiat

• Sarpantele, ca sisteme spatiale compuse din bare legate intre ele dupa anumite reguli,

indeplinesc roluri specifice. In functie de deschiderea acoperisului, de incarcari si de

panta acestuia, exista diferite sisteme structurale ale sarpantelor, cele mai frecvent

utilizate fiind prezentate in Tabelul 1.4.1-1.

Trebuie sa se verifice si modul in care este facuta legatura dintre sarpanta si structura

cladirii, respectiv daca:

(i) sarpanta poate avea deplasari orizontale neimpiedicate (impingeri rezultate din

incarcarile exterioare), care nu sunt transferate si structurii cladirii , sau

(ii) structura spatiala a acoperisului este legata de ultimul planseu sau de capatul

superior al peretilor portanti, transmitand deplasarile orizontale produse de

aceste impingeri, structurii cladirii.

147

De asemenea, pentru inginerul verificator este important sa aiba o idee clara atat asupra

modului in care sunt executate imbinarile dintre bare (imbinari dulgheresti traditionale

sau alte tipuri de imbinare – la care sunt utilizate cuie, suruburi, piese metalice speciale

etc.), cat si asupra sistemului de contravantuire al acoperisului.

Dupa o examinare atenta a fiecarei bare care alcatuieste sarpanta, trebuie facuta o

clasificare a starii actuale a fiecarei categorii de bare, cu o descriere clara, corecta a

defectiunilor constatate.

1.4.3 DEFECTIUNI FRECVENTE SI EXAMINAREA LOR

In structura cladirilor vechi, multe dintre ele avariate in timpul celui de al doilea Razboi

Mondial, deteriorarile mecanice sunt mult mai frecvente; acestea au fost reparate sau

consolidate, dar nu intotdeauna. In aceste din urma situatii, stabilitatea structurala a

acoperisului trebuie verificata cu minutiozitate, la fel ca si posibilele reduceri ale

sectiunilor transversale ale barelor si deformatiile excesive.

Deformatiile pot sa se manifeste in diferite forme: incovoiere, curbare, distorsiune,

deplasare etc.

• In cazul in care capriorii au sageti, suprafata invelitorii va deveni ondulata iar coama,

de asemenea, se va incovoia. O cauza frecventa a unor astfel de deformatii poate fi si

folosirea lemnului umed (insuficient uscat). Rezistenta lemnului cu umiditatea peste 30

% este mai scazuta fata de rezistenta lemnului uscat. Diminuarea sectiunii barelor,

deteriorarea imbinarilor si/sau caderile exceptionale de zapada, pot sa consituie de

asemenea cauze ale deformatiilor.

• Barele supraincarcate pot sa aiba ca urmare crapaturi periculoase, perpendiculare

pe axa elementului portant. Fisurile/crapaturile longitudinale apar atunci cand lemnul

este foarte uscat. Crapaturile pot fi si radiale, caz in care observarea lor este mai dificila,

dar trebuie sa se aiba mare grija deoarece aceste crapaturi sunt periculoase atunci cand

este vorba despre rezistenta elementului in cauza. In afara crapaturilor, lemnul mai

poate fi atacat de putregai si ciuperci, in cazul unui mediu cald si umed care se mentine

o perioada mai indelungata.

148

• Deteriorarile produse de incendiu sunt urmate de regula de reduceri considerabile ale

sectiunii barelor. Piesele de legatura din imbinari (cuie, suruburi, scoabe, placi metalice

etc.) sunt slabite, forfecate, rupte, deformate etc. sau deteriorate din cauza ruginei.

Aceste defectiuni sunt vizibile si sunt foarte frecvente in cazul sarpantelor.

• Deteriorari apar si in cazul imbinarilor dulgheresti, din cauza uscarii excesive, a

umezirii si/sau a degradarii biologice, dupa caz. Pot fi puse in evidenta doua aspecte

principale din punctul de vedere al localizarii acestor deteriorari:

a) in nodurile de reazem (Fig.1.4.3-1) si

b) in zonele adiacente nodurilor de reazem, unde structura este expusa la doua

tipuri de surse de umiditate:

- umiditatea peretelui de reazem, provenind de la nivelurile inferioare si

- scurgerea prin invelitoarea degradata a apei provenite din ploi sau topirea

zapezii (Fig.1.4.3-2)

Aceste zone sunt in pericol si din cauza ca ventilarea spatiului respectiv este deficitara.

• Un alt punct critic il constituie elementele care intrerup sau strapung invelitoarea, ca:

tabachere, lucarne, cosuri de fum si de ventilatie etc., care necesita detalii speciale si o

executie deosebit de ingrijita, pentru a functiona corect si a nu necesita intretinere. In

cazul deteriorarii, astfel de zone critice pot deveni surse de umezire pentru elementele

de dedesubt.

Fig.1.4.3-1 Nod de reazem distrus prin putrezire

149

Fig.1.4.3-2 Diferite cazuri de degradare produsa de infiltrarea apei prin

invelitoare

• Defectiunile care sunt consecinte ale umiditatii excesive care persista timp mai

indelungat sunt periculoase si, in cazul unei proaste intretineri, pot avea drept

consecinta inclusiv prabusirea sarpantei, deci si a acoperisului.

• Cca. 25 % dintre deteriorarile constatate la sarpantele din lemn sunt produse de

ciuperci, dintre care cele denumite “ciuperca de pivnita” si “ciuperca de casa” sunt cele

mai frecvente. La inceput, se simte un miros placut, de ciuperci, dar prin invechire

mirosul devine neplacut.

• In cazul popilor, mai mult de 75 % dintre defectiuni sunt cauzate de insecte.

Climatul favorabil pentru dezvoltarea cariilor este cel cu o umiditate de 15…30 % si

temperatura de pana la 30° C. Larvele incearca sa iasa la suprafata prin saparea unor

canale cu diametrul de 4-7 cm, dar aceste “iesiri” sunt rareori observate.

• Mult mai putine semne pot fi observate atunci cand este vorba de prezenta altor

insecte, care se dezvolta in lemn la o umiditate de 10-12 %, temperaturi sub 23°C si

cand umiditatea relativa a aerului din interior este de cca. 55 %.

150

Aceste insecte isi gasesc locul in inelele anuale mai moi ale lemnului (care se dezvolta

primavara), lasandu-le in general neatinse pe cele care se formeaza toamna. Canalele

si gaurile au diametrul de 1-2 mm, sunt foarte dese si aproape de suprafata.

Informatiile de mai sus sunt departe de a fi complete in ceea ce priveste degradarea

biologica a lemnului, care este un subiect foarte vast.

In cadrul examinarii, trebuie verificata cu atentie suprafata vazuta a fiecarui element al

sarpantei. Suprafetele expuse la umiditate trebuie examinate in mod special: coame,

tabachere/ferestre in planul acoperisului, stresini etc., in toate punctele critice, iar

deteriorarile observate trebuie reprezentate cu acuratete in relevee.

• In cazul deteriorarilor mecanice sau al celor produse de incendiu, trebuie stabilit daca

defectiunea pericliteaza sau nu stabilitatea structurala. Daca acest pericol exista, va fi

necesara o expertiza tehnica de specialitate.

• In cadrul deformatiilor inregistrate la elementele din lemn, trebuie facute masuratori

utilizand mijloace traditionale, mestesugaresti (sfoara, o scandura/sipca dreapta, fir cu

plumb, nivela cu bula de aer, metru pliant din lemn etc.) sau aparate mai sofisticate

(electronice), dupa caz.

• In cadrul evaluarii fisurilor si crapaturilor, trebuie avuta in vedere esenta lemnului, mai

ales in ceea ce priveste forma acestora. Nu se admite nici o crapatura perpediculara pe

axa elementului. Crapaturile circulare trebuie verificate cu atentie, iar cele radiale a

caror deschidere depaseste 5 mm nu se admit.

In cazul Grinzilor cu zabrele din beton armat –care practic nu sunt intalnite la cladirile de

locuit – fisurile pot fi clasificate, in functie de deschidere, dupa cum urmeaza:

- fisuri cu deschideri ≤ 0.3 mm – in acest caz stratul de acoperire din beton este

inca in stare buna;

- fisuri cu deschideri 0.5-0.8 mm – cand este necesara o verificare atenta, din

mai multe puncte de vedere;

- fisuri cu deschideri ≥ 1 mm - cand barele de armatura pot fi smulse sau

pot sa intre in curgere.

151

Fisurile sub 0.3 mm sunt tolerabile daca sunt la distante relativ reduse una de alta (15-

25 mm); masurarea deschiderilor se face utilizand o lupa.

• In ceea ce priveste examinarea imbinarilor structurale, aceasta trebuie facuta inclusiv

in zonele mai putin sau greu accesibile. Problemele speciale apar de regula in noduri,

de aceea fiecare nod trebuie controlat cu grija, masurand deformatia si constatand,

daca este cazul, reducerea sectiunii transversale a elementelor ce se imbina, precum si

eventualitatea extinderii deteriorarii in lungul lor.

• La popi, examinarea incepe prin verificarea prezentei defectiunilor active (care

evolueaza in timp), produse de ciuperci si insecte. In acest din urma caz se vor putea

observa urmele lasate in lemn (gauri, canale), alterarea culorii, praf rezultat in urma

„forarii”, eventual insecte vii. La lovirea cu ciocanul, lemnul atacat de ciuperci suna

infundat, fara rezonanta care se produce in cazul lemnului sanatos.

1.4.4 PREVENIRE SI REPARARE

• Inainte de utilizarea lemnului tratat antiseptic (anii 1960), infestarea cu insecte a

elementelor structurale din lemn netratat era o problema curenta si poate sa mai fie si

astazi in cladirile lipsite de intretinere. Intrucat tratamentul ulterior nu da aceleasi

rezultate ca si cel initial, in cladirile mai vechi este necesara in mod periodic o

examinare amanuntita, pentru a putea fi observata aparitia primelor defectiuni.

Solutiile de conservare sunt foarte variate astazi, de aceea inginerul de supraveghere si

intretinere trebuie doar sa aiba cunostintele necesare privind caracteristicile si utilitatea

lor. Regulile legate de tratarea lemnului, metodele de protectie aferente, aplicabilitatea si

barierele, sunt informatii care trebuie precizate de catre normativele in vigoare.

• Probleme similare apar si in ceea ce priveste tratarea ignifuga. Sarpantele din cladirile

vechi erau de regula tratate cu var, dar acest tratament trebuia reinnoit in mod periodic,

conform standardelor.

• Examinarea periodica a continuitatii invelitorii, pentru prevenirea infiltratiilor, mai ales

in zonele care marginesc tabacherele, lucarnele, cosurile de fum si orice alt element

care strapunge acoperisul/invelitoarea, este fara indoiala necesara pentru a observa

imediat orice deteriorare si pentru a executa reparatiile la timp.

152

• Reazemele sunt puncte sensibile ale sarpantelor, care trebuie verificate cu

minutiozitate, iar lucrarile de reparatii, indiferent de complexitatea lor, trebuie efectuate

cat mai repede. Deteriorarile neglijate o perioada mai lunga de timp, pot sa aiba ca

urmare distrugerea completa a reazemului, punand in pericol rezistenta si stabilitatea

cladirii. In astfel de cazuri, lucrarile de reparatii sunt complexe, dificil de executat

(deranjand totodata functionarea normala a cladirii) si foarte costisitoare.

• Trebuie verificata conformitatea cu cerintele standard pentru barele care alcatuiesc

sarpantele. In cladirile vechi, capriorii pot sa fie lipsiti de rezemare efectiva, sau panele

pot sa nu aiba o contravantuire corespunzatoare. Capriorii sau panele incovoiate nu

trebuie aduse din nou la orizontala, dar trebuie facute recomandari referitoare la

rigidizarea lor la un nivel corespunzator.

Orice alta defectiune trebuie reparata fie prin consolidare, fie prin inlocuirea completa, in

functie de gravitate si, evident, tinand seama si de aspectele economice.

In Fig.1.4.4-1 sunt prezentate solutii constructive privind reabilitarea unor elemente ale

sarpantei.

a. Consolidarea popilor

b. Sprijinirea provizorie a capriorilor pe durata inlocuirii/consolidarii panei intermediare

Fig.1.4.4-1 Solutii constructive pentru consolidarea/inlocuirea unor bare

153

Capriorii trebuie sa se imbine rigid cu pana de coama; daca sunt smulsi, acest fenomen

poate sa indice insuficiente in modul de prevedere a clestilor, fixarea necorespunzatoare

a capriorilor la baza, la imbinarea cu cosoroaba, sau insuficienta elementelor de

legatura in cazul acoperisurilor cu panta mare.

La sarpantele moderne si in cazul grinzilor cu zabrele, anumite aspecte importante sunt

adeseori neglijate:

• este necesara o contravantuire dupa diagonala in cazul sarpantelor care au la capat

un perete de zidarie (timpan) pentru a se evita deplasarea laterala care are ca urmare

transformarea dreptunghiului in paralelogram;

• la capete, pe lungimea ultimelor 2-3 travei, sarpanta trebuie ancorata in zidaria

timpanului cu ajutorul unor piese din tabla galvanizata, pentru a se evita desprinderea

sa;

• nu se admite taierea sau modificarea acestor sisteme spatiale, iar daca se constata ca

acest lucru totusi s-a intamplat, trebuie formulata avertizarea ca stabilitatea generala a

structurii acoperisului a fost serios afectata;

• nu se admite aplicarea unor incarcari concentrate cu valori insemnate asupra

elementelor componente ale sarpantelor.

1.4.5 ALTE ELEMENTE ADIACENTE ALE ACOPERISURILOR

Orice element asociat acoperisurilor care, intr-un mod sau altul, poate afecta buna sa

functionare prin degradarea a cel putin una dintre calitatile tehnice pe care un acoperis

trebuie sa le aiba, se impune a fi examinat si analizat in detaliu.

Principalele parti si elemente de constructie care au legatura cu acoperisurile sunt:

a. Invelitoarea

Continuitatea sa trebuie asigurata si controlata, caracteristicile materialelor utilizate

pentru invelitori trebuie bine cunoscute din punct de vedere al caracteristicilor tehnice,

iar lucrarile care pot periclita etanseitatea invelitorii trebuie evitate.

Majoritatea invelitorilor au o durata de serviciu rezonabila, bine definita, dupa care poate

sa apara necesitatea inlocuirii lor (desi nu in mod obligatoriu), sau pot fi anticipate

154

eventuale neajunsuri. In practica, exista o mare varietate privind calitatea materialelor

care provin de la diferite surse, mai ales in cazul materialelor traditionale (tigle).

In Tabelul 1.4.5-1 sunt prezentate date referitoare la durata de serviciu a unora dintre

cele mai uzuale materiale pentru invelitori.

Tabelul 1.4.5-1 Durata de serviciu a unor invelitori NR. Crt.

INVELITOAREA (material)

DURATA DE SERVICIU

(ani) 1. Plumb de buna calitate, executie buna 80-100 2. Cupru de buna calitate, executie buna 30-75 3. Zinc, asezat corect, ne-expus poluarii chimice 20-40 4. Zinc, supus poluarii chimice 15-20 5. Pe baza de bitum, bine executata, in doua straturi 20-40 6. Tigle din argila executate manual, pe sipci 60-70 7. Tigle din argila executate mecanizat, pe sipci 40-60 8. Tigle din beton simplu, asezare dubla, pe sipci 50-90 9. Tigle sau placi din azbociment 20-25

10. Stuf de buna calitate 50-60 11. Paie 20-25 12. Placi din piatra locala (depinde de porozitate) 10-100 13. Placi de ardezie de buna calitate, pe sipci 60-90 14. Placi de ardezie mai slabe, supuse exfolierii, in timp 40-60 15. Sindrila, in functie de calitatea si frecventa tratarii 5-30

Cu exceptia acoperisurilor fara termoizolatie, in cazul invelitorilor este posibila doar o

examinare limitata. Este folositoare examinarea unor deseuri (‚cazaturi’) care s-au

acumulat in diferite zone pe suprafata podului, la cladirile vechi. Resturile de la

exfolierea tiglelor vor indica faptul ca acestea au devenit poroase si sunt deteriorate.

Examinatorul trebuie sa stabileasca in urma demersurilor sale natura invelitorii si sa

evalueze varsta probabila. Acolo unde pot sa apara probleme in viitorul apropiat, trebuie

analizata posibilitatea repararii sau inlocuirii invelitorii.

b. Detalii

Experienta arata ca majoritatea problemelor la acoperisuri apar mai degraba la detalii

decat la invelitoarea propriu zisa. Patrunderea ploii este un fenomen curent, iar la o

examinare amanuntita multe acoperisuri vor ‚desconspira’ un istoric al reparatiei unor

astfel de defectiuni, de cele mai multe ori de proasta calitate. Din pacate rareori

proprietarii sau administratorii de cladiri fac ei insisi o examinare detaliata, iar in

155

eventualitatea unor scurgeri prin invelitoare, vor incredinta totul unui constructor. In

majoritatea cazurilor, factura va fi platita fara sa se stie daca lucrarile efectuate au fost

necesare si adecvate, asa cum se mentioneaza in documente, sau daca au fost

evaluate corect. Adeseori aceste aspecte sunt clarificate pe deplin doar atunci cand

cladirea face obiectul examinarii de catre un inginer de monitorizare si intretinere.

c. Strapungeri de cosuri si coronamente

Probleme speciale pot sa apara cu ocazia patrunderii umezelii de sus in jos, prin zona

de racordare la invelitoare a cosurilor, aticurilor, sau a oricarui alt element care intrerupe

continuitatea suprafetei invelitorii. Proiectarea acestui tip de detalii este adeseori

deficitara, iar pentru executia corecta trebuie indeplinite doua conditii conflictuale:

i) Coronamentele (sau glaful aticului, dupa caz) trebuie executate pe un strat de

hidroizolatie si trebuie protejate corespunzator impotriva intemperiilor, cu finisaje

rezistente si lacrimare;

ii) Coronamentele (respectiv glaful aticului) trebuie imbinate rigid, la fata locului, prin

intermediul unui rost de mortar care, ca si celelalte materiale utilizate, va trebui sa

reziste intemperiilor si ciclurilor de inghet-dezghet.

De vreme ce stratul hidroizolant de sub coronament este o zona cu aderenta slaba,

proiectarea copronamentului trebuie sa fie un compromis intre cele doua cerinte

descrise mai sus.

Toate materialele utilizate trebuie sa aiba o durabilitate adecvata pentru conditiile de

expunere date.

Cele afirmate mai sus sunt valabile in special in cazul cladirilor vechi, unde materialele

utilizate au fost de mai slaba calitate.

d. Jgheaburi

In general, orice acoperis bine executat trebuie sa aiba si un sistem adecvat de

eliminare a apelor pluviale, format din jgheaburi si burlane, pentru a impiedica

patrunderea umezelii in structura cladirii si in sol, evitand astfel eroziunea acestuia din

cauza unei patrunderi continue a apei pluviale.

Anumite acoperisuri traditionale nu au jgheaburi si burlane (cele cu invelitori din paie,

stuf, sindrila, sita s.a.), in aceste cazuri fiind prevazute cornise cu deschideri mari.

156

In cazul acestui tip de constructii, este vital ca zona din jurul cladirii sa fie pavata si

drenata cu panta corespunzatoare inspre exterior. Este recomandabila si o plinta

tencuita, tratata periodic cu o vopsea bituminoasa hidroizolanta.

• Sistemele moderne de evacuare a apelor pluviale (Fig.1.4.5-1) din PVC sau alte

materiale sunt durabile si nu necesita intretinere daca sunt corect instalate. Sistemele

mai vechi sunt cel mai frecvent intalnite; fiind cu mult mai putin durabile, ele sunt sunt

cel mai adesea deteriorate si constituie frecvent principalele cauze ale unor defectiuni

majore constatate la cladiri.

• Fonta este durabila daca intretinerea este corespunzatoare, dar aceasta este in

general costisitoare si s-a constatat ca adeseori suprafetele interioare ale tuburilor de

scurgere sunt neprotejate (ramase nevopsite).

• Sistemul de evacuare din azbociment a apelor pluviale are o durata de serviciu de

aproximativ 30 de ani, dupa care devine poros.

157

• Elementele din beton prefabricat, utilizate in anii 1950, necesita periodic bitumare la

interior, in special in dreptul imbinarilor, pentru a evita patrunderea apei in peretii situati

dedesubt.

Acolo unde un sistem de evacuare a apelor pluviale necesita reparatii si revopsire, este

de cele mai multe ori recomandabil sa se ia in considerare si varianta inlocuirii complete

cu un sistem din materiale moderne, avand in vedere costul care poate fi comparabil si

faptul ca pe termen lung nu va mai fi necesara intretinerea.

Cateva dintre defectiunile caracteristice legate de deteriorarea sistemelor de evacuare a

apelor meteorice si consecintele lor, sunt aratate in Tabelul 1.4.5-1.

158

Tabelul 1.4.1-1 Sisteme structurale uzuale pentru sarpante din lemn

Nr. Crt.

SCHEMA STRUCTURALA ELEMENTELE SARPANTEI

CONSTRUITA INCEPAND CU

DURATA DE SERVICIU

(ani)

TRANSFERUL INCARCARILOR LA

STRUCTURA 0 1 2 3 4 5

1.

- perechi de capriori (2) distribuiti pe directie longitudinala;

- cleste (4) la coama;

- contravantuire diagonala (3) in

planul acoperisului;

- cosoroaba (1).

Sec.XVIII

100

Transfer direct de la acoperis, (prin intermediul cosoroabelor) la cladire: -planseul peste ultimulnivel preia impingerile orizontale, iar - peretii portanti preiau incarcarile verticale.

2.

- 1…4 - ca mai sus; - 9 – pana de coama; - 2 – caprior; - 3 contravantuire diagonala; -6- arbaletrier.

Sec.XVIII

100

Idem, 1.

159


3.

- (1)…(4) ca mai sus; - 3 contravantuire diagonala; - clestele (4) este amplasat aproximativ la jumatatea inaltimii masurata la coama.

Sec.XVIII

100

Idem, 1

4.

- 1…4 -ca mai sus; - pana intermediara (5)sustinuta de popi scurti, care delimiteaza deschiderea mansardei; - 4 – cleste, care delimiteaza inaltimea mansardei.

Sec.XX (1960-1970)

100 Incarcarile (verticale si

orizontale) sunt transmise structurii cladirii (planseului peste ultimul nivel) de catre elementele sarpantei prin intermediul popilor, talpilor si cosoroabelor.

160


5.

L max = 12.00 m

(1) - caprior (4) –pana de coama; (6) – cosoroaba; (10) – pop; (14) – arbaletrier; (15) – pana; (16) – cleste; (18) – coarda; (20) – reazem intermediar

Sec.XVIII

100

Transmitere

indirecta a incarcarilor, cu ajutorul reazemelor intermediare. Impingerile orizontalesunt preluate de sistemul structural al acoperisului.

6.

L max = 12.00 m

(6) –cosoroaba; (8) – pana de coama; (12) – pop; (13) – bara orizontala de legatura (distantier); (14) – arbaletrier; (16) – cleste; (18) – planseu.

Sec.XIX

100

Incarcarile verticale si impingerile orizontale sunt transmise directde catre structura acoperisului planseului peste ultimul nivel si este preluata apoi de structura cladirii.

161


7.

L max = 14.00

(1)- cosoroaba; (2) – caprior; (4) – cleste; (5) – pana curenta; (6) – arbaletrier; (7) – pop; (8) – talpa; (9) – pana de coama.

Sec.XIX

100

Impingerile sunt preluate de sistemul structural al acoperisului. Incarcarile verticale sunt preluate de structura cladirii.

8.

L max = 16.00 m L max = 18.00 m

1, 5 – pane; 2 – caprior; 4 – cleste; 6 – arbaletrier; 7 – pop.

Sec.XIX

100

A Incarcarea acoperisului este transmisa direct planseului peste ultimul nivel, iar de aici, la structura cladirii. B

Idem pct. 7.

A B

162


9.

L max = 14…16 m

(1) – capriori, cu (2) panta modificata (franta) la streasina; (4) –cleste sub (8) pana de coama; (9), (11) (17) – arbaletrier; (16) – cleste; (19) – talpa.

Sec.XIX

100

Incarcarile verticale si impingerile (orizontale) sunt transmise direct planseului peste ultimul nivel. Peretii longitudinali preiau intreaga incarcare gravitationala.

10.

Sarpanta prefabricata

Dupa 1960 100 (Perechi de capriori)

Incarcarile verticale si orizontale sunt transmise direct, fie planseului peste ultimul nivel, fie peretilor longitudinali, dupa caz. Peretii longitudinali preiau incarcarile gravitationale.

163

Tabelul 1.4.5-1 Efecte ale sistemelor defecte de evacuare a apelor metorice si a unor accesorii din tabla zincata

No. crt FOTOGRAFII ALE DEFECTIUNILOR

1.

2.

164


3.

4.

165


5.

6.

166


7.

8.

167


9.

10.

168


11.

12.

169

CAP. 1.5 EXEMPLE DE REA PRACTICA8

Studiu de caz No.1

Castelul DRAGU

Castelul din localitatea Dragu, judeţul Sălaj (Fig.1.1), a fost construit în secolul XVIII, de către o

familie de nobili din Transilvania. Este amplasat pe un teren plan, situat la confluenţa dintre

două pârâuri.

Castelul are subsol parţial, o parte din cladire are numai parter, iar restul are parter şi un etaj.

Cladirea a fost realizată în două etape, la început zona cu parter iar ulterior, zona etajată .

Fundaţiile sunt din zidărie de piatră, iar pereţii sunt execuati din zidărie. Zona mai veche are

pereţi din zidăria de cărămidă avînd grosimea de peste 1m, iar pereţii zonei mai noi sunt făcuţi

din zidărie de cărămidă şi piatră, cu grosimi de 50-60 cm.

In zona fără etaj, planşeul peste parter este alcătuit din bolţi de cărămidă, iar în zona cu etaj,

planseul peste parter şi cel de peste etaj sunt cu grinzi de lemn, astereală şi straturi de

umplutură. Structura acoperişului este formata dintr-o şarpantă de lemn, care susţine

învelitoarea din ţigle.

In perioada 1945-1989, clădirea a avut mai multe destinaţii, ultima fiind de ateliere şi sală de

sport pentru şcoala din localitate. După 1990, ea a fost abandonată, nu a mai fost întreţinută, şi

s-a degradat foarte mult.

Principala cauză a degradărilor o constitue pe de o parte patrunderea apei in teren, care a

devenit astfel foarte umed, iar pe de altă parte infiltraţiile prin spărturile acoperişului, a

jghiaburilor şi a burlanelor. Apa din infiltraţii s-a scurs pe pereţi, a distrus tencuiala şi în unele

părţi chiar şi zidăria (Fig.1.2) ajungînd în final la baza pereţilor. Construcţia nu are izolaţii

hidrofuge, astfel că apa din teren a urcat prin ascensiune capilară în pereţi, producînd o igrasie

avansată. In timp, igrasia şi ciclurile de îngheţ-dezgheţ au degradat zidăria pereţilor la faţa

exterioară a construcţiei. De asemenea, umiditatea mare a terenului la partea exterioară a

pereţilor, a provocat tasări inegale pe grosimea pereţilor, cu valori mai mari spre exterior. Aceste

deformaţii nu au putut fi preluate de pereţii care nu au centuri, astfel încît au apărut fisuri mari,

mai ales în dreptul golurilor (Fig. 1.3), precum şi la colţuri (Fig.1. 4).

Ca măsuri de remediere, s-a recomandat introducerea unor tiranţi metalici la nivelul planşeelor

şi repararea pereţilor prin rezidiri locale si/sau injectări cu lapte de ciment. De asemenea, trebuie

reparat acoperişul, jgheaburile şi burlanele. Pentru diminuarea umidităţii terenului, se

8 Prof.dr.ing.MIRCEA PETRINA, Conf.dr.ing.NICOLAE SOCACIU

170

recomandă executarea unui dren în jurul construcţiei, refacerea trotuarelor şi construirea unor

rigole care să colecteze şi să dreneze apele pluviale din jurul construcţiei.

Fig.1.1 Castelul Dragu, judetul Salaj

Fig.1.2 Efectele infiltrarii apei

prin acoperis

Fig.1.3 pereti fisurati in jurul

golurilor

Fig.1.4 Pereti fisurati. Efectul umezelii

171

Studiu de caz No.2

Clădirea TRANSILVANIA din Municipiul Zalău

Clădirea Transilvania din Zalău (Fig. 2.1), a fost construită la sfîrşitul sec. XIX, pe un teren situat

la baza versantului unui deal, lîngă albia unui pârâu care ulterior a fost acoperit parţial.

Destinaţia clădirii a fost pentru scopuri culturale: cinematograf, bibliotecă, club, etc. Datorită

vechimii şi a valorii arhitecturale, cladirea este inclusă pe lista monumentelor istorice.

Structura clădirii este cu ziduri din cărămidă care se descarcă pe fundaţii din zidărie de piatră, in

care liantul utilizat este argila. Terenul avand o capacitate portantă redusă, talpa fundatiilor se

gaseste la adâncimea de 3m de la nivelul terenului. Planşeul peste parter este din bolţişoare de

cărămidă pe grinzi metalice cu profil I, iar planşeul peste etaj este realizat cu grinzi de lemn,

astereală si umplutură de moloz. Structura acoperisului este formata dintr-o şarpantă de lemn cu

ferme, pane şi căpriori, care susţine învelitoarea din ţigle.

In ultimii ani, la o porţiune din peretele faţadei principale au apărut tasări care au evoluat rapid,

ajungînd la valori de peste 20 cm (Fig. 2.1). Aceste tasări au provocat crăpături mari în dreptul

golurilor de uşi şi ferestre în peretele faţadei, respectiv fisuri mari în pereţii transversali adiacenţi

(Fig. 2.3). Clădirea a trebuit să fie dezafectată şi a fost sprijinită temporar, pentru evitarea

prăbuşirii.

Expertiza tehnică efectuată arată că această tasare s-a produs din cauza apei de infiltratie care

a patruns in teren, spaland argila din zidăra fundaţiei, slăbindu-i astfel capacitatea portantă. Apa

provine din apele meteorice de pe versantul dealului precum şi din instalaţiile defecte ale

clădirilor situate în amonte, care s-au drenat natural spre pârâul din apropiere, trecând pe sub

construcţia la care ne referim. Fenomenul de tasare s-a produs pe o porţiune a faţadei unde

circulaţia apei subterane este probabil mai intensă.

Constructia neavand hidroizolatie orizontala la pereti, umiditatea excesivă a terenului a avut

drept consecinta şi o igrasie pronunţată, mai ales la peretii din zona cu tasări mari.

Soluţia propusă pentru reabilitarea construcţiei consta in consolidarea fundaţiilor, demolarea

peretilor tasati şi de refacerea acestora cu acelaşi tip de cărămidă. Trebuie refăcut de asemenea

planşeul peste parter in zona afectată, iar planşeul peste etaj se va reface complet, fără

schimbarea soluţiei constructive.

Avand in vedere faptul ca fundaţiile sunt la adîncime mare, s-a ales ca soluţie de consolidare

introducerea unor piloţi din beton armat în găuri forate oblic, de o parte şi de alta a fundaţiilor

vechi (Fig. 2.4). Piloţii de pe cele două părţi se dispun decalat, la distanţe de 1 m între ei. Partea

superioară a piloţilor se leagă cu câte o centură din beton armat de fiecare parte a fundaţiei.

172

Centurile unui perete se leagă între ele cu tiranţi tensionaţi. După executarea consolidării, se

mai face o injectare a fundaţiilor pe o adîncime de 1,5 m.

In zona de demolare a pereţilor, la refacerea acestora se va executa o hidroizolaţie orizontală

deasupra fundaţiei, urmand ca la ceilalti pereţi sa se faca injectări cu substanţe hidroizolante,

pentru diminuarea/inlaturarea igrasiei.

Elementele decorative ale faţadelor se reutilizează sau se refac folosind mulaje, dupa caz.

Fig.2.1 Cladirea TRANSILVANIA din Municipiul Zalau.

173

Fig.2.2 Puternica tasare a peretelui de fatada

Fig.2.3Crapaturi in peretii transversali.

Fig.2.4. Consolidarea fundatiilor cu micro-piloti din beton armat monolit

174

Studiu de caz No.3

Scoala din str. Oaşului - Cluj Napoca

Construcţia din Fig. 3.1 este situată într-un sat la periferia municipiului Cluj-Napoca, fiind o

şcoală pentru copii din gimnaziu. Cladirea a fost construită în anii 1950-54, pe un teren înclinat,

şi are subsol parţial şi parter.

Structura construcţiei este formata din fundaţii din beton armat, pereţi din zidărie de cărămidă,

un planşeul din beton armat peste demisol si planşeul din lemn peste parter; acoperişul este cu

şarpantă din lemn şi are învelitoarea din ţigă.

Terenul de fundaţie este sensibil la variaţiile de umiditate, prezentând contracţii sau umflări mari.

In astfel de terenuri, fundaţiile clădirilor trebuie să fie la o adîncime de 1,5...2,0 m, unde variaţiile

de volum sunt mai reduse. Intrucât fundaţia clădirii nu a respectat această condiţie, variaţiile de

volum ale terenului au produs deformaţii ale construcţiei, care nu sunt uniforme şi produc eforturi

de întindere în unele zone ale pereţilor. Pereţii nu au centuri pentru preluarea acestor eforturi de

întindere, nici la nivelul fundaţiilor şi nici la nivelul planşeului, astfel încît au fisurat.

Prima expertiză care a analizat starea construcţiei a constatat aceste deficienţe ale fundaţiilor, şi

s-a propus executarea unor blocuri din beton sub fundaţiile actuale (Fig 3.2), dispuse la distanţe

de 3..4 m între ele, care să coboare sub cota sensibilă la umiditate a terenului. În acest caz,

fundaţiile vechi se descarcă pe aceste blocuri si lucrează ca niste grinzi continue, in momentul in

care terenul dintre reazeme se taseaza, de aceea expertul a recomandat proiectarea unei

consolidari prin cămăşuire cu beton armat pe părţile laterale ale fundaţiilor, care sa preia

eforturile aferente noului mod de lucru.

Compania care a executat lucrările de consolidare, au efectuat numai blocurile din beton

dispuse la distanţe de peste 4 m în lungul construcţiei - nu si cămăşuirea – si au acoperit cu

mortar fisurile din pereţi. După câţiva ani, au început să apară noi fisuri în pereţi, cu o altă

distribuţie şi cu deschideri mai mari decît cele iniţiale.

Pe porţiunea dintre blocurile de fundaţie executate, fisurile au apărut la partea inferioară a

pereţilor (Fig. 3.3), iar în dreptul golurilor, fisurile au apărut la partea superioară a pereţilor (Fig.

3.4).

175

Acest mod de fisurare, arată că fundaţia nu a mai funcţionat ca un element rezemat continuu pe

teren, ci ca o grindă continuă, rezemată punctual pe blocurile de beton dispuse pentru

consolidare, dar fara a avea alcatuirea necesara pentru o astfel de solicitare.

A devenit necesara o noua expertiză, care a analizat modul de comportare al construcţiei şi a

propus să se realizeze cămăşuirea fundaţiei pe toată lungimea ei, iar pentru preluarea

întinderilor de la partea superioară a pereţilor, s-au prevăzut tiranţi –centură din beton armat,

dispuşi sub planşeu. Tiranţii sunt alcătuiţi din 4 bare de oţel, aşezate cîte două de fiecare parte a

peretelui, legate între ele cu agrafe; la distanţe de 1,5..2 m se fac legăturile transversale, prin

intermediul unor armaturi trecute prin goluri practicate în pereţi la anumite distante. Barele

centurilor sunt filetate la capete, astfel încît să fie tesionate după montare, cu ajutorul piuliţelor.

După executarea acestor lucrări, se restabileşte continuitatea zidăriei prin injectarea fisurilor cu

lapte de ciment

Fig.3.1. Cladirea scolii

176

Fig.3.2. Consolidarea fundatiilor prin subzidirea unor blocuri isolate din beton

Fig.3.3. Fisuri in pereti, intre blocurile de

fundatii

Fig.3.4. Fisuri in pereti, la partea superioara, in dreptul blocului de fundatie

177

Sudiu de caz No.4

Cladire în centrul istoric al Clujului

Cladirea din Fig. 4.1, este situată în centrul istoric al Municipiului Cluj-Napoca, lângă fosta

închisoare a vechiului oraş, transformată recent în Muzeu de Speologie. Construcţia are subsol

parţial, parter şi etaj si a fost executata în urmă cu peste 150 de ani. Forma în plan a construcţiei

este în forma de L, cu subsolul amplasat sub latura lungă. Intrarea din stradă în curtea interioară

(unde se află Muzeul de Speologie), se face printr-un gang dispus oblic faţă de colţul clădirii. Din

acest gang, se face de asemenea intrarea la subsolul şi parterul casei. Intre spaţiul dintre gang

şi planşeul peste parter, se află un mic mezanin.

Structura de rezistenţă a construcţiei are pereţi portanţi din zidărie de cărămidă, planşeu cu

bolţişoare de cărămidă pe grinzi metalice peste parter şi planşeu de lemn peste etaj. Planşeul

peste gang este sustinut de arce din zidărie, peste care, pe o anumita zonă se descarcă bolţi din

cărămidă, iar pe zona de sub mezanin se descarcă un planşeu din lemn. Cota acestui planşeu,

este cu aproximativ 2 m sub cota planşeului de peste parter. Subsolul este acoperit cu bolţi şi

arce din cărămidă, iar fundaţiile sunt executate cu blocuri de piatră.

In timp, au apărut fisuri şi crăpături în pereţi şi planşee, mai ales în zona gangului. Crăpăturile

cele mai mari sunt localiyate în arcele şi bolta gangului, (Fig. 4.2), in pereţii de la etaj situaţi în

colţul interior al construcţiei (Fig. 4.3) şi în peretele calcan dinspre colţul exterior al construcţiei

(Fig. 4.4). Aceste degradări s-au produs în primul rînd din cauza alcătuirii defectuoase a

construcţiei în această zonă de colţ, străbătută oblic de gangul de acces. In dreptul gangului,

structura este slăbită, iar de o parte şi de cealaltă rămîn porţiuni cu rigiditate diferită şi condiţii

diferite de fundare (respectiv cu si fara subsol). Planşeul peste gang reazema pe arce care

produc împingeri orizontale, iar la această cotă nu există un planşeu care să repartizeze

împingerile la întreaga structură.

Datorită acestor deficienţe, în structura construcţiei se nasc eforturi mari, mai ales din tasările

diferenţiate ale terenului, care nu pot fi preluate de pereţii din zidărie de cărămidă. Fenomenul s-

a accentuat în ultimul timp şi din cauza umezirii terenului de fundare cu apa provenită din

defecţiunile instalaţiei de apă şi canalizare.

Ca măsuri de consolidare s-au propus:

- injectarea terenului cu lapte de ciment în jurul fundaţiilor din această zonă,

- dispunerea unor tiranţi tensionaţi în pereţi, la cota planşeelor,

- executarea unui planşeu din beton armat în locul planşeului din lemn de peste gang,

178

- repararea fisurilor din pereţi prin împănare cu pene de oţel şi injectare după aceea cu

ciment.

Fig.4.1

179

Fatada cladirii expertizate

Fig.4.2 Fisuri in boltile si arcele si a peretilor din zidarie la gangul de acces la curte

180

Fig.4.3 Crapaturi in peretii de la etaj si la tavane

181

Fig.4.4. Crapaturi in peretele de calcan

Studiu de caz No.5

Colegiul “George Coşbuc” din Năsăud

Clădirea Colegiului George Coşbuc din Năsăud, are o vechime de peste 100 de ani, fiind

alcătuită din mai multe corpuri legate între ele. In Fig. 5.1 este o vedere a unei faţade din spre

curte a acestui ansamblu, care are subsol parţial, parter şi etaj.

Construcţia are fundaţia din zidărie de piatră, pereţii din zidărie de cărămidă, planşeele

intermediare din bolţişoare de cărămidă pe grinzi metalice, iar ultimul planşeu este cu grinzi de

lemn. Invelitoarea construcţiei este din tablă, fixată pe structura de lemn a acoperişului.

La unele dintre sălile cu deschidere mare, la care planşeele cu bolţişoare sunt subdimensionate,

s-au constatat deformaţii şi vibraţii mari, care în timp slăbesc rigiditatea bolţişoarelor.

Pentru a se remedia situaţia, la sala din Fig. 5.2 s-a făcut o intervenţie structurală prin

introducerea a două grinzi din beton armat, care să constitue reazeme intermediare pentru

182

grinzile metalice ale planşeului. Aceste grinzi reazemă la rîndul lor pe pereţii transversali ai

construcţiei, dispuşi perpendicular pe pereţii longitudinali, pe care rezemau grinzile metalice.

După un timp, în aceşti pereţi au apărut fisuri înclinate în zona de reazem a grinzilor din beton

armat. Acest lucru se datorează faptului că în acest sistem, grinzile din beton armat preiau o

încărcare mare din planşeu, pe care o transmit ca forţă concentrată la un perete ce nu a fost

proiectat pentru a prelua astfel de forţe.

Ca soluţie de consolidare, s-a propus cămăşuirea peretelui cu straturi din beton armat la cele

două feţe, avand grosimea de 3..5 cm. Armarea se face cu plase din oţel, care se leagă între ele

din loc în loc cu agrafe ce trec prin goluri făcute transversal în perete.

183

Fig. 5.1. Fatada posterioara a cladirii Colegiului “George Coşbuc” din Năsăud

Fig. 5.2 Fisuri in zonele de reazem ale grinzilor

Studiu de caz No.6

Liceul Liviu Rebreanu din Bistriţa

Clădirea Liceului Liviu Rebreanu, este una dintre cladirile importante ale Municipiului Bistriţa,

datorită valorii sale arhitecturale (Fig. 6.1). Ea este amplasată aproape de centrul istoric al

oraşului şi este sediul liceului cu predare în limba germană. Clădirea are demisol, parter şi două

etaje, având săli de clasă, laboratoare, ateliere, sală de sport, etc.

Construcţia a fost executată în anul 1904, de către o firmă austriacă. Pereţii de la demisol şi

fundaţiile au fost executate din zidărie de piatră cioplită, cu mortar de var, iar restul pereţilor sunt

din zidărie de cărămidă. Planşeele au fost executate din beton armat, o noutate la acea vreme.

Deschiderile fiind mari (peste 7 m), soluţia aleasă a fost aceea a unui planseu cu nervuri dese şi

placă de 5 cm grosime. Nervurile au secţiunea de 10x30 cm, fiind dispuse la 30 cm distanţă

între ele. Fiecare nervură a fost armată la partea inferioară cu câte o bară longitudinală Φ 16

mm, fără armare transversală. Au fost prevăzute de asemenea armături Φ12 mm în placă, după

o reţea ortogonală.

184

A fost interesant modul de execuţie al cofrajului pentru realizarea acestui planşeu. Cofrajul a fost

plan la partea inferioară a nervurilor, iar peste aceasta suprafata s-a asezat o saltea din trestie,

peste care s-a turnat betonul. Stratul de trestie precum impreuna cu nişte rame de lemn a format

cofrajul spaţiului dintre nervuri (vezi Fig. 6.2), care s-a fixat în beton rămânând pierdut. Peste

trestia de la partea inferioară, a fost aplicată tencuiala , rezultând un tavan plan.

In timp, aceste planşee s-au deformat tot mai mult (Fig. 6.3), astfel încât s-a cerut efectuarea

unei expertize tehnice. Verificările au arătat că planşeele îndeplinesc condiţia de rezistenţă, însă

nu respectă condiţia de săgeată cerută unui astfel de planşeu. Verificările s-au făcut cu

caracteristicile mecanice ale oţelului şi betonului obţinute pe probe luate din planşeu. Raportul

dintre înălţimea nervurilor şi deschiderea lor este 1/25, la limita inferioară a valorilor

recomandate de normele actuale, însă clasa betonului este mai mică decât clasa betoanelor

folosite în perioada actuală, ceea ce explică deformabilitatea mare a planşeului.

Pentru consolidare, s-a propus introducerea unor tiranţi macaz tensionaţi, conform schemei din

Fig. 6.4.

Cu toate că terenul de fundare are umiditate mare, pereţii s-au comportat bine în timp, datorită

planşeelor din beton armat, care s-au comportat ca şaibe rigide şi au preluat unele eforturi de

întindere apărute din deformaţiile structurii.

185

Fig.6.1. Cladirea Liceului “Liviu Rebreanu” din Bistriţa

Fig.6.2 Suprafete dezvelite la tavane, care expun structura si tehnologia de

executie a planseului

186

Fig.6.3. Sageti mari ale planseelor

Fig.6.4. Schema de consolidare a planseelor, cu bare pretensionate.

Studiu de caz No.7

O cladire din zona centrala a Clujului (str. Victor Babeş)

Construcţia din Fig. 7.1, a fost executată după 1990, prin transformarea unei case vechi, ce

avea structura din pereţi de zidărie şi planşeu din lemn. Transformarea s-a făcut fără un proiect

complet, pe baza unor schiţe făcute de tehnicieni fără experienţă, care au conceput o structură

cu multe greşeli.

Construcţia a fost dezvoltată pe verticală, având parter, două etaje şi o mansardă. Destinaţia

proiectată la parter şi etaje a fost aceea de club cu bar, iar la mansardă s-au amenajat birouri

pentru o firmă.

Structura construcţiei a fost foarte neomogenă, folosind o parte dintre pereţii vechii case, pe

care s-au montat elemente noi, alcătuite din diverse materiale. Astfel, la parter, s-au păstrat

pereţii exteriori de pe trei laturi, iar din pereţii interiori au rămas numai unele porţiuni care, cu

nişte completări de ţeavă din oţel şi beton, au devenit stâlpi de susţinere (Fig. 7.2). Planşeul

187

peste parter a fost executat cu grinzi din metal şi elemente de lemn. La etajul 1, structura era

formata din pereţii casei vechi (pe contur), şi stâlpi din beton armat, care nu au fost continuizaţi

cu stâlpii de la parter şi care au alte caracteristici de deformabilitate faţă de stâlpii din oţel.

Planşeul peste etajul 1 s-a realizat cu grinzi şi placă din beton armat. La etajul 2 s-a făcut o

structură cu stâlpi şi grinzi de lemn, legată incorect de structura din beton de la nivelul inferior.

Această structură a avut elemente subdimensionate, cu săgeţi şi vibraţii mari, şi nu avea

suficiente elemente de contravântuire. Structura mansardei a fost făcută tot din lemn, însă a fost

alcătuită corect.

Datorită vibraţiilor mari apărute în exploatarea construcţiei, beneficiarul a cerut efectuarea unei

expertize, în vederea reabilitării ei.

Pe lângă defecţiunile semnalate mai sus, sondajul efectuat în cadrul expertizei a relevat faptul

că fundaţiile au fost subdimensionate şi nu au fost introduse în terenul bun de fundare.

Din analiza defecţiunilor constatate şi ţinând cont că terenul pe care este amplasată

construcţia este situat în centrul oraşului, s-a sugerat demolarea construcţiei şi refacerea ei

după un proiect nou. Deoarece beneficiarul dorea să nu întrerupă activitatea de la mansardă, s-

a ales soluţia menţinerii mansardei, iar pentru nivelele inferioare să se facă o altă structură, cu

stâlpi intercalaţi între între stâlpii vechii structuri. S-au executat fundaţii din beton armat, iar

structura nouă are stâlpi metalici spaţiali cu zăbrele, realizaţi din ţevi, grinzi metalice din profile I

şi planşee din lemn. In Fig. 7.3 se vede noua structură la nivelul parterului, executată între

elementele structurii vechi, iar în Fig. 7.4, este pusa in evidenta structura nouă, după demolarea

structurii vechi.

Demolarea structurii vechi s-a făcut după

executarea completă a structurii noi până sub

mansardă, şi efectuarea legării acesteia de

structura nouă.

Pereţii exteriori au rămas cei vechi, dar au fost

legaţi cu piese metalice de structura nouă.

Tavanele planşeelor au fost placate cu

elemente uşoare, dar structura metalică a

stâlpilor şi a unor contravântuiri au rămas

aparente (Fig. 7.5)

188

Fig. 7.1 Cladirea expertizata (sediul Clubului K.O. Club din Clu)

Fig.7.2 Structura initiala, cu stalpi din zidarie (parter)

189

Fig.7.3 Constructia noii structuri metalice, cu stalpii plasati intre cei ai vechii structuri

Fig.7.4 Noua structura, dupa demolarea vechii structuri

190

Fig.7.5 Barul – vedere interior (etajul 1).

Documents

Controlul structural al cladirilor - Curs 1