25
r02 6. 7. Reabilita rea co nstruc{iilor van Impe vy'.F., soil hnprovement, Ed. A.A. Balkema, Rctterdam, I 995 R6ileanu p., Mugat V., Lungu I", The use of the electrosilication rnethod at the foundation consolidations for old architectrfal monuments in [aqi, Romania, Proceedings of the Znd International Syrnposium-Grouting and Deep Mixing, Tokyo, 1996 Rdileanu p., Bofi N.; stanciu A, Geologie, Geotehnicd, Fundafii, vol 1,2, Rotaprint Ingi, 1986 8. CONSOI,II}AREA STRUCTURILOR DIN Z,TDARIE T}E CARAMIDA SI PIATRA 6.I ASPECTE GENERALE La reabilitarea sistemelor structurale din ziddrie vor trebui avute in vedere urmdtoarele: i. vechimeaconstrucfiei; ii. tipul zidiriei: . din piatr6, . din cirdmidd; iii. tipul materialului de legEtur[ dintre piatra de ziddrie: . ziddie uscat5- : ::fi: :;Iil: ff':";r,.H::#" iv. sisterrul strurctural: o ziddrie.'sirnpld, , ziddrie conlucrand cu elernente metalice, . zidf,rie conlucr€nd cu elemente din beton arrtlat, o zid5rrie cu stdlpigori gi cenhlri din betorr &rrnat, v. tipul fundafiilor. Excluz6nd degradarea structurilor clin ziddrie; ca urmars concep$ie gi execLtfie, cauzele principale ale deteriorlrii ziddrie pot fi: . imbdffinirea materialului in timp (piatra de ziddrie gi liantul de legdtur[), . lipsa intrelinerii construc{iei pi aparilia fenomenului de condens, care implicit conduce la degradarea materialelor utilizate la alcEtuirea sistemul structural. a greqelilor de structurilor din

Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

r02

6.

7.

Reabilita rea co nstruc{iilor

van Impe vy'.F., soil hnprovement, Ed. A.A. Balkema, Rctterdam,

I 995R6ileanu p., Mugat V., Lungu I", The use of the electrosilication

rnethod at the foundation consolidations for old architectrfal

monuments in [aqi, Romania, Proceedings of the Znd International

Syrnposium-Grouting and Deep Mixing, Tokyo, 1996

Rdileanu p., Bofi N.; stanciu A, Geologie, Geotehnicd, Fundafii, vol

1,2, Rotaprint Ingi, 19868.

CONSOI,II}AREA STRUCTURILOR DINZ,TDARIE T}E CARAMIDA SI PIATRA

6.I ASPECTE GENERALE

La reabilitarea sistemelor structurale din ziddrie vor trebui avute in vedereurmdtoarele:

i. vechimeaconstrucfiei;

ii. tipul zidiriei:. din piatr6,

. din cirdmidd;

iii. tipul materialului de legEtur[ dintre piatra de ziddrie:. ziddie uscat5-

: ::fi: :;Iil: ff':";r,.H::#"iv. sisterrul strurctural:

o ziddrie.'sirnpld,

, ziddrie conlucrand cu elernente metalice,. zidf,rie conlucr€nd cu elemente din beton arrtlat,o zid5rrie cu stdlpigori gi cenhlri din betorr &rrnat,

v. tipul fundafiilor.

Excluz6nd degradarea structurilor clin ziddrie; ca urmarsconcep$ie gi execLtfie, cauzele principale ale deteriorlriiziddrie pot fi:

. imbdffinirea materialului in timp (piatra de ziddrie gi liantul delegdtur[),

. lipsa intrelinerii construc{iei pi aparilia fenomenului de condens, careimplicit conduce la degradarea materialelor utilizate la alcEtuireasistemul structural.

a greqelilor destructurilor din

Page 2: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

104 Rea bilita ren co ns trucf iilo r

degradarea terenului de fundaire ca unnare a infiltrafiilor apelorpluviale, a pierderilor din instalatiile de aducfiune sau canalizare, a

ridicdrii nivelului pdnzelor fieatice sau a schirnb[rii trase,etror

acestora datoritb Ltnor construc{ii noi,

dep[girea capacit6fii portante a terenultii de fundare in cazuireaLizdrii unor construc{ii noi, adiacente consfrucfei existente,

. actiunea seismicd,

. alte acliuni extraordinare cum ar fi exploziile, incendii etc.

Avariile caracteristice ale structurilor din zidirie pot fi:

. crdpdturi qi fisuri ?n peretii de zid6rie ca urmare a degraddriiterenului de fundare, fig.6.1,

Consolidarea. structurilor din ziddrie de c5rImid5 pi piatrf, 105

dislocatea $i cedarea par[ial6 a ziddrrei in zonele cu concentrdri detensiuni, fig .6.3,

4>

Fig.6.2 Fisurarea perefilor din acfiuni orizontale.a - cedare din tensiuni principale, b - cedare din incovoiere

TEREI.J DE

F-ig.6.l Cedarea z,iddriei ca urrnare a degract[rii localea terenului de fundars.

fisurarea perefilor clin ac{luni orizontale dup[ direc{ia ciiagonalelor(tensiuni principale) ea urmare a riepdgirii capacitd$ii portante Ia

intindere, frg.6.2.a,

fisurarea la bazd a qpale{ilor din acfiuni oizontale, fiS.6.2.b,

aparigia cle fisur:i pi cr6pdturi la intersecfiile qpalegilor ca unnare a

lipsei unor leg[turi sare sd asigure conlucrarea spaliald.,

decuplarea gpalefilor de buiandrrrgi sau aparifia de fisuri oblice

deasupra golurilor de uqi gi fenestre, tot ca efect a acfiunii seismice,

Fig.6.3 flistroc area

11 fig.6.4 este prezentatd sedarea tipici la acliunea seisrnicfl a unei structuridin zid5rie ftrd mlsuri specifice.

Page 3: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

106 Reabilita rea construcfiilor

Concepfia de consolidare a construcfiilol din ziddrie trebuie sd urmdreascl:

i. eliminarea cauzelor care produc degradarea materialelor;

ii. evitarea schimb6rii sistemului structural;

iii. imbundtElirea transrniterii incircirilor la funda{ii;

iv. legarea elementelor verlicale adiacente;

v. realizarca conlucririi dintre elemantele struchrrale verticale.

Fig.6.5 Degraddri ale unei constmcfii din zidirie din Umbria-Marche,Italia, la seismul din 26 septen:brie, 1997.

Sunt situalii cdnd, din motive funcfionale, clidirea este dep6qitd, darpentru pdstrarea valorii istorice in contextul ansamblului construit sepdstreazd numai perefii faladelor. ln fig. 6.6 se prezintl dou[ astfel desitualii la doud clddiri din Anglia, Lrnde acest sistem este practicat inmod curent. La rea.bilitarea clhdirii de la Manchester, fig. 6.6.a, esteprezentat sisternul de sus{inere a perelilor perimetrali din schelemetalice dispuse pe conturul exterior. La construclia din Sheffield, fig.6.6.b, este prezentatd noua structuri de rezistenf6 a construcliei in cadremetalice.

Consolidarea sfructurilor din zifrdrie cle cirilmictrE pi piatrl

Fig. 6.6 Reabilitarea construcfiilor prin pd,strarea tbfadelor.a. con$tnrcfie ?n Vlanchester, b. construc{ie in Shef1ield

147

b

Page 4: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

108 Reabilita ren constr uctiilor

6"2 tr}RINCIPII GENER.ALE DE CONSOI,IDAR.E

Consolidarea structttrilor din zidLrie se poate face prin:

" r€facerea zidf,r iilor dislocate.

. betonareapartiali in gtrepi cu beton,

. injectarea gi matarea fisurilor gi cr6pdlurilor,

o cclasor€o fisurilor cu scoabe din o!el,

. c5m6quireaperefilot,

. bordarea golurilor,

' legareazonelor de colf,

. introducerea de tiranfi,

. introducerea de eclise din profile metalice,

. dispunerea de elemente orizontale gi verticale din beton atmat,

. cim6guieli din rnateriale compozite.

Conceptul de consolidare a sisternului structural poate impune combinareaprocedeelor indicate mai sus, in funcfie de cauzele care au produs avaria,mecanisnrul de cedare gi in mod special de starea construc{iei.

l-a efectuarea oricdrei lucrlri de reabilitare a structurilor din zidSrie de c[rdrniddsau pialrE, o etapd principald este preg[tirea ziddriei, care consti in urmdtoarele:

. inliturarea tencuielilor existente,

. addncirea rosturilor pe o addncime de 15-20 mm,

. indepdrtarea materialului-neaderent prin frecare cu peria de sdrrn6pAnd la deschiderea poriior pietrei de ziddrie,

* suflarea cu aer comprimlt a zonelor curdlate pentru indepdrtareaprafului.

6.2.1 R.efacerea zidiriilor distrocate

In zoneie ?n care zidbria este riisiocatd se va proceda la demontarea ei gi

refacerea cu aceleaqi materiale utiiizate in structura inifial6. Accstprincipin este important at6t din punct de vedere structural c6t tiarhitectural.

Consolidarea structurilor alin zidcXrie de cfirfinnicli qi piatr5 109

In cazul introducerii unor materiale cu r-ezistenfe superioare apar zoneneomogene care pot conduce la concentr[ri de tensiuni. Ins[ toate acesteatrebuie privite in contextul general al consoliddrii structurii.

Din punct de vedere a-rhitectural, afunci cdnd este vorba de o structur[ dinzidiarie aparentS, utilizarea altor materiale poate modifica aspectulconstrucliei. sunt multe exemple in care folosirea rnoftaruiui pe bazd deciment a condus la deprecierea valorii istorice, fig.6.8.

Fig.(r,B l{epararea, un€i zicldrii vechi cri nxortar de crrnent Lzl.

6"2.2 Beton arez par{ialE in gtrepi cu beton

Frin betonarea parfiald se inlelege inlocuirea pietrei de ziddrie cu beton rnzonele cu fisuri gi crhp[turi importante. Operafiunea de betonare pa4ialdconstl in;

dreptul fisurilor,. curalarea zonei de mor:tar,

. suflarea cu aer comprima!

Page 5: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

110 Reabitrita rea construcfiilor

. udarea cdrirnizilor din zon6 pentru a nu absoarbe apa di' beton(operagiunea se va repeta, iar inainte de turnare se va lesa un intervalde timp de zvdntare pentru eliminarea apei in exces qi deschidereaporilor pietrei de ziddrie),

. turnarea betonului.

Procedeul este indicat p:1z"'l perefilor interiori gi numai in situatiile in carereleserea ziddriei este dificil de realizat.

Tehnologia utrlizat1,la betonare, descrisE mai sus, este valabild pentru toatetipurile de lucrdri de consolidare in care intervin Drocese umede.

6.2,3 Injectarea gi matarea fisurilor Ei crlpiturilor

Fisurile gi crdpdturile de dimensiuni mari pot fi matate cu mortar pe bazi, deciment. IntrucAt in cazul perelilor grogi este dificil ca macarea sd se realizeze inprofinrzirnea ziddriei, aceasta devine fazipregdtrtoare a procednrii de injectare.

Injectarea este utilizatd in cazul perelilor cu fisuri izorate cdt gi a flsurilor inrelea densi gi nereg,latd gi poate fi realizatd cu lapte de cirnent, mortar fluidpebazd. de ciment sau r6.qini epoxi atunci c6nd fisurile sunt fine.

In principiu etapele injectdrii constau in:. curdfarea de praf a fisurii cu un jet de aer sub presiune,

' sp5larea cu jet de ap6 a tisurii, clac6 se utilizeazd injectarea cu lapte deciment sau mortar pebazd,de ciment.

. introducerea in zidirie, la add'cirnea de aproximativ 5 cm, la distanlede circa un rnetru in lungul fisurii aunof gtuluri prin care se va faceiqiectarea,

' aplicarea unui strat de mortar de ciment pe ambele fele ale zonelor cufi suri (matarea fi surilor),

' injectarea de jos in sus ra o presiune de maxirn 3 atrn - se trece rainjectarea prin urmitorul qtu!, pe verticard, fn momentur in carematerialul de injectare ajunge la acest nivel,

' ?ndepdrtarea gtufurilor dupd intdrirea matedaluluireparatea zonelor.

de injectare gi

Corlsolidarea structurilor din ziSclrire cle cirinricli qi piatrl

flsuEa_

111

6.2.4 Coaserea fisurilor cu scoabe din ofel

Legarea cu scoabe din ofel se practicd in cazul ele sefixeaz6 de o parte gi de alta.a fisurii, pe cAt pos easta,in zone cu ziddrie nedegradath. Numbrul de sc fle desecfiunea acestora gi. capacitatea portantb a peretelui de zidiriei, cuasigurarea unei lungimi suficiente cle ancorare.

In mod curent se utilizeazd scoabe din ofel rotwrd, fixate in g5uri cu mortarpe bazd" de ciment. Dac6 este posibil se indicd i'trod'cerJa scoabelor peambele f-e1e ale zidnriei Il].

In practicfl se intilnesc gi scoabe din olel lat (pratband6), care au avantajulcd pot fi mai simplu fixate in zid cu mijloace otiiqnuite, ie.6.g.

BRIDA\\

l_

Fig.6.9 Bridi din otel tar,

6,2.5 Cdmlquirea perefilor

Cdmdguirea perelilor este indicati in cazul stucturilor vechi putemic deteriorate,la care capacitateaportanti a perelilor structurari este mulf diminuatE.

In conceplia de co'solidare a structurilor di' ziddrie ciim[quirea estefrecvent utilizati. Astfel se practicd cdrnEquieli, pe una *,, f" u-uere fefeale perepilor structurali, cu mortar pe bru5 de cime't sau beton, armareafrcdnduse in mod c'rent cu plase sudate. pentru obfnerea unor secliu'iductile se indici forosirea armiriror cu bare i"d;d;;;;J oi' o1*t*iobignuite.

_z!NA BETONATA

Page 6: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

It2 Reabilitarea coustructiilor

Cimdguirea perefilor din ziddrie va incepe, in general, de la nivelulfundaliilor dintr-o centurd de beton armat. ln acest fel se asizur-dtransmiterea inclrcdriior la teren.

C6mdguiala perelilor trebuie astfel conceputd incdt sd asigure o bunbconlucrare cu ziddria existentd. Acest iucru se realizeazd prin fixareaarnritu.rii de peretele de ziddrie pi asigurarea unei bune aderenle amaterialului utilizat in cdmdguiald la peretele existent prin tratareacorespunz[toare a suprafelei peretelui (adancirea rosflirilor', periere, suflarecu aer, udare etc).

Fixarea armdflrrilor din clm6guial6 se face in mod curent cu scoa'be dispusein $ah la circa 20 cm pe direclie verticald gi orizontalb., fig.6.10.a. Scoabelepot fi fixate prin batere in rosturi sau fixate in gdrui in care s-a jntroclusmortar. In cazul cdmdpuielilor duble se practicd gi sisternul cu scoabepetrccute prin zid care leagd armhturile de pe arnbele fe!e. Dac6 se utilizeazlscoabe fixate prin batere, atunci acestea se dispun in rosturile verticale?nclinat la circa l0-15o, fig.6.10.b gi se fac din olel obignuit cu diametrulminim 1Omm, cu lungimea de l5 crn pi ciocul de 6-8 crn, ascufite gi indoitein col! drept la cald.

a. b.

Fig.6.10 Fixarea armdturii cu scoabe.

In cazul cdmdquielilor cu morta.r grosimea cdmdquielii nu va dep[gi 4 cm, iarincazul celor din beton maxim I0 cm.

SCOABA

Cansolidarea structurilor ctrin zildrie de cirimide pi piatrl 113

Grosimea cdm[quielii este dictat6 de capacitatea portantd ce trebuieasiguratE, dar gi de tehnologia de execulie (turnarea in cofraj sautorcretarea).

6.2,6 Bordarea golurilor

Bordarea goluriior poate fi realizatfi prin:

' dispunerea de anniturd suplimentard ih jurul golurui inglobatd incdm59uial6,

. inrS.rnarea golului cu o structurd din beton armat;

. inr5marea golului cu profile metalice.

In cazul borddrii cu anniturS, aceasta se dispune suplimentar armdturii dincdmiiguial6 gi va fi reprezentati de minim doud bare cu diametrul de 12 mrn,dispuse la l0 crn distangd una de cealaltd,pe conturur golului la circa 3-5 cmde margina acestuia. Barele se fixeazd suplimentar in zid[rie cu scoabe.fig.6.11.a.

Incadrarea golurilor cn o ramd din kreton armat se realizeazaprin scoatereaunui rdnd de cdrimidi. DacE peretele este gros se poate ef,ectua operafiuneaseparat la interior gi exterior gi eventual se pot realiza legrturi intre celedoud rame, fig.6.1 1.b.

La inr6marea cu profile nretalice se utilizeaz5 de obicei corniere fixate inziddlie cu ancore din olel rotund cu lungirne de 60-80 cm dispuse pe intregconturul golului, fig.6.1 1 .c.

6.2.7 Legarea zonelsr de col!

trn zonele de col!, pentru a se asiglra o rnai bun[ conlucrare dintreelementele ce se imbin5, se vor introduce legituri suplimentare. Astfelplasele se monteazfl continuu suprapuse pe cer pufirr2O cm de o partegi de alta a col1ului. se monteazd suplimentar trii bare cu diametrul de12 mm, dispuse la circa l0 cm una de cealalti peste p1as6, fixate prinscoabe. Dach este posibil se vor utiliza scoabe strdpunse care siasigure o mai bun[ conlucrare dintre cEmdguiald qi structura peretelui,fig.6.12.

Page 7: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

r14 Reabilita rea construcgiilor

A-A

B-B

Fig.6.1 t Tiput'i de borrddri ale golurilor.

6.2.8 fntroducerea de tiranfi

Tiranfii au rolul de a asigura conlucrarea spafiall a structurilor din ziddrie,fiind utilizali la construcfiile ia care nu existn centuri din beton armaT.indiferent de tipul plangeului.

b.

c.

SCOABE

BRIDA DINBETON AF{,IVIAT

Coxrsolidarea structurilor din ziitlrie de cErErniell pi piatrl r.15

F ig. 6.12 f-egarea zonelor de crr[.

De obicei tiranlii se realizeazd din olel rotund pentru a se putea asiguraten.sionarea cu piulife. Se intfrlnesc in practic[ gi diverse alte tipuri desecliuni (ogel lat, profile U etc.) care au la extremitdgi bare rotunde. F'ixareala capete a tiranfilor se face cu plhcule sau alte pr-ofile metalice care potasigura o distribulie a tensiunilor pe o suprafa([ cdt mai nrare a peretelui gipot realiza eventual cuplarea zonei de col1.

Prin dispunerea a cdte doi tiranfi la exterior gi la interior, distanfali cu agrafeEi legali din Loc in loc cu bride (traverse) din beton armat, dispuse la 1-1,3m, se pot obgine centuri-tiran1i, care asiguri o irnbun5tSfir-e a comporldriiansamblului structural, fig.6. I 3.

PLACA 4

BRIDA DE

TIRANT

PIULITA

Fig. 6 .I3 T'iranf-cenftrrd

LEGATURA

Page 8: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

Lt6 Reabilita rea construc{lilor

6.2.9 fntroducerea de eclise din profrIe metalice

O modalitate de consolidare uscati poate fi realizath cu eclise din profiiemetalice (profile U sau comier), cu care se pot realiza centuri superioare gi

inferioare, diagonale qi montanfi. Profilele metalice care se dispun pe

ambele fefe ale peretelui se fixeazi cu prezoane, ceea ce concluce qi la oprecomprimare a ziddriei, astfel incAt se asiguri o irnbundtifire a

comportdrii structurii.

6.2,14 Dispunelea de elemente orizcntale gi verticale din beton armat

Una din cele mai utilizate solufii, care asigurd o bund legdtur6 a elcmentelorstructurale pe orizontald gi verticalIr este cea cu st6lpiqori qi centuri dinbeton armat.

Astfel de lucrdri sunt de amploare, fiind necesare desfbceri ale unor zone dinziddrie, ceea ce le face practicabile mai ales la ccnstruc{ii vechi underezistenfa mortarului este inferioarl.

Stilpiqorii se introduc la intersecfiile zidurilor, fixarea lor fEcdndu-se cucenturi simple cu conectori, fig.6.14 sau de tip eclisd (doud centuri, fiecarepe cdte o fald a zidului).

Fig.6.14 Centurd cll conectori t3].

CONECTOR ZIDARIE EXISTEN'IA

BETON ARMAT

Colrsolid,area structurilor din zifirlrie de cirdmiclh pi piatr5 117

6.2.11 Consolidarea structurilor din zidirie folosind materialecompozite armate cu fibre (CPAF'')

in ultimii ani s-au incercat cu bune rezultate folosirea compozitelor amratecu {ibre la consolidarea zidhriilor in care utilizarea solugiilor convenlionaleare unele dezavantaje.

consolidarea structurilor din ziddrie prin c6m6guirea cu beton armateste destul de eficientd, intrucat mdre$te capacitatea portantd, rigiditateagi ductilitatea, dar aceastd solulie are qi o serie de dezavantaie dintrecare menfiondm, [10]:

. c5mdguielile grele sporesc rnult greutatea proprie adiugdndincdrcdri perrnanente destul de mari, uneori imposibif detransmis la terenul de fundare mai ales cind r.a partei sunt boltisau arce,

. inclrcdrile suplimentare din greutatea proprie modificd rispunsuldinamic al strtcturii fiind posibild suplimentarea incdrcd.riiseismice-

grosirnile cdmd;uielilor pot altera aspectul estetic, qi reduc spaliul utildin clddiri,

solu{ia este mare consum.atc}are de rnanopera $i pe cluratarealtzfuii lucriiri lor este obstru c(ianatd util,rzarea rrormal6 aclF'clirii.

Page 9: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

118 Reab ilitarea con stru cfiilor

programele de cercetare - dezvoltare organizate in acest donreniu s-au

formulat qi alte concluzii:

. in cazul in care solicitarea predominantd este incovoierea normald pe

planul peretelui, este recomandatd fblosirea fhgiilor compoziteorizontale pentru cre$terea momentului capabil,

. dacd zidul de cirdmid6 este incovoiat in planul sdu este uecesard

distribuirea anldturilor exterioare compozite in zonele solicitatepreponderent Ia intindele.

Fig. 6.15 Consolidarea unei zidlrii nearmate cu memirrand compozitd.

Eficienla corespunz[toare a consolid6rii cu f6gii compozite se ob]ine doar

dacd este asigurari ancorarea corespunzdtoare a armdturii cornpozite lacapete, prin lungimi de ancorare suficiente sau prin sisteme de strAngere

(fixare).

Dacd nu se asigrrd aceste condilii pot apare desprinderi ale figiilorcompozite gi moduri de cedare similare celor de la elementele din betonarmat (cap. 7.3).

Tiranlii realizagi din compozite polimerice armate cu fibre se folosesc rnaiales la consolidarea monumentelor istorice realizate din ziddrie.

ZIDARIE EXISTENTA.

TESATIJRA DIN FIBRADE STICLA IMPREGNATACU RASINA EPOXIDICA

Consolidanea structurilor ctin zildrie de c6r[midri pi piatrl 11.9

Folosirea tendoanelor compozite respectr doui condilii principale [5]:

' interventiile structurale sunt pulln vizibile gi nu altercazd, "lrersclnalitatea" construcfiei,

. soluliile propuse sunt "reversibile" gi pot fi demontate dacdperformanlele pe tennen lung nu sunt satisfXcltoare.

Fig. 6.16 Consolidarea zidruilor din cirdmidi cu fuii din CPAF il11,a. gi b. fhqii lipite pentru cregterea capacitdlii p'rtanre la incovoiere

Ei forfbcare, c. {bgii (tendoane) nelipite dispuse pe conrur pentruconfinarea ziddriei

e pot fi consolidate fono dispugil, Tiranlii sub forma unor ,, iagiic olimerice se aplici peri teriorul$ pretensioneazd pentru nfindrii

orizontale.

Page 10: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

t2a Rcabili tar ea co n stru cgiilor

Compozitele folosite la tiran{i sunt cu arrnare r-rnidirecfionaiS avAndrezistenfe longitudinale foarte bune dar rnult mai mici in directietransversal[; de asemenea compozitele cu armare unidirec{ionali carefolosesc matrice polimerice tennorigide sunt fragile Ei sensibile ia operafiilede filetare salr a.qchiere. De aceea trebuie realizate sisteme speciale de?nn[dire in cflrnp sau de fixare tra capete.

intrucflt tiranfii din CPAF nu pot fi indoili dup6 raze rnici cle curburfl esteirnposibild trecerea acestor elemente dtrp[ colluri qi se irnpune ancorareasepaiatd a tendoanelor printr-un eiement special, fig. 6-17. Sistemul defixare ia colgul unui zid este realizat dintr-un collar din ofel gi dou6 elementede ancorare li tensionatre a fhsiei compozite. Tendonul compo zi'(, se iipeEtepe o pereche de eclise metaniee care asigurd apoi tensionarea.

SURUB DE ECLISE PENTRU FIXAREA

SISTEM DEm \ ){

ZIDARIE

Fig. 6.X7 Ancoraje pentru prinderea fiqiilor cornpc,zitefolosite tra consolidarea perefilor din ziddrie [5J"

Transf,erul for{elor de pretensionare ciin tiranfi tra structur5 se rcalizeazla princontactul dintre cotrfarr;l metalic ai zid.drie. Cele doui tendoane cornpo ziteancorate la acelagi coll se pretensioneazd progresiv prin str0ngereaaltemativd a piuligelor din capfltul pieselor, astfel inc0t sd se echitibrezemomentel e incovoietoare.

Innldirea tendoanelor compo zite, dispuse perirnetral, $o face prininterrneciiul ullor eclise metalice gi un rnan$on cle strdngetre.

FASIE COMP/CZITA

IIa

Consolidat'ea strncturilor dinL zi5drie de cirimidn qi piatrl 121

Utiliz,area materialelor compozite armate cu fibre (CPAF) la consolidareastructurilor din zidirie oferd rezolvdri simple qi rapide. Sistemul esteindicat mai ales in cazurile in care solufiile tradi{ionale nu sunt aplicabiledin diferite motive sau prezintd unele dezavantaje, printre care cea maiirnportant[ este cregterea greutifii con structiei.

Folosirea CPAF necesitd dezvoltarea unor solnlii speciale de prindere gifixare astfel incdt sE fie utilizat in intregime potenlialul strucfural alacestora.

BItsLIOGRAFIE

Nistor C., Troia L., Teodorr.] M., futriniatrov FI., (,onsolidarea $iintref ineroa construclijlor, Eiditurra Tehnich, Bucure$ti, 1991 .

Fiassapis S., The Itehabilitation and Conservation of= Old MasonryI{istoric Structures With the TJse of FRPs, Degree qif Master of,Fhilosophy, Uni.;ersity of Sheifield, tr999.Fasta A.., Resta.uro Antisrsrnico, I)ario FJaccovio llditore,Falermo, 1992"Saadatrnanesh ll. Fiber Composites for New

^nd E;risting

Stnrct,ures, I1l ACI Sfructrrrerl "lournal / hday - J'une, ],99'4,'lriantafillou 'F.C., Farciis i\tr. $trengthening of Flistoric MasonlyIitructure.s with Composite fi/arteriatrs. In: h4aterials and Stmctulres /h.{ateriaux et Consffl"rctions, Vol. 30, October 1997.Ye\azquez- Dilrlas J.tr", Ehsani M,R., Saadatrnans-qh F{. - Out - of -Flane Behaviour of ISrick Vlascnry Walls Strengthened with FiberCornposites. In AtrCI Structural .]ournal I M.ay - June 2000.Kolsch H. Car'hon lriber Cement fi/Iatrix Cverlay Systern forN'lasonly Str*ngthening. In: .IournAI of Comp. for Constr., hAay1 ge8.

Kurtis l{.f,i", tr)hal'an C.K.H. Conrpositc F'ibers fbr llxterna}Reinfbrcement of Nafural Stone" trn .J oLrmal of Ccmp. forCorrstructiofi, Arg. 1!)97 .

Etrrsani h4.R.., Saadatrnanesh l-I., Al - SaiCy A" - Shear Behavior ofURM F;etrolittcrd \ iith FFR Overlays. In: .Iournal of Conrp, furConstratotion* tr"'e'br. 1997 .

2.

3.

4.

5.

6.

7.

B.

9"

Page 11: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

Reabilita rea cons trucf iilor

Triantafillou T.C. Strengthening of Masonry Structures UsingEpoxy Bonded F.R.P. Laminates. ln: Journal of Comp. fior

Constnrction, May I998.Triantafiilou T.C Strengthening of Strr,tchues with AdvancedFRPs. ln: Constr. R.es. Com. Lim., 1998.ICBO Eval, Setv. Inc. Acceptance Criteria fbr Concrete andReinforced ancl LJnreinforced Masonry Strengthening using Fitrer -Reinforced Composite Systerns, Whittier, 1997Sika Wrap Cornposite Structural and Seisnnic StrengtheningSystems, Sike LirniteC, 2000Sika - Structura.l Str:engfhening r,r,ith Sika Carbo Dw Cornposites, 2000.

CONSOLIDAREA STRUCTURILORDIN BETON ARMAT

7.1 ASPECTE GENERALE

Construcliile cu sffucturi din beton annat au o pondere importantd in cadrulfondului nou construit in majoritatea lErilor lumii. Cu toate avantajele legate

de siguran{a unor astfel de tipuri de structrri sunt frecvente cazur:ile cf;nd

este necesard interventia in vederea reabilit6rii lor.

Cauzele apariliei degradirilor la stucturile din betnn armat sunt multiple.Astfel, o primi categorie de degradiiri - gi chiar cele mai frecvente - suntdatorate execugiei defectuoase, iar dintre acestea se menlioneazd:

. lucrdri efectr-rate pe timp frigurrrs sau la temperaturi ridicate fbrd luareaunor mdsuri corespunzEtoare care sd asigure oblinerea nnor betoane de

calitate,

. disl:unefea incorectd a anndhrrilor in beton ln conformitate cu

proiectul de executie,

. decofrarea sau solicitarea elementelor structurale inaintea termenuluinecesar atingerii rezistentelor betonului,

. utilizarea unor materiale de calitate inferioarS,

. nerespectarea tehnologiilor privirrd punerea in oper6 a betonului.

Din categoria deficienleior de execufie, care pot avea efecte defavorabileasupra structurilor din beton armat, sunt gi cele releritoare la calitateaIucr'Srilor adiacente cum ar fi izolaliile, finisajele etc.

Uneori cauzele degraddrilor structruilor din beton armat, ca 5i in cazul altortipuri de structuri, se regS.sesc inch din faza de proiectare prin:

. subevaluuea inc5rcirilor in raport cu destinalia construcfiei sau

schimbarea de destinafie,

. modeldri anaiitioe incorecter gi erori de calcul,

,{',,,':.\t:t.+:;

Page 12: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

L24 Reab ilita re.a con struc{i il or

G gre$eli tn alcituirea structurald, cum ar fi lipsa capaciffifii dedeformare plastich (sectiuni neductile) pentru construc{ii situate inzone seismice,

' Serseli conceptuale privind izolafiile tennice gi sistemele de ?nchlzire,r &cceptarea unor sisteme structttrale irnpropri,i ca umlare tr produsului

crea{iei de arhitecturd.

De multe ori cauzele avariilor sunt datorate acliunilor tehnologice sauintretinerii necorespunzitoare a utilajeior gi instalafiilor, si;ua1ie corelatb saunu cu deptrgirea durutei de via!6 a construc{iei. cele mai multe situafii deacest gen sunt intd.lnite in industrie unde avariile pot fi datorate unn[toarelorg'.duze:

. ac{iunea agenlilor chimici,

. proasta intrelinere a instalaliilor care produc vibra.tii,

. infiltrarea agenlilor chirnici in pdnza fieatici gi distrugereainfrastructurilor.

' procese tehnologice cu degaj1ri de substanle chirnice agresive,. umiditatea excesivi qi lipsa sistemeior de ventilare,c norespectarea condiliilor clirnatice (fenomenul de condens) etc.

La foarte multe tipuri de structuri intervin in timp o serie de factori care fieprin degraddri la nivelul terenr"rlui de flindare 5i prin infiltlafii de ap5. dirrconducte, fie prin deterior[ri la nivelul hidro ,si termo izolaliilor, pot concura

dlii de a indeplini ierderea capacitdlii dela rezervoare sau d apacitdlii de reginere acedlri ale structurii

cele mai multe degraddri structurale le intfrlnim, irlsh, in zone seismice.Cauzele degrad[rilor structurilor din beton amrat la ac{iunea seismicd suntmultiple. Astfel, existd strucfuri vechi care au fost supuse unui num6r relativmare de seisme fapt care a condus la pierderea capacitdlii portante ca unnarea oboselii materialului. Insdgi conceptul de proiectare ductil, care sti inprezent la baza proiectlrii construcfiilor ?n zone seismice, acceptddegradiri structurale in cazul unor acfir.lni seismice extraordinare qicare necesitE ulterior intcrventii:

co n -+oxir'.f, a v$iu stru c tre ri lo n ctri ri ibeto n arm a t

?" ? fi)RFNil $ilH H G E iq mRA R, ffi B g Cffi NS # H,H tlAHq. ffi

tr?5

Reebilitarea structurilor din treto' armat se rloate reaiiza prin rnai rnulteprocedee. Perfcrrmantele noului sistem cleat strnt insd conditionate rie o seriede factori cum ar fi:

i, compatibiiitatea dintre deformabilitatea sistemului r,,eohi si a celi-ri cucare se realizeazl' consoliclarea Ia nivclul ficcilri slemerlt strucfrrrai;

ii' realizarea r"tnei conectdri cdt mai bllnri: ?ntie ciele clog5 elenrente {ce}nou gi cei vec.hi), astfel ?ncf;t si se asigure un bi.rn transfer alincdrcErilor;

iii. tnodeia::ea corect[ a noului sirsteni creat;iv' dezvoliarea unor pr'cecieee de evaruare a

'er-fbr'rantelor si

comportdrii noului sif;tem creat.

Analiz-ele ef-ectuat$ asupra posibilitrgilor cle cregte'e a perforrnan{elorstructurilor existelrte, rlai ales la acliuriea seismicd. au condus ia o serie demisuri de reabilitare cordilio'0ncl creqterea capacitdgii portanfe qi adgiditdtii orizontale cu cea a d*crilitrgii ele'ientelor structuiale [lJ. Acestlucru se poate realiza, la structurile in cadre clin beton armat. nrin inai multeprocedee:

i' introducerea unor panouri .re rigiciiza'e sau oregterea capactthliiportante a ceior existente, fig.7-1.a - panoudle pot fi clin beton arffatsau ziddrte;

ii. infoducerea de contraviintuiri rJin ofe!, fig.7. I.b, cu carActer locat fnochiurile cadrelor, sal! cr] caracter general. cuprir:lzdnd zone dinsfructur6;

iiri. introclucerea un$r rrtructliri acliacente, fig.1.1.c * rolul acsstor? poare{i divers, pleciiud de la rigiriizarea gi diminuarea eforturiior stl"ucturii,la unifornriz.liea modurui dre cornrro-ratre a a'sambruhd pr;nrjiminuarea efecfelor iiin torsiune etc.;

iv. refhcersa capacitiiil structurii pr-in creqrtei:,ea capacit5fii portante aeienleirt*ior struckrralc: stiipi, grinzi sau rroduri, tig.:.i.e.

'

Lri cliiclirile cr.r pe;r:iri structul";ili riin betor: arrn*.i prineipiiie de reabilitare selimiteaza ?n generml ln r*far:erea capacitdlii portante a elernentelor

I{xT

.dt

Page 13: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

126 Reab ilitarea construc{iilor

structr-rrale prin inchiderea fisurrilor urtilizdndu-se injectari cu rnoftar ltau curEgini epoxi. Cregterea capacitd1ii portante a structurii se poate realiza prin:

i. intrcducerea de pereli structr-rrali cuplafi la cei existenli, fig.7 .2,(perefii noi se pot realiza pe o parte a peretelui existent sau psarnbele pArfi);

ii. cdrndguieli dirr betorr artnat pe o p&fiei sau pe arnbele pbrfi a pere'reluri

existent (pr:in torcretare);

iii. bord[ri pe con[ur cu conectarea elementelor'la interseclii, fig.V.3;

iv. introducerea unor struchu:i adiacente.

. CONSCLII]ARE_---g1p

c. d.

Fig,7"i Frocedee de consoliclare a structurilor in cadre din heton armat.

Xn toate cazurile va trebui s5 se realizeze CI conectare la interfala dintreeiementele vechi qi cele noi, asttrbtr ?ncdt s,l se asigure conlucrarea ciintreacestea, care s[ conducb [a un singur sistem structural ornogen.

Ca uru1are a cliversitalii sistemelor utilizate qi a tipurriior cie avarii care potapare ia construcfiile dirr betorr arrnat este dificil de a preciza proceeleuloptim de reabilitare.

Consoliclnrca structurilor clin beton annrart 127

nq4*

fig.7 "2 Cansolidare,&perefilor structurali clin beton arnnat cul perefi nci.

FiC.7 ,3 Borclarea pere{iior stn,,retr-rraii dniri heton arnlat.

Cniar c{acd acest dorneniu oe up6 Lrn troc imporiant ?n preocupflritrecei'eetiitcnilor Si a stl-ldiflor de str;ecialitate, ffiri $je pot contrNtrzr*'re[sts" optime,fieca.re slsteffi reprezentAriCr un eiLZ ailarte. Iv{ai mult, urtilizal:ea unuria saLlaituni procedeu este concSi'gionatil de posibilii6fi[f; tehnoiogice $i mai atres decetre econofflice.

Page 14: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

12& Reabilitilrea constl'u c{iilor

7.2.1 Consolidanea cu panounri dim beton armaat sau dira ziclilrie

Frocedeul se utilizeazd pentru rigiclizarea gi cregterea capacitafii portante laacfiurri laterale a sistemurluri structr-rral. Arnplasarea acestora se face pe cfit:posibil in zone frrd u$i f i ferestre, pdstrAndu-se, in acelagi timp,continuitatea pe vertical[ pentru a nu crea zone cu modific[ri brugte dedgiditate.

trn practica curentfl, atunci cltnd este vorba de zone ftrE goluri de ferestre,datoritd sirnplitflfii in execnfie, sunt utilizate panorile din ziddrie impdnate inochiul cadrului. Imp6nare& se poate realiza eu piese metalice" fig.7.4.?t, sauelenrente de ziddrie dispurse inclinat, fig,7.4.h.

Fig"7.4 Procedee ele ?mpetnare a pallourilor Cin zidririe,a" ?mp6nare cu priese rnotaliee, b, ?rnpflnare cu ziCH,riE

trn zonele er"l goluri de ferestne sunt incticate panourile din Lreton annat c,aretrebuie ancorate in elernentele adiacente, grinzi qi st61pi., frg.7.5. Conexiunease poate realiza cu bare din olel beton introdurse ?r: gfruri ce str[pung sau nLlelementeie structurale, sau cu conectori de tip conexpand. Irrin acestprocedeu se asigurd o bund conlucrare intre elementele structurii existente Eicele nou introduse, evit6ndu-se astful concentrlrile de tensiuni la colturilepanourilor de rigi dizare.

b

Consolicilnrea .structuninor ctin bcton arnrat r29

Fig.7.5 Procedeu de coneotare a panourilol din beton arrnatintrodr-rse in ochiul cadruh-ri.

Atr-rnci c?nd grosimea griruii es;te rnult mai rnica dec?t ldfiryrea stdlpup-ri,arnplas area panoului din hreton arrnat se poate realiza lateral grrniii, cHaneora:te,a la nivelul pianqeului cu sau ffu:rd conexiurri in elementele verticaleaciiacr*nte, fig.7 .6.

Fig.'1.6 Procedeu de coneetare a pancurilr.lr din beton armatintroduse I ate rutr grinzii,

Anrberle procedee, prezentate antefior, irnplic6 reg.lizarea unei buneconlucriiri clintre structur6 gi panoul cle rigidizffie, astfel incfrt, in cazu! unorsolicithri mari sd nu se poat6, produce exp,ulzarea pangului pi sE se evite

Page 15: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

r30 Reabinita rca constru ctiinor

concentrdrile de tensiuni din zonele de contact, de la coltruri, dintre panou Eistructurd, trn unele cazuri, atunci cflnd rigidiz[rile se efectue azd, peperimetrul exterior al construcliei, pot fi utiltzate panouri prefabricate clllegdturi de tip conector gi matarea rosturritror cu mortar, ftg.'7 ,7 .

A.A

;€aFig-7.7 Procedeu de conectare a panourilor pref,ablicate l2l.

7 "2"2 Conaselidare& cu sis'tenme de comfrav6.sltuire dina o$etr

lJtilizarea contravfintuirilor din olel la reabilitarca structurile in cacire dinbeton artnat este din ce ?n ce nlai utilizatL. Cawza principald este legat6 deraportul greutate-rigiditate sii de unele aspecte tehnolsrgice.

Sisternele de aontravAntuire se realizeazd. sulo fonna urlor raffile rnetalice inintericrutr effircra $ie amplassazd pontrav0tuiriXe. Prinderear rarnei ?n oehirrlcaCrului se poate realiza in rnai nrulte rnoduri:

i" c.r-r #ilnectori, spirale ,si rnox'tar" fig"7.l;ri. #u conectori cle tip CIonexpand ,pi rna[iu'e su trnortar, fig.7.8.a;

iii. 6lrun intennedir-rl unclr etremente ffietaJie:e fixate pe conturutr goXului t:uCIme1s>;pandurri, de carfl se cupXeeu:d cu ,gr"u"uburi r:lernentele cle

r:mmtre..rfrmtuir$, flg. 7 " [|b,iv" pr"in lipire e r-r r:flqini etrrcxi., tig.7"8.c"

In fr9.7.9 sunJ ptezeniate dou6 llnagini ';u sisteme de contravfintuiri ur.etalicetrtilizate ?n ^lapoiria L4].

Consolidarea structurilor clin beton arrnat 131

Fig.7.B Procedee cle conectare a panourilor de coru"avdntuire.a. cu conexpanduri gi matarea rostului, b. qi c. cupiesb intennediarl

Printre propunerile mai recente, dintre panourile de contrav4nflrire custructur:5 metalich sunt qi cele sub formd de fagure. Panourile sunt fonnatedintr-o placd nretalic[ cu rigidizEri din profile metalice . fig.1.l0.a, l4].Sistenrul poate fi realizat Ei din subansamb.le imbinate intre ele cu guruburi,fig.7.10.b. Prin segrnentarea panoului rezultE posibilitatea de manewaremzuruali. ceea oe pennite introdncerea elementelor gi la rigidiz5rile dininterioml construcfiei.

a.

b.

e"

GRINDA

CONTRAVANTUIRE

ASAMBLARE

CONTRAVAT\JTUIRE

ASAMBLARE

SISTETU DECONTRAVANTUIRE

Page 16: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

x32

A

Fig"7.9 llrocecleu de conectare a

a, prCIcedeu, clasic cu conectori gi rnfirtar,

Reabilitar"ea construcfiiXor

b.

co traviintlrir:j ior [4 i .

b. collectarea cr-r r5ryii:li epoxi

Acest procedell este practicat irr-rnraioon fier, iar corrstrucliei arJiacenidsacgi a.teL aler, sau poate; asigura ot<x:s

Sunf situa$ii';rdnrtr f,rin fii-rpIar"ca L]r]orlau.r; ali:ll--tr u r:u c ar;e r:teri s t i c i s Ll p el i oarefi&t:* im purie rsftX:ijitare,;:i. Astf"el setr at,*ra ic prin cu plerre.

Cdmdguirea const* ?n ci-egfereacare s* incors',:1"eazf; cu o cifniag*ini 1ial"

trntrulclLloerea Ce cdnraguieli estein continr;are er unui element Ceportante iniliaJe.

i* sif,;a$ile cdncl se impune extindereapoate cregte cagracitatea ansalriblului iaccnrrlortars rnai buar6 la efuctele ciln

rcgii nciiacente se pcate ob{ilre unr Cin purrctul c-le orecler-s an cauzei

pcrate rcnltza D cregte'e a rigiditatii

secfirinii unu_i el*ment cle co princ{in beton ariilat. intim logatb entul

valabilE arat pentru a irrrpiecnica cleteriora.reaconstruc$ie cat qi pen'a ur cregterea capacitatii

f-,' ro n s o lida *ea s tr u c tu rii o r el in b eto n a nnniu t

7 "2"3 C{pffi-nofiidarea pn$m imtroa}ffics$'#& uyrsr s{:rwcturf, acntacemte

-d.1-IJJ

7.2.4 consoiidarea prrin refacerea / cre,eterea capacitEfii portante aelernen felor structurale

cel mai fiecvent procerleu intfrlnit in practica co'soliddrii structuriior dinbeton an'at este cel bazat pe utiiizarea c[rn5guieriror din beton annat, careare o a'ie,largi de apricabilitate 1a st6rpi, gnnzi, diafragrne, pii*-.r. poa,pilofi ai infrastructuritror, firndalii etc.

1*rJ.

Pe lAngii aceste sisterne de consolidare, in momentur cie fag6 sunt din ce ?n cemai utlizate <iiferitc arte procerree rjinhe care firo parte gicele cu rnateriaiecornpozite care a.u pe lAngd avantajul intrrducerii rapide iil op*.a Ciposibilitatea svitirij cregterii greut5fii conslnic,giei.

Fird a intra in rietalii, specifice diferitei.r prccedee cje consolid.a.re care clepe larg d*zvoltate in literatr.ua de speci {5, 6, 71, invor fi pr"ezentate mrmai uneie eiemente de p ,, el'iru stirpiFig"?.I'J Tipuri *ie Fancr-rri

a" pafiou -rigiclizat eu nerurrri,rie *u-r.i{ravfiyrtui re cl i n ta}.tl#..

h. pancu *1ir-r cri,rietf, as,?rnt)1a.t;.e

Page 17: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

134 R.eabilitarea constnu ctiilor

Cele mai practicate sisteme de consolidare locald pentru stdlpi sunt [2]:. cdmlguieli din beton arma! frgJ.ll.a,o c&rcaSe din tablh, la care se injecteaz5 cu mortar pe bazd de ciment

interspafiul dintre elemeut gi carcas6, fig.7.1 1 .b,

r csrcose din profile metalice fig.7.l Lc,. fretdri cu platbande fig.7.11.d,. fretdri cu cabluri fig.7.1Le,. tole din tabl6 lipite cu rdgini epoxi frg.1.2.f.

ffiffiffi(t

€!

Fig.7.11 Procedee utilizate la consolidarea stAlpilor din beton armat.a. cdm[guiall din beton annat, b. carcase din tabl[ 6i injectlri cu

morlar, c. carcase din profile metalice, d. fretdri cu platbande,e. fretdri cu cabluri, f. tole din tabld lipite cu rdgini epoxi

La unele dintre procedeele de consolidare a stalpilor prezentate infig.7.11 se pot utiliza gi prinderi suplinientare cu conectori de tipconexpand pentru o mai buni conluorare dintre sistemul de cdmdg.uire gisistenrul inifial [3].

E2vzFIIJmz.oJ

3aE(.J

ITJ

aJgmBtUJtrTYo^z.'uU)

()(Y

d.b.a.

ul F;'

<ipzt\aldalcJfrls' ,iul?il K.Hitrjbizzlx6i5Fricnili(Yltri

I\

?t?LJOuJ o-F I]J

-t rL

st60(t--

4n{lJ*Jo

consoliderrea structurilor din beton ar,rnat 135

unele sistenre utilizate la stdlpi pot fi extinse identic ai la grinzile din betonarmat, iar nodurile, care de cele mai multe ori fac conexiunea ?ntre zoneleconsolidate ale stdlpilor cu cele ale grinzilor, trebuie tratate in rnod specialpentru a se putea asigua conlucrarea dintre elernente.

cele mai uzuale procedee de consolidare a grinzilor din beton armat sunt cuann[tur'd flexibild, prezentate in fig,1.12" Astfel, dispunerea etrierilor sepoate realiza pr-in strdpungerea pldcii, fig.7.fr9.7.12.c. Perforaliile la nivelul plicii se potcele de la nivelul inimii nurnai pentru etrierisnnt prezentate pe larg in literatura de specialitate [5 gi 7].

Fig.1 .12 Procedee utilizate la consolidarea grinzilor din beton armatprin cdmEguieli din beton armat

I-a realiz:area crmdguielilor grinzilor din heton arn)at se va avea in vedereca dianretrul minim al etrierilor sr fie cle 8 mm, iar dispunerea acestora s.;se lhcd ia 10-15 cm distantd. Pentru a se plrtea asigura conlucrarea clintrearma.tura noud si armStura existerrtE clin grindd se vor realizz conexiunicu eclise sudate dispuse ]a distanfe cuprinse intre 50 qi 100 cm [5, 6, Z].

un procedeu de consolidare "uscat" a grinzilor din beton armat este cel cuprofile metalice sau carcase fixate de structura existent5 prin elemente deasarnblare cu filet (prezoane, conexpanduri etc.). In {ig.7.I3.a elementelelongiftrdinale din comier, amplasate la pafiea inferioari a grinzii, sunf;ata}ate gi se asigurd conlucrarea numai prin intermr:diul unor prszoanetensionate, care au gi rol de etrier!. f)ispunerea prezoanelor se faceaserninitor cu cea a ekierilor prin perforarea pl[cii.

b.

Page 18: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

136 R eahilita e'ea constru c{[i[on

Fig.7.13 procedee utilizate la consolidarea L:u profile metalice qi

carcase a grinzilor din beton armat.

Irrofiieie metalice, fig.13"b, gi carcasele, fig.13.c, pot fi ataqate grinzilor din

beton annat cu prezoane saLt conexparrduri, iat pentru a se asiiBura un

contact cdtmai bun intre elernente se poate practica procedeul injectdrii cu

rnor.tar pe baz6 de cirnent. fn fetrul acesta pot fi corectate toate

neuniformitaflle rezultate din turnarea elementului din beton arLna;l.

Intrr-rcfit intre beton qi metal se poate rcaliza o bund conlucrare prin lipire cu

r6gini de tip epoxi, acest sistem este des intf,lnit in practica consolidfinii

grlnzilor. procedeul este utilizat atfrt pentru cregterea aapaaitag"lt portante la

rnofirent incovoietor, fig.7.74.a, pi respectiv ta fo(d t[ietoar:e, fig-7.14-b, cdt

gi pentru situalii combinate, fig.7.r al treiiea tele

verticatre pentru preiuarea for{ei fi disptls saLt

clisconrinur-r sub forma unor platbande cestlni pro td o

prel'crare speciatra a suprafblei din beton penfi:u a se asigura pX,aneitatea gi

reducerea grosirnii stratuluri de aciezi'i '

Consotriclarea structurilor clin beton armat

7"3 COI{SOLXDAREA CU FRODUSE DTN CPAF

737

Conrpozitele cu rnatrice polimerice afinate cu fibre (CPAF) au inceput sd fier,rtili zate la rea'bilitarea strtrcttirilor din beton armat in situa{iile in caresolufiile convenfionale de consolidare s-au dovedit deticitare sub anumiteaspectei. Depri solufiiie de consolidare bazate pe CPAF sunt relativ noi, inultirnul deceniu s-a actrrnulat un volum important de date analitice giexperimentale pennilAnd aprecieri realiste 'in privin{a viabilitfiii acestorsolu{ii in proiectele de reabilitare structurald.

LJna din solu{iile cele mai aplicate pentru consolidrtrea elernentelor din betonarnrat este placarea cu platbande din otel; dezavantajele acestui procedeu(discutale in cap. 4) au condus la introducerea plac[rii cLr fAgii din CPAF,solufie cu avantaje eviclente. O altd, metodi clasic[ gi anurne cfinrd;uireaelementelor structnrale s-a doveclit eficientd in trrrivinta creqterii rezistenlei gi

asigurdrii ductilitefii, dar c,ostisitoare in privin[a consulnului de manoperd.,sporirea rigidithtii qi intreruperea inerenti a exploat[rii constn:cfiei pedrrata efectu6rtii lucrfl,rilor,

CPAF ofer[ o gam[ cie propri,etfrli convenabile: rezistenf[ La ccroziune,densitaue redus6, modul de elasticitate ridicat, earacteristici rnecanic,e"dir:i.!ate" ?n rapcfi. cu cerinfele cle rczist:en\ra qi rigidita"te, defbrmabilitateacceptabild ;i posibilitatea firbricarii unor procluse adecvate solufiilor dec-orr.solidare. Pe cle alt[ pal-te ol,seste lnateriale sunt relativ scl]rnpe, iztrexpe-.rien[a pracoricil acuffirlillcd rllr pennite in<;h fix'mularoa unor conctruziidetinitive rr;feritoare la Cr"rrahilitatea soluliilor bazate cle CPAF"

Alte ar,${Lr{nente ?n sprijinul f;oiosirii CPAF tra consolirj'area structurilor Cinireton anrrat. se refer5 la; aplicarea solufiilor de cclns;olidare in spafii lirnitate,eiinrin &{en structurilor provizorii pen1l'u spriiiniri ternpore}re, reducereasenrniflcativd a costului metnoper*i "$i micgorarea pflnFi \a anlliare a

?n trerup eri 1 or ?n f;irr c [i ort area cr)nstruc fiei "

FAnh in prezent s-tru r.rtilizat aceste solufii mai atres la.:

n cclnsolirlarea grinzilor gi

" coosoiidarea grinzikx qi

r corrfinarea stfllpilor,

pldcilor degra dat* din incovoiere,

stdlpilo r degrada.{:e din lbrfecare,

c.b.

Fig.7.I4 Procedeecu Pl6ci

de consoliCare a grinzilor din beton atmat

din tabl6 lipite cu rdgini ePoxi"o consolidarea cosurilor inclustriale.

Page 19: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

t38 Reabilita rea constructiilol'

Inginerul proiectant nu tre.buie sd o'forleze" insd utilizarea acestor matelialedoar pentru cd reprezintd solulii moderne, ci s5-gi motiveze alegerea pe oeraluare cuprinzhtoare tehnicn gi economicd.

7.3.1 Componentele solufiilor de consolidarebazzte pe CPAF

Solufiile de consolidare bazate pe CPAF se pot rcaliza folosind conrbinagiivariate de fibre qi matrice polimerice. Cele mai utilizate constihrente aleCPAF pentru consolidarea structurilor din beton armat sunt r6ginileepoxidice, poliesterice qi vinilesterice ca matrice, respectiv fibrele dincarbon, sticl5. sau aramidice pentru armdturi.

Rdginile polimerice utilizate la sistemele de consolidare bazate pe rnaterialecompozite se pot reg6si ln urmhtoarele componente:

i. gr und, utilizat la anorsarea suprafefei betonului psntruhrbundtlfirea aderenlei cu rdginile utilizate la impregnarea amrituriisau a sh'atului adezir';

ii. chit, folosit c.cazional pentru nmplerea sventualelor goluri lasuprafafa betonului qi netezirc.a suprafegei la care se atageaz6piatbanda compozit5;

iii. matrice, pentru impregnarea fibrelor, avdnd roiul de a menlinearrnhturile in pozilia irnpusd de tipul compozitului gi de a seasignra rnediul de transnritere a tensiunilor prin proclusulcornpozit;

iv. adezivi. utilizafi pentru asigurarea conlucrdrii dintre platbandacornpoziti gi beton - stratul adeziv pennite transferul tensiunilor?ntre elementul de beton armat gi produsul compozit folosit laconsolidarel

v. acoperire prolectoare, ce asigurd proteclia exterioard a armdhrriiprollusului conrpozit fali de agenlii agrr:sivi din mediul inconjur6tor;

t,i. Jibrele ce rnateria:le de armare, realizaie din sticlii., carbon sauarermide se stiliz-eazd sub fbrma unor lilarnente continue sau subtormd de tesdturi.

Tipurile de produse compozite cu matrice polimerice, armate cu fibre,utilizate la lucr6ri de reabilitare structuralA au fost prezentate in cap. 4.4.

Consolidarea structurilor. clin beton armat 139

7.3"2 Probleme speciale $i precaufii necesarg Ia utitizarea sistemelorcompo zite rle consotridare

Ilecizia privincl posibilitatea utili zhrir CPAF la consolidarea elementelor dinbeton arrnat trebuie adoptatd pe baz.a evalu5rii avantaj elor $i riscurilorpotenfiale. Ac'este riscllt-i, degi nnrlt recluse <j.atorit6 programelor recente decercetare - dezvoltare, trebuie cunoscute gi luate in consiclerare la adoptareasoh-rfiei de consolidare qi anurne:

a- Iribrele din sticlh E pot /ri atacate de ffrricliul alcalin din beton, dacdannEturr:ile intrf; in contact direct cu acesta, Sticla cu zirconiu esterezistent[ la acfiunea agresivel a alcaliilor, iar stratgl de pr:otecfie dinpolimer: previne aoest mod rlte cleteriorare, De asentsnea coroziuneaI-ibrelor din sticl5 sub tensrluni ridicate reprez,inth lrn pedcr:l pcitenfialpentru sistenrul compozit.

b" in privin{a ciur:abilit5fii matrioelor polimerice existd suficiente clatepri-,'incl rrrenfinere& prCIpt'iet6{ilor acestor /"Jomponentc ?n lnecliiagl:esiive. Experimenrfirile privind, influenfa adaosurilol fblosite peittruimbunitf;lirea cotllportirrii I;r ractrialii 'rltraviolete nrr iru eviden{iatclescregteri substanfiatre ale rezisten felor ftleLranice.

c- Feribrll;lt$,ntele etlezivilor utilizaf i la plac alea grin r^ilor din beton alnlatcLt platilande sau mejmbrai"L& colllpozite au fbst r,'erificate pe parcursutra illai nllllt de 20 de ani, rezult.atele obfir:i-rte f]ind converllbile acestoisolurfii.

d. Sistemul cotnp(lzit r*aLizat prin placauea grinzilor dig beton arrnat ouplatbande diri ClrtlAF are o coffiportar:e foarte bun[ la acfiuni repetate,iar fluajul colnpo v,itelor,?i al ader,ir,'ilor esfe neseulni f,jcativ.

e. int legfi.turd cu pro leoterea in &nsambiu & sistemului de consoliclareCII'AF este rlecesarh colect e rezwltatelorprin morritori'z,area aplicafii in irnplicareatilor care s;t6pdnesc bine ffi.A or compozite

o6t s i a, stru cturilor clin beion arnr.at sflrr prin cooperareinterdiscipl inari.

Page 20: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

x40 R.eabilitarea con strtrc{illo r

?.3.3 Folosirea cPAF la consolidarea elementelor incovoiate din beton

armat

7.3.-\.a Modul de realizare a saluliei cle consolidare

Consolidarea grinzilor Ei pl[cilor dir"r beton armat se bazeazd pe o soiu]ie

reiativ sirnpih din punct de vedere conceptual, dar eficienga acesteia esie

determinat[ de capacitatea zonei conlpozit - heton de a prelua qi transmite

stdrile de tensiuni dintre comporrente'

Eficacitatea sistenruiui este influer:fati de tnodul in care se realizeaz5

produsul compozit folosit la cotrsolielaie gi se aplici pe suprafala tretoirului.

Aceast6 re14ie depinde de:

i. lipirea unor platbande din CPAF (oblinute prin puhr:udene, prin

contacr sau prin vacuumare) qi aplicarea acestora pe supratafa de

beton, utilizffnd un acleziv cu propriet[fi fizico-mecanice adecvate;

ij. aplicarea unor meinbrane cornpozite realizate la locul {e puner-e iiropera, folosind tehnologia uzuald de formare a srtratificatelor

cLrnpozite prin procedeul "de contast" - dupd dispunerea unuistrat de rdqind se apiich succesiY stratulile de annbtur[ sub formaunor benzi din leshturh care se preseazd cu rulouri, obfinaild astfel

simultan elernentul compozit 5i acleren{a cu suprafbla de beton;

iii. dispunerea afindturii gi a rfuinii ?ntr-un mediu vacuumat, constd dinpla.sarea annhfurii aloifuite din fesdturd peste zlJna ce trebuie

consoli<iatd gi infuzia raginii sub vacuum - procesul se desflqoardlntr-un mediu inchis, infuzia de rdqinl umecteazd stratul de armaturd

gi umple fisurile din beton.

Propriet[file ce]e mai unifcrrme se oblin prin utilizar*a platbandelor gi

memhranelor compozite prefabricate lipite <le be1.on printr-un adeziv

puternic, avAnd caracteristici {izico - mscimice cornpatibiie atiit cu stratul de

treton cdt qi cu proriusul comp*zit.

Ilrocedeul prin contac.t este cel rnai convenabil aptricirii "in sittt"o atkt ca

flexibilitate a procesuhii cflt pi ca pr*! de cr"rst. Totirgi pranrietd{.ile sisternuiui

rezultat a.u tr rnare impl"6gtiere" *on-lurnul de raginl es!.* rclativ l"'rdieat, iar

rnembrana cornpoziiE rezultatl duph iltdr"ire ar* propilei8ti mecaniq:e rnai

reduse.

Consolidarea strueturilor clin beton armat \41

Infuzia de r5qind in mediu vacullnrat conduce la ur element compact cuproprietdfi superioare la cale rezultd o dispunere corectd a stratului dearTnare.

in cazurile (ii.) Ei (iii.) ripina polimerici indeplinegte gi rolul de stratade,ziv, format simultan cu produsul compozit; depi in acest caz existdnai puline interfele la care se poate inilia cedarea, se elimini stratultenace de adeziv, favorabil cornportirii de ansamblu a sistemuluihibrid.

7.3.3.b Consolidare pentru sporirea capacitXfii portante la incovoiere

La consolidarea elementelor incovoiate din beton armat cu ajutorul CPAFtrebuie fespectat conceptul general al ann6rii exterioare astfel lncdt modulde lucru al elementelor ?ncovoiate sI nu se inrdut5feascfi.

Toate cerin{ele de perfirrmar:![ impuse structurilor iniliale trebuie menfinutegi la cele consolidate"

Prin soluliile propuse trebuie evitate devierile nrajore de la distribuliiletensiunilor pe secfiunea transversaid a elementelor in cele doud stdri(consoiidat gi neconsolidat).

Selt: ctarea produsului compozit pentru armarea exterioar5 gi aadezivului trebuie sE asisure modul de iucru unitar al elementuluicorrsolidat.

Froiectarea qi realizalea consolidS.rii elementelor din beton atmat solicitateia incovoiere cuprinde urmbtr:arele faze [8]:

a. Alegerea unui compozit cu nrodulul de elasticitate suficient dernare (preferabil cornpozite realiz,ate din fibre de carhon qirnatrice epoxidice) pentnr a folosj platbande subfiri cu proprietilistabile in timp. Un detaliu cu straturile coinponente ale uneisolufii de oonsolidare bazate pe fibre de carbon este prezentat lnfig.7.l5 [9], iar in fig.7.16 sunt ilustrate solufiile curente deconsolidare a unor elemente incovoiate, folosind platbandecompozite.

Page 21: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

142 Rea bilita rea construc{ii}or

Fig.7. 15 (lclmponentele solufiei de consolitiare cu platbandir din CPAF t9].

b, Stabilirea secfiurnii transversale a platbandelor compozite pentru

oblinerea unei cregteri a capacittfii pc*ltante astfel incdt s6 se realtzezeun mecanism de cedare conv'ellabil' In literatura de specialitate sunt

prezentate unlEtclarele rnoduri specifice de ceclare:

bl. curgerea arm[furii cli,n ofe] urmatd. de strivirea betonuiui in zona

cornprimat6;

b2. crtrgerea annirturii insofitd de ruperea Ia ?ntindere a platbarrdei

compozite gi apoi strivirea betonutrui din zona comprimatir;

b3. desprinderea platbandei iu zotra fisurilor nrarginale;

b4. ceclarea la forfecare a" betonului in zonele de capdt ale

pXatbandelor;

b5. desprinderea platbandei in regiunea t-rsuratE cu nromente

tncovoietoare rnari;

b6. desprinderea platbandei datorit[ cletriveldrilor betonuluri;

b7. ceclarea aderenfei platbandd - adeziv;

bB. cedarea legHturii platbandd - adeziv sau acleziv - beton;

b9. forfecareainterLantelarf a platbandei colnpozite stratificate.

Se considera convenabile mecanisrnele b1 gi intr-o oarecare m[surdbz,

/ STRAT DE RASINA

{ PLATBANDA COMPOZ|m.4 STRAI'DE RASINA

Consolidarrea structurilor alin beton arrnat 143

'iig.?.1 6 Consolidarea grinzilor din treton arnrat cu lrlatbande corTlp ozite.

c. Gradul de consolidare (raportul dintre rnomentul capabil alelenrenhili-ri consoiidat ;i cel dinaintea consolid[rii) se recoman,Ch sd.

nu depEqe cazvl extrenr in oare pLatbarrdacle CIIAIT rfine un coeficient de siguranldsub?ncdrc l.trj + 1.2, [S].

d. Verificare'a posibilitllli de cedare preffratur[ prin txecanisme dedesprindere a platbandslor oompo zite.

a*l

:i',-,,

q

SURUB DE ANCORAJ

JL'G [IETALIC

Page 22: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

144 Reabilitarea construc{iilor

e. Prevederea tlnor mijloace de ancorare, in special la capeteleplatbandelor compozite [10], dacd se anticipeazi desprinderiprematute, fig.l .16 9i fig.7.17.

f. Execufia corecti a tuturor operafiilor, sub un control riguros.

Detalii privind consolidarea pldcilor incovoiate din beton annat suntprezentate in fig.7.18.

Fig.1.17 Detalji cle fixare a capetelor platbandelor compozitepentru reduoerea tensiunilor de desprindere ll0].

7.3.3.c Consolidare pentru sporirea capacit[lii poftante la forfesare

Preocupdrile specialigtilor pentru consolidarea Ia forfecare a eienrentelorincovoiate din beton armat folosind CPAF s-au materializat in solutiidiverse, o sintezh a aoestora fiind prezentatl in fi9.7.19.

Proiectantul va decide pe ce suprafele se lipegte elementul cornpozit, daci seutilizeazd o meinbranh continud sau fdqii, precurn qi dacd este necesardancorarea produselor compozite in grinda de beton armat. Se recomandd cafibr-ele din stratificatele compozite sd fie orientate dup5 direc(ia tensiunilornormale principale de intindere.

ffiffiffiililffi[fi

Consolidarea structurilor clin beton armat 145

Fig.7.18 Dispunerea figiilor cornpozrte pentrLr consolidarea plrcilor Il r J.

contribufia CPAF la sporirea capacitdlii de rezistenld la forfbcare esredetermirultd de m rigiditatea stratificatului compozit,calitatea adezivului sitela lipire, rezistenlele mecanice alebetonului, scherna d elor comlrozite gi orientarea fibrelor.

Rezultatele experirnentale obfinute in cadrul unor programe de cercetaf,e _dezvoltare au evidentiat existen{a a clou6 mecanisme de-cedare a elernentelorincovoiate, consolidate in vederea sporirii capacitifii portante la forfecare;

i. ruperea la intindere a elementurui comp'zit (in apropierea fisurilordin forfpcare a bstonului sau la colfurili grinzii) aatoritx concentririitensiunilor;

ii. desprinderea compozitului de pe suprafafa betonuiui.

Sporirea e propor{onald cu proclu sul E"p"(E" este iNui; ia; pc este rapoJul dintrearia sec lnhrlui compozit gi

^ii^ seclitrniitrarrsversale a gpinzii din beton armat). Teoretic oiientarea fibrelorcompozitului ar trebui si fie cdt rnai aproape de +45" (sau +45. in caz.ul

Page 23: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

1,46

solicitdrilor alternante) dar pentru afolosi orientarea fitlelor la 90" fatd de

Reatrilitarea constructiilor

ugura execufia consolid5rii se poateaxa grtnzil

90' 90"

45'

+45"

Fig.?.i9 Sisteme de consolidare la for15 tAietoare a grinzilor cu CPAF.a. membrand continud cu fibrele nonnale pe axa grinzii, b. armare

cu fbpii rrerticale, c. arrnare cu f65ii inclinate, d., e. qi f. amrarecu membrane av&nd fibrele cu diverse orientlri

in cazul in care se folosesc f6gii compozite verticale satt inclinate,distanla dintre fdgii trebuie stabilitd astfel incit fisurile diagonale dinbeton sd intersecteze cel pulin o fdqie. Utilizarea fAgiilor este avantaioasideoarece ugureazd realizarea straturilor adezive cu grosimi constalrte.Fdqiile inclinate cll arrnare unidirectionald sunt mai efioiente decAt celeverticale sub aspectul rezistenlei la forfecare gi a rnodului de propagare a

fisurilor din forfecare.

b.

d

e.

Consolidarea structurilor din beton armilt !47

Lrtruc6t la ffuiile diagonale poate fi iniliatd desprinderea capetelor, mai alesin zona intinsi este recomandabil[ utilizarea jugurilor (fbgiilor in U).Continuitatea oferitX de geometria fdqiilor in U elimind efecturl concenfrIrilorde tensitmi care apar la capetele fliqiilor liniare situate in zona intins6.

i,uflpurarea cornplet[ a grinzii cu o mernbrand compozitd este mai eficientddecdt cdmiguirea parfiall in U sau numai pe fefele laterale.

CAnd in{Egurarea complet[ nu este posibilI (de exemplu ia grinzile T, ftrdposibilit5li de acces la fa\a superioard) se recomandi ancorareacompozitului in zona comprimatl a elementu]ui din beton armat. Cradul deconsolidare in cazul solicitdrii la forfecare trebuie lirnitat, astfel incdtcoeflcientul de siguran!5 sub acliuurea incdrclrilor de exploatare sd fiecuprins in intervalul l.l : I .2112,13, 14].

73.4 Atillz,area CPAF la consolidarea stdlpilor din beton armat

Folosirea compozitelor polimerice armate cu tlbre la rspararea qiconsolidarea stAlpilor din beton annat este considerat6 in prezent una dincdile cele mai eficiente de aplicare a compozitelor nroderne in corrstrtrcfii.Prin infigurarea lhgiilor conrpozite flexibile preimpregnate cu rbginipolirnericd sau prin lipirea unor menrbrane compozite pe suprafalabetonului, se obfine o armare exterioard curczultate benefice atdt la sporireaefornrlui axial capnbil cAt gi la irntrundti{irea ductilitdgii stAlpilor p5l.

Eficienfa confindrii stfflpilor din beton annat cri ajutoml infbguririlor(cflm5.puielilor) din CPA,F este influen]ati de rmlfttorii fhctori: rezistenfabetomrlui, zvelteEea st6lpilori tipul fibrei Ei al matricei compozite, fracfiuneavolurnetrich de fibr5" orientarea fibrelor din rnembrana compozitd, conlucrareala interfala beton - compozit qi forrna secliunii transversale a stfllpilor.

Consolidarea stilpilor din beton armat cu ajutorul CPAF se realizeazdugor, deoarece aplicarea straturilor compozite se poate face de citrelucrdtori cu o calificare medie, nu sunt necesare dispozitive complicate.iar riginile polimerice utilizate se pot intdli ia temperaturi obignuite. tnfig.1.20 se prezinti schemele de infbgurare (clm6guire) a stilpilor cusecliune circular5, iar in fig.7.21 soluliile uzuale de cEmiguire a stAlpilorcu secliune pltrat6.

Page 24: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

[4S R eabilitareea constructiifior

incercdrile experimentale au evi<len1iat cA, in toate eazurile, prin infhgurarea

sr6lpilor cu secfiune circuiar[ gi drepturnghiul ar6. (pdtratd) durctititatea

elementelor din beton armat creqte de pAnd, 1a 7 ori in rapott ct-i elementele

necarndguite. Cregterea efortuh"ri axial capabil a fost de pdnd Ia 50o/a in cazl'tl

infbgurarilor din compozite arrnate cur fibre din sticld qi pana b 7A'/o in *azuIinfEgurdrilor din compo zite annate cu fibre de carbon I i 5]"

Stjfr':fi#

b.

d.

Fig.7.20Yariante cle aplicare aarmdturii exterioare din CPAF [8, 11].

a. infbqurarea lesdturrii preirrpregnat€, b. fAgii preirnpregnate sau lipitecu adezivi, c. cdm[gurieli prefabricate aplicate prin lipire, d. infb$urarea

cablurilor compozite preirnpregnate, €. sistem automat de irrffiqurare,f. injectarea nhqinilor sub presiune

Consoliclarela structur:ilor din beton armat r49

Eficienfa mai redusd a. cdm6guielii compozite ra confinarea stalpilor cusecfiune pdtratd se explici prin distribuirea diferitd a presiunii deconfinare. La sectiunile circulare presiunea de cont'rnare

"sie uniformd,

in timp ce la secgiunile phtrate presiunea cle confinare variazd de la ovaloare maximd la colluri cdtre o valoare minimd Ia rnijlocul laturilor.Prin prevederea unor conectori se irnbunitdfeqte modul de lucru alsecliunii consolidate a stalpilor gi irnplicit perfornranfele srructurale aleacestora [6].

Eficienla confindrii stdlpilor cu secliune pitratii (drephrnghiulari) seimbtrnhtdteqre prin rotunjirea col1urilor. De altfel colfurile ascufite trebuiee_vltale in aplicaJiile practice in care se folosesc infigurdri sau cdmiquieli dinCPAF.

a. b"

Fig.7.21 CotisoliCarea stAl;-rilor clr sec'5ii"lni piltrate fblasi11'J CPAF.a. infhFtrare cu tagii preirnpregr\ate, b. cfimd,truiald prefabricatd

In fi9.7.22 este prezentatd solulia de cclnsolidare a zonei de rezemare aunei gri'zi de pod pe un stdlp. La partea superioarr a stAlpului sesuplirnenteerzd infEgurarea cornpozitd, iar grinda este infEguratd cnmembrane compozite la care fibrele sunt orientate astfel: normale peaxa grinzii cdtre zona de rezemare gi orientate la * 45" in regiunea beinterseclie a stilpului cu grinda [17].

NIENT D

Page 25: Expertiza Si Reabilitarea Constructiilor Din b.a Si Caramida

tr50 Reabilitarea constructiilor

Cedarea imbinbrii consolidate este int6rziatA pdnd la atingerea capacitSfii derezistenld la intindere a stratificatului compozit de pe capdtul grinzii gi

strivire a betonului din zonele comprimate ale lmbin[rii.

Degi la inceput, tehnicile de consolidarebazate pe CPAF permit realiza.reaunor intervenlii structurale eficiente la principalele tipuri de elernente dinbeton armat. Aceste materiale oferd proiectantului avantaje rernarcabile carepot asigura solulii convenabile acolo unde soluliile conventionale sunt maigreu de rcrlizat- Totugi costul CPAF este incd relativ ridicat iarsensibilitatea unora dintre proprietd$le acestor materiale necesiti mdsuri deprotecgie mai ales in cazul unor radialii ultraviolete qi absorblia umezelii.Trebuie menlionat faptul c6 in viitor chiar ctracd va sc6dea preful de cost alCPAF, aceste solufii nu vor inlocui automat rezolvdrile tra<lifionale ci se voraplica doar acolo unde nu sunt posibile alternative clasice rnai putincostisitoare, cu performanfe acceptabile.

Fig.1 .22 Con.solidarea zonei de rezernare a. grrnzii pe st6lp 117J"a. grindd de beton annat, b. stfrtrp de beton armat, c. infE$urare primardpe stalp, d. infdqurare suplimentar:[ la capdtul stdlpulni, e. irtfil$urareacu f6gii armate unidirecfional, f" rnenrbrane cu fitrre orientate \a *45"

Phan, L.T., Todd, D,R., Lew, I{.s., strengflrening Methodorogy forLightly Reinforced concrete Frarnes I, hlIsT'iR 5128, Buildirrgand Fire F{esearcli Laboratory, Gaithersbru-g, Nist, Feb., 1993.Goel, C'S., Seisrnic l-Jpgracliirg of ReinfbrJed Concrete Frames withsteel Elenrents, Pioceedings, v/orkshop on the seisnricRehabilitation of Lightly Reinfi)rced concrete Frames,Gaithersburg, JLlne, lgg5.Jirsa, J.O., Use ,of Steel EIe C Frarnes,Proceedings, Workshop on of LightlyRelnforcecl Concrete Frarnes

Uk, A.I,, Sfrerrgfhpnir".' of,_\'ur.rrr.(Jr utj{.r L,on0trgte befS in ndReconstructed BuildinNistor, C., Troia., L., alcv, H'. siintrefinereA constructii BucuregA,rsenie, G., voic:ul€scu, h,{., Ionapcu, M., solu}ii de consoriciare aconsfrLlcfiil<lr avarLate de cutlemurs, Eclitura iehnicl,Bucure$ti, I g77.Trialtafiliou T "c cclrnposites as Strengthening Materials ofC'loncrete Structures' ch. I trom ,,Failure Analysis of IndurstrialC<lmposite Materiali't", Ed. E. Cdoutos, K. pilakoutas? C.A.Ftodopoulos, McGraw --Hilr, ].tre* yorl<, za,oa.

and Masonry Structures, Tucstrn, lggg.Chaallal CReir,rforced lllg ofstrips. In: J CFRP

Non:is T., exural

clonsotrida'ea structurilor clin beton armat

tsIBLIOGRAFIE

151

3.

4.5.

1.

2

r0

I1.

6

7"

8.

9.

12.

13.

&farlversl ta tea .{,era.ralrffiFEnr f,o-*w.q 4 -

geB j.a"q;&