INTERVEN II ASUPRA STRUCTURILOR DIN LEMNCriterii pentru alegerea sistemului de interven ie Datele ob inute din evaluarea construc iei a. Datele ob inute din evaluarea cantitativ b. Datele ob inute din evaluarea prin calcul Nivelul de asigurare a construc iei (ndeplinirea condi iilor de alc tuire seismic , gradul de afectare a structurii, gradul de asigurare seismic conform prevederilor normelor actuale). Principii de baz privind stabilirea solu iilor de interven ie Zonele de disipare ale energiei seismice specifice construc iilor din lemn a. Lemnul nu are o comportare plastic , astfel nct chiar sub ac iuni seismice trebuie men inut n domeniul elastic b. Consumuri energetice importante sub ac iuni seismice sunt asigurate numai de acele mbin ri lemnmetal care permit plasticizarea o elului i strivirea lemnului. Tipurile de structuri (disipative sau pu in disipative) cu factorii de comportare q se vor considera conform prevederilor codului de proiectare seismica P100-1/2004. Modalit i de interven ie Nivelul de asigurare pe ansamblu este conform normelor, dar sunt necesare interven ii locale se va ac iona n func ie de decizia expertului Nivelul de asigurare este sub norme, dar degrad rile sunt minore se va ac iona conform deciziei expertului Nivelul de asigurare este redus, degrad rile sunt majore se impun interven ii importante, consolid ri, sau demolarea construc iei. Analiza degrad rilor datorate condi iilor de exploatare Dup o perioad ndelungat de exploatare elementele din lemn sunt sl bite chiar dac nu au avut contact direct cu umezeala sau insectele xilofage. O aten ie deosebit trebuie acordat modului n care s-au asigurat i se respecta condi iile normale de exploatare (prev zute n proiect), att n ceea ce prive te nc rc rile ct i n ceea ce prive te umiditatea i temperatura mediului ambiant, cu men iunea c respectarea acestor condi ii nu exclude apari ia unor defecte ale structurii n exploatare. Principalele probleme care apar pe parcursul exploat rii: - apari ia cr p turilor datorit fenomenului de contragere i umflare; - atacul ciupercilor lignivore - fenomenele de putrezire; - atacul insectelor xilofage; - fenomene de mb trnire a materialului lemnos - deforma ii excesive din supranc rc ri i din subdimension ri - sl birea elementelor de mbinare; - degrad ri datorate temperaturilor ridicate; - degrad ri datorate ac iunii agen ilor chimici. Analiza comport rii structurii se poate i face prin m surarea deforma iilor elastice i remanente. Comparnd deforma iile nregistrate cu cele admisibile se pot formula concluzii cu privire la condi iile de exploatare ale elementelor de rezisten ale construc iei i a structurii n ansamblu. Dac valorile m surate ale s ge ilor dep esc valorile normate medii (raportul f/Lef > f/Lmed), se trece la determinarea solicit rilor conform nc rc rilor efective i sec iunilor nete efective, n grup rile de nc rc ri cele mai defavorabile. Se va verifica respectarea condi iilor de calitate a materialelor utilizate la mbin ri.

Interven ii asupra elementelor structurale Interven ii asupra elementelor degradate ale plan eelor din lemn Lucr rile de repara ii a plan eelor presupun fie nlocuirea elementelor degradate, fie nl turarea p r ilor degradate ale acestora i nlocuirea cu elemente s n toase,concomitent cu consolidarea elementului structural reabilitat, sau dup caz, a plan eului n ansamblu. n ambele situa ii, nainte de nceperea lucr rilor,plan eul care urmeaz a fi reabilitat se descarc provizoriu pe stlpi, e afodaje, etc. n cazul unor deterior ri importante ale plan eelor se impune nlocuirea lor n ntregime, cu excep ia cazurilor n care din motive arhitectural-patrimoniale acest lucru nu se admite. Grinzile care lucreaz la ncovoiere cu compresiune i prezint defecte n zona cu moment maxim pot fi eclisate cu eclise metalice sau de lemn dac acest lucru nu creeaz disconfort estetic sau functional. De i, de regul , eclisarea n camp obi nuit nu este oportun deoarece sl birile datorate g urilor pentru buloanele de prindere a ecliselor se admite folosirea unor eclise foarte lungi, prinderile urmnd a se face n zonele cu moment mai redus. O alt posibilitate de remediere a unor astfel de grinzi este dublarea cu profile metalice capabile s preia par ial sau integral solicit rile la care sunt supuse acestea. In fine, se pot adopta solutii de consolidare a grinzii pe toata lungimea ei prin structuri din otel special concepute. (fig de ma jos ).

Interven ii asupra leg turilor dintre plan eele din lemn i pere ii din zid rie Solu ia minimal de transfer al for ei orizontale de la diafragma de zid rie la plan eul din lemn este prin frecare i eficien a ei depinde de rezisten a la forfecare a zid riei, grosimea peretelui i m rimea suprafa ei de contact ntre elementele de plan eu (grinzi) i acesta precum i greutatea transmis de perete asupra grinzilor din lemn fiind hot rtoare n ceea ce prive te capacitatea de transfer (fig.a). Pentru asigurarea unei for e de transfer corespunz toare, se pot introduce leg turi suplimentare ntre grinzi i perete de tipul conectorilor verticali (fig.b) sau tiran i prev zu i cu elemente de ancoraj (fig.c).

Interven ii asupra plan eelor din lemn pentru sporirea rigidit ii acestora n scopul sporirii rigidit ii plan eului n planul lui, grinzile principale pot fi rigidizate cu tiran i din o el de o parte i de alta a antretoazelor,asigurnd astfel transmiterea for elor orizontale ntre grinzi perpendicular pe acestea,precum i prin realizarea la partea superioar sau la partea inferioar a plan eului a unei podini rigide din pl ci de placaj de construc ii fixat cu cuie de grinzi (fig.alaturata)

n cazul n care din motive tehnologice sau arhitecturale nu se poate realiza podina rigid men ionat la pct. de mai sus, se accept , pe baz de calcule, realizarea ntre grinzi, pe ambele direc ii, a unor elemente cu z brele menite s asigure rigiditatea acestuia la fo ele seismice orizontale (fig de ma jos).

O solu ie modern i deosebit de eficient este realizarea plan eelor mixte lemn-beton armat. Solu ia presupune realizarea unei pl ci din beton armat peste plan eul existent din lemn asigurndu-se leg turi ntre elementele structurale din lemn ale plan eului existent i placa de beton prin conectori metalici judicios plasa i, pe baz de calcule. Solu ia poate fi utilizat numai n cazul n care pardoseala existent a plan eului din lemn poate fi nlocuit , se poate asigura rezemarea par ial a pl cii din beton pe diafragmele de zid rie i dac greutatea suplimentar a pl cii din beton poate fi preluat de elementele structurale vertical ale cl dirii, de c tre funda ii i terenul de fundare. Situa iile particulare, n care rezemarea grinzilor plan eelor din lemn pe diafragmele din zid rie se realizeaz pe direc ii diferite n cadrul aceluia i nivel, necesit interven ii specifice de asigurare a rigidit ii orizontale a acestora. In fig.alaturata se prezint o solu ie de rezolvare a unei astfel de interven ii. Interven ii asupra arpantelor din lemn la cl diri cu pere i din zid rie

Unele din aceste interven ii constau n leg turi mai bune ntre diafragmele verticale (pere ii din zid rie) i fermele arpantei, astfel nct o parte a for ei seismice s poat fi transmis tuturor diafragmelor de zid rie prin intermediul arpantei. Interven iile privind aceste leg turi nu trebuie s prejudicieze deforma iile libere ale arpantei sub efectul ac iunilor climatice, termice sau contragerii i umfl rii lemnului, cu urm ri dintre cele mai periculoase dac sunt mpiedecate. n fig.de mai jos se prezint cteva solu ii de leg turi suplimentare dintre elementele arpantei i pere ii de zid rie

Interven ii cu efect nsemnat asupra rigidiz rii ansamblului acoperi ului, capabil astfel s transmit o parte mai mare din for a seismic diafragmelor verticale, se pot face prin

rigidizarea suplimentar a c priorilor n planul lor i prin rigidizarea coardelor fermelor cu o grinda suplimentar perpendicular pe acestea i suspendat de c priori n zona coamei (fig.de mai jos), prin introducerea unui sistem macaz, etc.

Rigidizarea ansamblului acoperi ului arpantelor cu ferme Cre terea rigidit ii structurilor acoperi urilor din arce sau ferme cu deschideri mari se poate realiza deosebit de eficient prin modificarea schemei statice (arcele pot fi transformate n ferme, la ferme se poate modifica dispunerea z brelelor, etc) - fig. a,b,c.

Interven ii asupra elementelor verticale (stlpi, diafragme) n general, la sistemele structurale din lemn avnd o anumit vechime se constat c nu se ndeplinesc cerin ele de deplas ri laterale la starea limit de serviciu (SLS) i uneori chiar la starea limit ultim (SLU) codul P100-1/2004. Pentru limitarea deplas rilor laterale, se poate nlocui elementul degradat,repara sau consolida. n cazul stlpilor pentru realizarea opera iei de nlocuire sau reparare se impune desc rcarea provizorie a construc iei pe por iunea aferent stlpului care urmeaza a se consolida (se folosesc n acest scop sprijiniri provizorii,de regul din popi metalici reglabili). La stlpii puternic solicita i la compresiune pot interveni situa ii de pierdere a stabilit ii (apari ia i cre terea deforma iilor transversale) ca urmare a supranc rc rilor sau a reducerii rigidit ii. Dac sageata se nscrie n limitele admisibile (f < L / 200), consolidarea se poate face f r ndreptarea lor, prin dispunerea pe ambele fe e a unor eclise fixate prin cuie sau buloane. Num rul leg turilor de mbinare (cuie, buloane) n cazul solicit rii la compresiune cu flambaj sau la compresiune cu ncovoiere se stabile te prin calcul tinnd seama de eforturile de lunecare. n cazul degrad rii par iale (cap tul superior, inferior sau o portiune median ) se poate nlocui partea degradata cu segmente de lemn s n tos. Extremit ile degradate ale lemnului afectat se nl tur prin t ieturi transversale executate la 90o, astfel nct s se asigure un contact perfect, pe toat suprafa a ntre piesele nn dite. n unele situa ii se impune n prealabil reaxarea (ndreptarea, aducerea la vertical ) a stlpului cu ajutorul unor juguri metalice sau prese mecanice sau hidraulice, pentru prevenirea eforturilor suplimentare care crescnd n timp pot duce la situa ii periculoase

pentru elementul de construc ie afectat i pentru construc ie n ansamblu.La cl dirile cu structura vertical cu schelet (stlpi i rigle) a. mbin rile se vor reface utliznd piese metalice b. Se pot utiliza montanti amplasati la distante reduse, diagonale de contravntuire, in forma de K, continue pe un nivel sau pe mai multe niveluri, etc fig.de mai jos c. Se pot utiliza pl ci din placaj, PAL, etc. care se fixeaz cu cuie sau buloane de structura vertical (stlpi i rigle) pe toat n l imea nivelului. d. Se pot utiliza contravntuiri din profile metalice

Interven ii la cl diri vechi cu structura din lemn Alegerea m surilor adecvate de interven ie pentru reabilitarea comport rii la ac iunea seismic a cl dirilor vechi avnd suprastructura realizat integral din lemn presupune o expertizare detaliat a fiec rei astfel de cl diri datorit influen ei importante a condi iilor specifice de fundare (teren de fundare, tipul funda iei) a num rului de niveluri, a solu iilor constructive adoptate (cl diri cu diafragme din lemn rotund sau ecarisat, cl diri cu schelet, cl diri cu structura mixt ),a dimensiunilor nc perilor, a tipului de mbin ri, a solu iei adoptate pentru nvelitoare (u oar - din i sau indril , sau grea - din olane, igl solzi, etc). Interven iile asupra acestor cl diri constau n primul rnd n nlocuirea tuturor pieselor deteriorate ale structurii i reabilitarea mbin rilor pieselor structurale din lemn. Opera iile de nlocuire i reabilitare se vor efectua n limita posibilit ilor utiliznd materiale, solu ii de mbinare i piese de mbinare identice sau asem n toare cu cele originale (lemn de aceea i esen , chert ri similare, dornuri din lemn similare, scoabe, cuie, etc) deoarece la o structur deja echilibrat din punct de vedere al distribu iei tensiunilor n mbin ri utilizarea unor solu ii sau piese de mbinare diferite poate conduce n anumite zone la concentr ri periculoase de tensiuni cu efecte dezastruoase. Consolidarea infrastructurii acestor cl diri funda ii i eleva ii poate constitui o interven ie salutar pentru conservarea structurii din lemn. De asemenea, nlocuirea nvelitorilor grele cu nvelitori u oare asigur o comportare mai bun la ac iunea seismului. O m sur important este nl turarea unor elemente constructive realizate adesea ulterior n aceste cl diri (pere i de compartimentare din zid rie sau pe structur metalic tip grind cu z brele, etc) care nr ut esc substan ial ductilitatea structurii din lemn. Se va avea n

vedere i degajarea structurii din lemn de orice alte construc ii alipite ulterior acesteia (garaje, magazii, etc). Etapele lucr rilor de interven ie Etapele esentiale ale lucrarilor de interventie se pot incadra in urmatoarea schema: - Descoperirea degradarii - Determinarea cauzelor degradarilor - Evaluarea capacitatii portante in stare degradata - Estimarea reparatiilor necesare - Stabilirea si detalierea solutiei de remediere - Repararea si consolidarea elementelor structurale - Asigurarea calit ii lucrarilor de remediere Descoperirea degrad rii poate constitui o problem dificil , mai ales dac aceasta se afl n p r ile inaccesibile ale construc iei, cum sunt capetele de grinzi din plan ee, stlpi etc., n care exist posibilitatea de acumulare a umidit ii i men inerea acesteia astfel nct s conduc la putrezirea lemnului. Numai o bun practic profesional , experien a, poate asigura identificarea degrad rilor poten iale i a cauzelor care le-au produs. Identificarea cauzelor degrad rilor este indispensabil stabilirii m surilor de reabilitare necesare. Cnd degradarea constatat este rezultatul ac iunii mai multor factori, se impune luarea unor m suri care s impiedece degradarea ulterioar provocat de oricare din ace tia. n general, nu exist reguli prestabilite pentru determinarea cauzelor degrad rilor, fiecare caz reprezentnd o problem particular , specific i deci trebuie s constituie obiectul unui diagnostic particular. Aceasta presupune o analiz temeinic , evitarea unor decizii pripite. Evaluarea capacitatii portante in stare degradata Metoda evaluarii prestabilite Metoda se aplica atunci cind dupa o analiza temeinica efectuata de specialisti cu experienta, in cazul concret, tinind seama de metoda de calcul folosita, conditiile de exploatare, evolutia incarcarilor in timp etc., se poate admite ca pierderile de rezistenta a elementelor structurale nu depasesc cca. 15%. Analiza starii reale de eforturi Aceasta metoda tine seama de dimensiunea reala a sectiunilor elementelor structurii de rezistenta, de rezistenta efectiva a materialelor (lemn, otel). Metoda se aplica dupa parcurgerea intr-o prima etapa a metodei mai sus amintita si descoperirea unor elemente structurale a caror rezistenta este diminuata cu mai mult de 15%. Pentru acestea se propun variante de consolidari si se evalueaza din nou capacitatea portanta a structurii in ansamblu, tinind seama de aceste consolidari si de starea reala de eforturi luind in considerare toti parametrii fizico-mecanici reali. Analiza prin probe de incarcare Metoda se foloseste atunci cind din calcule rezulta un coeficient de siguranta suficient de mare in raport cu valoarea efortului admisibil in sectiunea considerata a fi cea mai solicitata, astfel incit incarcarea suplimentara de proba sa nu conduca la degradari si mai mari. Experienta arata ca in cazurile obisnuite, unde shemele statice luate in calcul sint in concordanta cu realizarea efectiva a structurii,capacitatea portanta a constructiei este mai mare cu cca. 20% decit cea rezultata din calcule. Explicatia rezida din conlucrarea spatiala a structurii de rezistenta (de obicei calculele considera structurile ca sisteme plane), caracterul neliniar al diagramei - , varianta neliniara a modulului de elasticitate E, considerat constant etc. Se mai semnaleaza si faptul ca, in conformitate cu prevederile legale, calculul structurilor de rezistenta ale constructiilor din lemn se face in mediul elastic, incarcarile utile normate nu sint si efective, adeseori elementele de rezistenta sunt

supradimensionate etc. Analiza prin probe de incarcare permite concluzii corecte (reale) de apreciere a capacitatii portante structurale. Estimarea reparatiilor necesare Dupa stabilirea cauzelor deteriorarii elementelor structurale si verificarea capacitatii portante se poate trece la stabilirea masurilor pentru oprirea degradarilor prin interventii adecvate sau, dupa caz, evacuarea, demolarea constructiei etc. Decizia va fi luata in functie de factorii economici, din conditii estetice sau de securitate a utilizatorilor. Daca analiza facuta arata ca rezistenta si stabilitatea constructiei se inscriu in parametri de functionare a constructiei in conditii de siguranta, aceasta se pune sub observatie pentru a se constata daca degradarea continua sau este stabilizata. Daca degradarea continua se va analiza din punct de vedere tehnic si economic solutia optima: - degradarea va fi lasata sa evolueze pina la stabilizare; - remedierea va fi efectuata imediat. In cazul in care degradarea este stabilizata se va analiza daca prin aceasta este afectata capacitatea portanta si in ce proportie sau daca este afectat numai aspectul exterior, urmind a se lua apoi masurile de remediere care se impun. In cazul in care analiza arata ca rezistenta si stabilitatea constructiei este afectata sau va fi iminent afectata, se recurge la una sau mai multe din urmatoarele masuri: - consolidarea elementelor structurale, a unui ansamblului structural sau structurii in intregime; - renuntarea partiala sau totala a exploatarii constructiei; - schimbarea destinatiei constructiei; - demolarea constructiei si postutilizarea materialelor. n general, in cazul in care cheltuielile necesare pentru efectuarea reparatiilor sunt sub 50% din valoarea lucrarii considerate noi, este eficient sa se faca aceste lucrari; in caz contrar este recomandabila demolarea sau dezafectarea constructiei. n eventualitatea in care constructia reprezinta un monument istoric sau este indispensabila unui proces tehnologic cu implicatii importante, financiare sau de alta natura, repararea se va face indiferent de costuri. Stabilirea si detalierea solutiei de remediere Pentru stabilirea solutiei optime de remediere se va urmari alegerea unu.i precedeu cit mai eficient din punct de vedere al restabilirii capacitatii portante si stabilitatii constructiei la cel mai redus pret de cost. La alegerea masurii de remediere se va tine seama, de urmatorii factori: - lucrarea trebuie sa se poata executa in timp scurt, fara a astepta sa devina urgenta, deoarece pe masura ce starea de degradare avanseaza, costul reparatiilor creste; - in cazul unor degradari locale ale citorva elemente ale structurii se poate accepta numai remedierea acestora, dar daca degradarile sint extinse,afectind un numar mare de elemente structurale, se recomanda reparatii de ansamblu; - analiza tehnico-economica va tine seama si de influenta costurilor intretinerii constructiei in exploatare, daca reparatiile se fac local, numai pentru citeva elemente structurale, cele mai afectate, sau se fac pentru ansamblul structurii. Calitatea lucrarilor de remediere Principalele cauze ale degradarii structurii constructiilor din lemn sunt erori sau neglijente in activitatea de proiectare si executie a acestora, precum si datorit intretinerii necorespunzatoare in perioada de exploatare. Lucrarile de remediere au menirea de a corecta si inlatura toate acesta cauze. In acest sens, lucrarile de remediere vor urmari cu acuratete: - adoptarea unor solutii optime de remediere;

- elaborarea cu competenta, de catre specialisti cu experienta in domeniu, a proiectului lucrarilor de remediere, cu detalii de executie clare si fara echivoc si insotite de un proiect tehnologic de executie a realizarii lucrarilor de remediere riguros intocmit; - executia va fi ingrijita, se vor utiliza muncitori de calificare inalta iar calitatea manoperei va fi deosebita; - se vor folosi in executie materiale de calitate superioara, in conformitate cu prevederile proiectului, precum si procedee, scule si dispozitive de punere in opera moderne; - se va da o atentie speciala controlului calitatii, incepind cu faza de proiectare si terminind cu receptia lucrarilor de remediere.