CONSOLIDARE CLADIRE CIVILA DIN ZIDARIE

SOLUTII DE REABILITARE STRUCTURALA PAGE SOLUTII DE REABILITARE STRUCTURALA

Conform P100-3 - Lucrari asupra constructiilor existente1. Lucrri de reparaie

Principalele lucrri de reparaie aplicabile n cazul cldirilor cu perei structurali din zidrie sunt:

- reesere/rezidirea zonelor cu fisuri/crpturi nlocuind elementele rupte cu crmizi sau blocuri de piatr asemntoare celor originare (reeserea se va face folosind mortar cu proprieti ct mai apropiate de mortarul originar);

- refacerea mortarului din rosturi;

- injecii cu lapte de var (pentru completarea golurilor);

- injecii cu lapte de ciment;

- injecii cu rini epoxidice (se vor folosi numai rini pentru care exist confirmarea durabilitii n timp);

- injecii nsoite de introducerea unor elemente metalice (platbande, bare rotunde);

- matarea crpturilor cu mortar de var sau de ciment;

- umplerea crpturilor mari (dislocri) cu beton simplu sau mortar-beton armat cu bare din oel rotund;

- montarea unor cmpuri de scoabe n "X" n zonele cu dislocri extinse;

- placarea local, pe traseul fisurii/crpturii cu tencuial armat (armtur din oel, grile polimerice, esturi din polimeri armate cu fibre)

Repararea panourilor de zidrie de umplutur se refer la:

- refacerea contactului ntre cadru i panou prin umplerea rosturilor cu mortar, pentru asigurarea conlucrrii;

- asigurarea panourilor care nu sunt n contact nemijlocit cu cadrul mpotriva rsturnrii prin profile metalice dispuse de fiecare parte a peretelui i fixate de cadru (de exemplu, prin ancore chimice/mecanice - n cazul cadrelor din beton armat sau prin sudur- n cazul cadrelor din oel).

2. Lucrri de consolidare

Consolidarea pereilor structurali din zidrie pentru sporirea rezistenei se face, de regul, prin:

- injectarea de mortar / rin epoxidic care permite sporirea rezistenei peretelui la for tietoare;

- placarea peretelui pe una sau pe ambele fee cu tencuiala armat cu plas din oel, grile polimerice de nalt rezisten i rigiditate,

Not. Pentru placare nu se vor folosi plasele sudate din srm tras deoarece au deformaie specific de rupere mic

Consolidarea zidriei prin confinare cu centuri si stlpiori din beton armat aduce urmtoarele avantaje

- crearea unei stri de eforturi multiaxiale prin introducerea unei fore de compresiune n direcie perpendicular pe sarcina aplicat

- sporete rezistena n faza elastic

- sporete capacitatea portant

- sporete ductilitatea la rupere

ntroducerea stlpiorilor din beton armat mplic spargeri importante n zidria existent i ancorarea armturilor n fundaii; din acest motiv soluie trebuie adoptat numai dac placarea zidurilor nu este posibil din diferite motive.

Consolidarea plinurilor orizontale de zidrie de peste goluri (ui/ferestre) se realizeaz prin:

- sporirea rezistenei la ncovoiere prin introducerea imediat deasupra golului a unor profile laminate asociate cu zidria i ancorate n pereii alturai.

- sporirea rezistenei la for tietoare prin placare cu tencuial armat cu plase de oel sau cu alte materiale cu rezisten ridicat la ntindere

- sporirea simultan a rezistenei la ncovoiere i la for tietoare prin urmtoarele

elemente:

- buiandrug metalic peste gol, prins n zidrie cu uruburi/ancore;

- centur tirant la planeu din oel rotund/ profile sau beton armat

- injecii armate n zidrie i placare cu tencuial armat

Intervenii de consolidare de ansamblu

Intervenii fr modificarea alctuirii structurale existente

Lucrri pentru realizarea conlucrrii ntre pereii de pe direciile principale ale

structurii

Aceast categorie de lucrri este necesar n cazurile n care legturile ntre perei, lacoluri, ramificaii i intersecii lipsesc sau sunt insuficiente pentru a asigura transmiterea forei de lunecare vertical corespunztoare comportrii ca seciune compus. Situaia poate proveni din:

- deficiene de execuie: de exemplu, ziduri neesute ca urmare a folosirii elementelor pentru zidrie cu nlimi diferite n pereii respectivi;

- intervenii ulterioare: de exemplu, perei structurali adugai fr esere cu cei existeni.

Pentru realizarea/refacerea/consolidarea legturilor se utilizeaz de regul urmtoarele procedee:

- inseria de bare de oel rotund n guri forate nclinat n zidrie i umplute ulterior cu mortar;

- inseria de bare de oel rotund/platbande n rosturile de aezare ale elementelor

- inseria de stlpiori din beton armat la intersecia pereilor;

- introducerea de centuri / tirani la nivelul planeelor;

- post-tensionare.

Centurile vor forma conturi nchise, se vor executa de preferin, pe ambele fee ale peretelui. Armarea centurilor se face conformprevederilor din P100-1/2006, 8.5.4.2.2.

Prin utilizarea tiranilor se obine i:

- mbuntirea legturii ntre structura orizontal (planee sau boli) i structura vertical

- reducerea sau eliminarea mpingerilor arcelor i bolilor

- sporirea forelor de compresiune n zidrie pentru creterea rezistenei la for tietoare.

Folosirea tiranilor este recomandat cu zidriile care au o rezisten suficient de mare. Se recomanda o uoar pretensionare a titanilor n scopul obinerii unei conlucrri structurale satisfctoare chiar pentru valori mici ale ncrcrii.

Lucrri pentru eliminarea efectelor mpingerilor

Eliminarea mpingerilor laterale date de arcele sau bolie de zidrie se realizeaz, de regul prin introducerea:

- tiranilor din oel, ancorai corespunztor n masivul de zidrie; se recomand ca acesi tirani s aib o pretensionare uoar;

- centurilor din beton armat.

mpingerile laterale date de arpante se pot elimina prin:

- adugarea unor elemente suplimentare, recomandabil la nivelul tlpilor inferioare, destinate s preia mpingerile;

- refacerea arpantei dup o schem static fr mpingeri.

Efectele mpingerilor pot fi preluate i prin adugarea unor elemente structrale cu rezisten i rigiditate adecvate (contrafori, perei interiori suplimentari,etc)

Lucrri pentru consolidarea fundaiilor

Lucrrile pentru consolidarea fundaiilor pot fi necesare n urmtoarele situaii:

- pentru fundaiile din materiale slabe : piatr, crmid sau beton simplu;

- pentru fundaiile care nu pot prelua solicitrile capabile ale pereilor structurali

din seciunea de la baz;

- pentru cldirile la care soluia de intervenie implic adugarea unor ncrcri permanente importante prin: placarea cu beton armat a pereilor, nlocuirea planeelor din lemn cu planee din beton armat, supraetajarea cldirii;

- cldirea a suferit avarii din cauze neseismice legate de natura terenului i/sau interaciunea sol/structur (vezi 5.3.1.1.(8)).

Procedeele de consolidare a fundaiilor sunt:

- injectarea mortarului n fundaiile de zidrie din piatr fr mortar;

- armarea n rosturi a fundaiilor din zidrie nearmat;

- subzidirea fundaiilor existente pentru atingerea adncimii de nghe sau a stratelor cu rezisten suficient;

- lrgirea fundaiilor prin placare cu beton armat turnat sau torcretat.

Intervenii cu modificarea/completarea structurii existente

Aceste lucrri se realizeaz, de regul, prin adugarea unor elemente structurale noi (perei, stlpi din zidrie) cu caracteristicile geometrice i poziiile stabilite n funcie de categoria deficienelor care trebuie s fie corectate.

Eficiena acestui tip de intervenie este condiionat de :

- asigurarea conlucrrii cu structura existent pentru toate tipurile de ncrcri;

- integrarea fundaiilor elementelor noi n ansamblul fundaiilor cldirii, lund msuri pentru evitarea tasrilor difereniate

Lucrri pentru asigurarea continuitii traseului forelor gravitaionale / seismice.

Aceast categorie de lucrri este necesar n cazurile n care:

- unii perei structurali nu continu pn la fundaii;

- legtura ntre planeu i unii perei este ntrerupt pe lungimi mari (de exemplu, golul scrii lng perete);

- centurile perimetrale nu sunt continue (de exemplu, lipsete centura de la nivelul

planeului la casa scrii).

Pentru corectarea acestei deficiene se poate proceda dup cum urmeaz:

a. Se adaug perei structurali, pentru completarea discontinuitilor din sistemul iniial de scurgere a eforturilor sau pentru refacerea sistemului structural iniial dac discontinuitatea se datoreaz unei intervenii ulterioare.

b. Se adug elemente verticale noi, eventual numai stlpi, pentru preluarea direct a forelor verticale n cazul planeelor cu rezemri de ordin superior.

c. Se completeaz sistemul de centuri.

Lucrri pentru sporirea redundanei

Aceste lucrri sunt necesare cnd structura existent nu ndeplinete cerinele de redundan structural precizate n P100-1/2006, 4.4.1.2.

Sporirea redundanei se realizeaz prin adugarea unor elemente structurale noi (perei sau stlpi din zidrie) n zonele n careruperea unui singur element poate provoca pierderea stabilitii ntregii cldiri (de exemplu, n cazul spaleilor/stlpilor cu dimensiuni mici de la colurile cldirilor);

PRINCIPII GENERALE DE CONSOLIDARE

Consolidarea structurilor din zidarie se poate face prin:

refacerea zidariilor dislocate

betonarea partiala in strepi cu beton, injectarea si matarea fisurilor si crapaturilor

coaserea fisurilor cu scoabe din otel

camasuirea peretilor

bordarea golurilor

legarea zonelor de colt

introducerea de tiranti

introducerea de eclise din profile metalice

dispunerea de elemente orizontale si verticale din beton armat

camasuieli din materiale compozite

Consolidarea se poate realiza prin combinarea mai multor procedee, in functie de cauzele care au produs avaria, mecanismul de cedare si in mod special de starea constructiei.

La efectuarea oricarei lucrari de reabilitare a structurilor din zidarie de caramida sau piatra, o etapa principala este pregatirea zidariei, care consta in urmatoarele operatii:

inlaturarea tencuielilor existente

adancirea rosturilor pe o adancime de 15-20 mm

indepartarea materialului neaderent prin frecare cu peria de sarma pana la deschiderea porilor pietrei de zidarie

suflarea cu aer comprimat a zonelor curatatepentru indepartarea prafului

1. Refacerea zidariilor dislocate

In zonele in care zidaria este dislocata se va proceda la demontarea ei si refacerea cu aceleasi materiale utilizate in structura initiala. Acest principiu este important atat din punct de vedere structural cat si arhitectural.

In cazul introducerii unor materiale cu rezistente superioare, apar zone neomogene care pot produce concentrari de tensiuni. Din punct de vedere arhitectural, utilizarea altor materiale poate modifica aspectul constructiei.2. Betonarea partiala in strepi cu betonPrin betonare partiala se intelege inlocuirea pietrei de zidarie cu beton in zonele cu fisuri si crapaturi importante. Operatiunea consta in:

indepartarea treptata, incepand de jos in sus a caramzilor degradate din dreptul fisurilor

curatarea zonei de mortar

suflarea cu aer comprimat

udarea caramizilor din zona pentru a nu absorbi apa din beton

turnarea betonului

Procedeul este indicat in cazul peretilor interiori si numai in situatiile in care reteserea zidariei este dificil de realizat.

3. Injectarea si matarea fisurilor si crapaturilorFisurile si crapaturile de dimensiuni mari, pot fi matate cu mortar pe baza de ciment. Intrucat in cazul peretilor grosi este dificil ca matarea sa se realizeze in profunzimea zidariei, aceasta devine faza pregatitoare a procedurii de injectare.

Injectarea este utilizatain cazul peretilor cu fisuri izolate cat si a fisurilor in retea densa si neregulata si poate fi realizata cu lapte de ciment, mortar fluid pe baza de ciment sau rasini epoxidice atunci cand fisurile sunt fine.

Etapele injectarii constau in:

curatarea de praf a fisurii, cu jet de aer sub presiune

spalarea cu jet de apa a fisurii, daca se utilizeaza injectarea cu lapte de ciment sau mortar pe baza de ciment

introducerea in zidarie, la adancimi de aprox. 5 cm, la distanta de cca 1 m in lungul fisurii a unor stuturi prin care se va face injectarea

aplicarea unui strat de mortar de ciment pe ambele fete ale zonelor fisurate (matarea fisurilor)

injectarea de jos in sus la o presiune de max. 3 atm

indepartarea stuturilor dupa intarirea materialului de injectare

repararea zonelor

Repararea zidriilor prin injectarea fisurilor se face innd seama de urmtoarele condiii:

- fisurile mici (cu deschideri < 2mm) nu se pot injecta sau injectarea lor implic, n general, materiale, dispozitive i utilaje care nu se gsesc n dotarea curent a ntreprinderilor din Romnia;

- fisurile mari (cu deschideri ntre 2 10 mm) pot fi injectate cu procedee manuale sau mecanice;

- pentru fisurile foarte mari (cu deschideri > 10 mm) injectarea nu este eficient.

4. Coaserea fisurilor cu scoabe din otelLegarea cu scoabe din otel se face in cazul fisurilor izolate. Scoabele se fixeaza de o parte si de alta a fisurii, perpendicular pe aceasta, in zone cu zidarie nedegradata. Numarul de scoabe se determina in functie de sectiunea acestora si capacitatea portanta a peretelui de zidarie, cu asigurarea unei lungimi suficiente de ancorare.

In mod curent se utilizeaza scoabe din otel rotund, fixate in gauri cu mortar pe baza de ciment. Daca este posibil, se indica introducerea scoabelor pe ambele feteale zidariei.

5. Camasuirea peretilor

Camasuirea peretilor este indicata in cazul structurilor vechi puternic deteriorate, la care capacitatea portanta a peretilor structurali este mult diminuata. Aceasta metoda de consolidare este frecvent utilizata, astfel se executa camasuieli pe una sau pe ambele fete ale peretilor structurali, cu mortar pe baza de ciment sau beton, armarea facandu-se cu plase sudate. Pentru obtinerea unei sectiuni ductile se indica armarea cu bare independente.

Camasuirea se incepe de la nivelul fundatiilordintr-o centura de beton armat. Aceasta se executa astfel incat sa asigure o buna conlucrare cu zidaria existenta.

Fixareaarmaturilor din camasuiala se face in mod curent cu scoabe dispuse in sah la circa 20 cm pe directie verticala si orizontala. Scoabele se fixeaza prin batere in rosturi sau pot fi introduse in gauri in care s-a introdus mortar. In cazul camasuirii pe ambele fete, se monteaza scoabe catre trec prin zid si leaga ambele plase de armatura. Daca se utilizeaza scoabe fixate prin batere, acestea se dispun in rosturi verticale, inclinat la cca 10-15 si sefac din otel obisnuit cu diam. min. de 10 mm, lungime de 15 cm si ciocul de 6-8 cm.

In cazul camasuielilor cu mortar, grosimea camasuielii va fi demax. 4 cm si la cea cu beton max. 10 cm, in functie de capacitatea portanta ce trebuie asigurata, dar si de tehnologia de executie (turnare in cofraj sau torcretare).

6. Bordarea golurilorBordarea golurilor poate fi realizata prin:

dispunerea de armatura suplimentara in jurul golului, inglobata in camasuiala

inramarea golului cu o structura din b.a.

inramarea golului cu profile metalice

In cazul bordarii cu armatura, aceastase dispune suplimentar armaturii din camasuiala si va fi din min. 2 bare de 12 mm, dispuse la o distanta de 10 cm una de cealalta, la 3-5 cm fata de marginea golului, fixate cu scoabe.

La incadrarea cu rama din b.a. se impune scoaterea unui rand de caramida.

Inramarea cu profile metalice se face cu corniere fixate in zidarie cu ancore din otel rotund cu lungime de 60-80 cm, dispuse pe tot conturul golului.

7. Legarea zonelor la colt

In zonele de colt, pentru a se asigura o mai buna conlucrare dintre elementele ce se imbina, se vor introduce legaturi suplimentare.Astfelplasele se monteaza continuu suprapuse pe cel putin 20 cm de o parte si de alta a coltului. Se monteaza suplimentar trei bare cu diametrul de12 mm, dispuse la 10 cm una de cealalta peste plasa, fixate in scoabe.

8. Introducerea de tiranti

Tirantii au rol de a asigura conlucrarea spatiala a structurilor din zidarie, fiind utilizati la constructiile la care nu exista centuri din beton armat, indiferent de tipul planseului.

De obicei, tirantii se realizeaza din otel rotund pentru a se putea asigura tensionarea cu piulite. Se intalnesc diverse alte tipuri de sectiuni (otel lat, profile U etc.). Fixarea la capete a tirantilor se realizeaza cu placute sau alte profile metalice care pot asigura o distributie a tensiunilor pe o suprafata cat mai mare a peretelui.

Prin dispunerea a doi tiranti la exterior si la interior, distantati cu agrafe si legati cu bride (traverse) din beton armat, dispuse la 1 1.3m, se pot obtine centuri-tiranti , care asigura o imbunatatire a comportarii structurii in ansamblu.

9. Introducerea de eclise din profile metalice

Este o metoda deconsolidare uscata, se realizeaza cu profile metalice U sau cornier, cu care se realizeaza centuri superioare si inferioare, diagonale si montanti. Acestea se dispun pe ambele fete ale zidariei, se fixeaza cu prezoane, comprimandu-se astfel zidaria si realizandu-se o imbunatatire a comportarii structurii.

10. Dispunerea de elemente orizontale si verticale din beton armat

Este una dintre cele mai utilizate solutii de consolidare, legand structura pe orizontala si verticala.

Se face cu stalpisori si centuri din beton armat.

Lucrarile sunt de amploare, fiind necesare desfaceri ale unor zone de zidarie, ceea ce le face practicabile mai ales la constructii vechi, unde rezistenta mortarului este inferioara. Stalpisorii se introduc la intersectiile zidurilor, fixarea lor facandu-se cu centuri simple cu conectori, sau de tip eclisa (doua centuri , fiecare pe cate o fata a zidului).

11. Consolidarea structurilor din zidarie cu materiale compozite armate cu fibre

Consolidarea structurilor din zidarie prin camasuire cu beton armat este foarte eficienta dar are o serie de avantaje cum ar fi: sporirea greutatii proprii, reducerea suprafetei utilr, consum mare de manopera si durata mare de executie. Aceste dezavantaje au condus la solutii de consolidare prin folosirea materialelor compozite armate cu fibre (din sticla , carbon sau aramidice).Page 1Page 9

_1353667691.dwg

_1353675630.dwg

_1353687100.dwg

_1353687774.dwg

_1353669547.dwg

_1353341909.dwg