PROCEDEE DE INTERVENTIE PENTRU CLADIRI CU STRUCTURA DIN ZIDARIE

Categorii de lucrari pentru reducerea riscului seismic la cladiri din zidarie:

Lucrari de reparatie;

-Obiectiv: se urmareste ridicarea nivelului disponibil de

siguranta structurala la actiunea seismica, in raport cu un

obiectiv/ nivel de performanta cerut de beneficiar, fara ca

prin aceasta sa poata fi depasit nivelul de siguranta

initial(NPI);

-Pot fi avute in vedere doua niveluri de lucrari de

reparatie:

*pentru revenirea la nivelul de siguranta disponibil

(NPD) in momentul producerii ultimului cutremur;

*pentru realizarea unui nivel de siguranta apropiat sau

egal cu cel initial (NPI);

-Se recomanda pentru:

*cladiri putin afectate si mai ales afectate din cause

neseismice;

*structurile cladirilor situate in zone de seimicitate

redusa: ag 0.12g;

* la cladiri cu avarii grave ca masuri pregatitoare

pentru lucrarile de consolidare;

Lucrari de consolidare:

-Obiectiv:urmaresc eliminarea totala sau partiala a

deficientelor care conduc la un nivel de siguranta structurala

insuficient in raport cu obiectivele de performanta stabilite de

beneficiar;

*consolidare individuala, care implica interventii

asupra unui numar redus de elemente structurale care au avut

avarii grave si foarte grave sau care au capacitate de

rezistenta insuficienta in raport cu nivelul de performanta

propus;

*consolidare de ansamblu a structurii care implica

intreventii asupra unui numar mare/ totalitatea elementelor

structurale si poate fi facuta:

-cu mentinerea sistemului structural existent;

-cu modificarea sistemului structural existent.

Consolidarea cladirii la un nivel superior nivelului de

performanta seismica initial (NPI) are urmatoarele efecte

favorabile:

-eliminarea/ reducerea probabilitatii producerii unor avarii

semnificative la un cutremur ulterior;

-prelungirea duratei de exploatare a cladirii pana la atingerea

nivelului minim admisibil de siguranta.

Criterii pentru alegerea categoriei lucrărilor de intervenţie

Starea de deteriorare a structurii

I. Deteriorare nesemnificativă

Starea de deteriorare nesemnificativă a pereţilor şi şpaleţilor

- pereţi structurali (fig. F.5.3a):

- fisuri orizontale foarte subţiri în rosturile de la bază (1);

- posibile fisuri diagonale şi desprinderi minore la bază (2);

- spaleţi între goluri (fig. F.5.3b şi F.5.3c):

- fisuri foarte subţiri / mortar sfărâmat în rosturile orizontale de la extremităţi (pentru effect dominant: încovoiere cu forţă axială)

(3);

- fisuri cu traseu discontinuu, foarte subţiri /mortar sfărâmat în rosturile orizontale şi verticale (fără deplasări); nu sunt fisuri în

cărămizi (pentru efect dominant: forţă tăietoarelunecare în rosturi) (4);

- fisuri diagonale subţiri în cărămizi în < 5% din asize (pentru efect dominant: forţă tăietoare-eforturi principale de întindere) (4).

II.Starea de deteriorare moderată a zidăriei

Starea de deteriorare moderată a pereţilor şi şpaleţilor

- pereţi structurali (fig. F.5.4a):

* fisuri orizontale/mortar desprins la bază şi în apropierea acesteia; deplasări < 5÷6 mm în planul de fisurare (1);

* posibile fisuri înclinate care pornesc de la bază şi se extind pe câteva rânduri de cărămidă (2);

* posibile fisuri înclinate în zonele superioare (inclusiv prin cărămizi) (3);

- spaleţi între goluri (fig. F.5.4b şi F.5.4c)

* fisuri foarte subţiri / mortar sfărâmat în rosturile orizontale de la extremităţi şi, uneori şi în alte rosturi apropiate de extremităţi

(pentru efect dominant: încovoiere cu forţă axială) (4);

* fisuri orizontale şi sfărâmarea mortarului cu deplasarea în plan în lungul fisurii şi deschiderea rosturilor verticale (< 5÷6 mm);

rupere în scară cu <5% din asize cu crăpături în cărămizi (pentru efect dominant forţă tăietoare - lunecare în rosturi) (5);

* fisuri diagonale (<5÷6 mm), cele mai multe prin cărămizi care ajung la colţuri sau în apropierea acestora, dar fără să se producă

zdrobirea zidăriei (pentru efect dominant: forţă tăietoare-eforturi principale de întindere) (6) (7)

III.Starea de deteriorare gravă a zidăriei

Starea de deteriorare gravă a pereţilor şi spaleţilor

A. Capacitatea de rezistenţă însumată a pereţilor cu avarii grave reprezintă mai mult de 20÷25% din capacitatea de rezistenţă

totală a structurii pe una dintre direcţiile principale de la un etaj

B.Numărul şpaleţilor cu avarii grave reprezintă mai mult de 20÷25% din numărul total al şpaleţilor pe una dintre direcţiile

principale de la un etaj.

Avariile caracteristice pentru această starea de avariere/deteriorare sunt următoarele:

- pereţi structurali (fig. F.5.5a):

* fisuri în rostul orizontal, la bază, < 10÷12 mm (1);

* fisuri înclinate extinse pe mai multe asize (2);

* posibile fisuri înclinate cu deschideri < 10÷12 mm în partea superioară (3);

- şpaleţi între goluri (fig. F.5.5b şi F.5.5c):

* fisuri foarte subţiri / mortar sfărâmat în rosturile orizontale de la extremităţi (4) plus una/mai multe dintre:

- uneori fisuri foarte subţiri / mortar sfărâmat şi în alte rosturi orizontale apropiate de extremităţi;

- posibil, ieşirea din plan sau deplasări în plan (sus/jos);

- cărămizi zdrobite la colţuri (efect dominant: încovoiere cu forţă axială),

- fisuri orizontale şi sfărâmarea mortarului cu deplasarea în plan în lungul fisurii şi deschiderea rosturilor verticale (<10÷12mm);

rupere în scară cu >5% din asize cu crăpături în cărămizi (efect dominant forţă tăietoare - lunecare în rosturi) (5) (6);

- fisuri diagonale (>6mm), majoritatea prin cărămizi; câteva zone zdrobite la colţuri şi/sau deplasări mici în lungul sau perpendicular

pe planul de fisurare (efect dominant: forţă tăietoare-eforturi principale de întindere) (7) (8).

IV.Starea de deteriorare foarte gravă a zidăriei

A. Capacitatea de rezistenţă însumată a pereţilor cu avarii foarte grave reprezintă mai mult de 10÷15% din capacitatea de rezistenţă

totală a structurii pe una dintre direcţiile principale de la un etaj,

sau

B. Numărul şpaleţilor cu avarii foarte grave reprezintă mai mult de 10÷15% din numărul total al şpaleţilor pe una dintre direcţiile

principale de la un etaj,

Avariile caracteristice pentru această stare de deteriorare sunt următoarele:

- pereţi structurali:

* risc de pierdere a capacităţii portante pentru încărcări verticale;

* deplasări în scară importante, unele cărămizi au lunecat de pe cele pe care erau zidite;

* secţiunea de la baza peretelui a început să se dezintegreze la extremităţi;

* deplasări laterale mari (în unele zone de margine zidăria a început să cadă).

- şpaleţi între goluri:

* risc de pierdere a capacităţii portante pentru încărcări verticale plus una sau mai multe dintre

- deplasări semnificative în plan şi/sau perpendicular pe plan;

- zdrobirea extinsă a cărămizilor la colţuri (efect dominant: încovoiere cu forţă axială);

- deplasări în scară mari (unele cărămizi au căzut de pe cele inferioare);

- ruperea verticală a cărămizilor în majoritatea asizelor;

- deplasări laterale mari, în zonele de margine zidăria a început să cadă; (efect dominat forţa tăietoare-lunecare în rosturi);

- deplasări şi rotiri importante în lungul planului de fisurare.

- (efect dominat forţa tăietoare-eforturi principale de întindere).

V

N N

a) rupere din

compresiune centrica b) rupere din compresiune

excentrica (desprindere in rost

si / sau zdrobirea zidariei

comprimate

V

N

c) rupere din forta

taietoare (lunecare in

rost orizontal)

V

N

d) rupere din forta taietoare

(in scara, numai prin rosturi /

prin rosturi si elemente

Deteriorarea buiandrugilor din zidărie, in funcţie de mecanismul de cedare, se caracterizează prin următoarele

niveluri de severitate; - buiandrugi ductili * deteriorare nesemnificativă: cel mai adesea se produc fisuri verticale şi sfărâmarea mortarului dar este afectat cel mult un

element de la fiecare extremitate (1);

Zona comprimata

Fb

Fig. ...b

F

Fig. ...d

F

V = 2 Mu/h

Fig. ...f

M

p

M

u,

Fb

Fig. ...a

h

F

Fig. ...e

Zona

comprimata Vaso

c

Mp

Mu,

1

Fig. ...c

* deteriorare gravă: se produc fisuri verticale şi sfărâmarea mortarului, pe toată grosimea buiandrugului, la fiecare extremitate; în

peste 1/3 din asize fisurile străbat elementele pentru zidărie (2); sunt posibile deteriorări ale elementelor pentru zidărie de la faţa

inferioară a buiandrugului dar nu se produc deplasări pe verticală (3).

Starea de deteriorare a buiandrugilor ductili

Starea de deteriorare a buiandrugilor fără ductilitate

-buiandrugi fără ductilitate (fig. F.5.7)

* deteriorare moderată: fisuri diagonale cu deschideri mai mici de 5÷6 mm; fisurile pornesc de lângă colţuri şi, în cele mai multe

cazuri traversează şi elementele; nu se produce zdrobirea elementelor la colţuri (1);

* deteriorare gravă: fisuri diagonale cu deschideri peste 6 mm care pornesc de lângă colţuri şi traversează, de multe ori, şi

elementele (1); fisurile sunt însoţite de zdrobirea locală a elementelor la colţuri (2) şi de deplasări pe traseul fisurii în lung sau

transversal (3).

Avarierea/deteriorarea clădirilor din zidărie datorată acţiunilor mecanice neseismice provine, în cele mai multe cazuri, din una

sau din mai multe din următoarele cauze:

a. Cauze datorate naturii terenului de fundare:

- teren de fundare necorespunzător (teren macroporic sensibil la umezire, teren cu umflări şi contracţii mari etc.);

- variaţia nivelului apelor subterane (inclusiv efectul apelor de infiltraţie, sau al pierderilor din reţele);

- modificări ale terenului în vecinătatea construcţiei.

-

(a) Cedare în zona centrală (b) Cedare în zona de capăt

b. Cauze datorate interacţiunii sol-structură:

- alcătuirea necorespunzătoare a fundaţiilor;

- amenajarea necorespunzătoare a spaţiului exterior care nu asigură îndepărtarea apelor din precipitaţii de construcţie;

- acţiuni dinamice asupra terenului de fundare.

Vulnerabilitatea seismică

Stabilirea nivelului de vulnerabilitate prin coeficienţii R3 şi Rconv

Severitatea

efectelor

Discontinuitatea

traseului

fortelor

Lipsa de

redundanta

Deficienţele de alcătuire de ansamblu ale structurilor cu pereţi din

zidărie se referă, în principal, la lipsa de regularitate structurală în plan

şi/sau în elevaţie

Influenta majora Da Da

Influenta moderata Da Nu

Influenta redusa Nu Da

Severitatea

efectelor

Rezistenta Ductilitate Deficienţe de dimensionare/alcătuire constructivă ale elementelor

structurale verticale (pereţi plini, pereţi cu goluri, stâlpi)

În cazul pereţilor cu secţiune compusă (T, L, I), lipsa conlucrării

pereţilor structurali de pe cele două direcţii, contribuie la rezistenţă şi

ductilitate insuficiente.

Influenta majora insuficienta insuficienta

Influenta moderata suficienta insuficienta

Influenta redusa insuficienta suficienta

Dacă evaluarea cantitativă se face cu

procedeul evaluare preliminară de

ansamblu, conform

P 100-3/2008, D.3.4.1.2, pentru stabilirea

nivelului de vulnerabilitate se foloseşte

indicatorul R3 dat de relaţia (D.5).

b

jd kf

fffd

3F

VV

R

Dacă evaluarea cantitativă se face cu procedeele de calcul static liniar

elastic (P 100-

3/2008, D.3.4.1.5) sau static neliniar elastic (P 100-3/2008, D.3.4.1.6),

pentru evaluarea nivelului de vulnerabilitate se utilizează indicatorul

Rconv definit după cum urmează:

- în cazul structurilor în care domină pereţii cu comportare de tip ductil

indicatorul Rconv se determină împărţind capacitatea de deformare limită la

deplasarea calculată cu spectrul de proiectare;

- în cazul structurilor în care domină pereţii cu comportare de tip fragil,

indicatorul Rconv se determină împărţind forţa tăietoare de bază la suma

forţelor tăietoare capabile ale pereţilor structural.

Indicatorul R3 sau

Rconv <0,4 0,4 ....0,6 0.61….0.8 >0.8

Vulnerabilitate Foarte ridicata ridicata moderata redusa

Categorii de lucrări de intervenţie recomandate

nu sunt necesare

lucrari de

interventie,

lucrări de

intervenţie de

reparaţie.

lucrări de

intervenţie de

consolidare de

ansamblu a

structurii

lucrări de

consolidare

individuală a

unor elemente

lucrări de intervenţie

de

consolidare/reparare

numai pentru

elementele

avariate

lucrări de

consolidare de

ansamblu

deteriorarea

zidăriei

nesemnificativă moderată grav grav numărul elementelor

cu avarii grave este

mai mic

foarte grav,

vulnerabilitatea

calculată redusă moderată ridicată ridicată foarte ridicată,

deficienţele de

alcătuire de

ansamblu şi ale

subansamblurilor

efecte reduse. efecte reduse moderate sau

majore

reduse indiferent de

severitatea

deficienţelor de

alcătuire,

refacerea

finisajelor

Eventual lucrări

de intervenţie

de consolidare

individuală a

unor elemente

structurale

Eventual

inlocuirea

cladirii

Principii pentru calculul lucrărilor de intervenţie

Elementele structurale noi se calculează conform prevederilor din CR6-2006; legăturile dintre pereţii existenţi şi cei care se

adaugă se dimensionează pentru preluarea eforturilor de lunecare verticale ;

În cazul zidăriilor placate cu tencuială armată sau cu beton armat (turnat sau torcretat) determinarea eforturilor unitare în

cele două materiale se face în ipoteza conlucrării celor două materiale până în stadiul ultim de solicitare al celui mai slab dintre

ele;

În cazul în care se ia în considerare aportul zidăriei existente, caracteristicile mecanice de rezistenţă şi de rigiditate ale

acesteia se introduc în calcul cu valorile determinate conform P100-3/2008, anexa D (D.3.4.1.7), ţinând seama şi de "factorii de

încredere CF" stabiliţi în funcţie de "nivelul de cunoaştere". În toate cazurile caracteristicile mecanice ale

mortarului/betonului de placare şi ale armăturilor se introduc cu valorile corespunzătoare constructiilor noi.

Modele şi metode de calcul Modelele şi metodele de calcul pentru structurile din zidărie consolidate sunt cele date în P100-3/2008, anexa D (D.3.4.1.3÷

.3.4.1.6).

Factorii de comportare "q" se iau în considerare în funcţie de neregularităţile în plan şi în elevaţie, care rămân necorectate după

fectuarea lucrărilor de consolidare, conform prevederilor din P 100-1/2006, cap.8, 8.3.4 considerând următoarele valori ale factorilor

de suprarezistenţă:

- αu/α1 = 1,0 dacă forţele seismice sunt preluate prin conlucrarea elementelor de consolidare cu zidăria existentă;

- αu/α1 = 1,25 dacă forţele seismice sunt preluate numai prin elementele de consolidare.

În cazul calculului liniar elastic, modelul şi metoda de calcul se aleg conform prevederilor din tabelul 4.1 din P 100-1/2006, în funcţie

de neregularităţile în plan şi în elevaţie care rămân după efectuarea lucrărilor de consolidare.

Pentru verificarea pereţilor structurali la acţiunea seismică normală pe planul peretelui, forţa static echivalenta se determina conform

P100-2008, anexa D

Lucrări de reparaţie Lucrările de reparaţii au ca scop principal refacerea continuităţii aparente a zidăriei:

Refacerea mortarului din rosturi: inlocuirea mortarului are ca rezultat sporirea rezistenţei la compresiune a zidăriei în

cazul pereţilor de grosimi moderate (până la două cărămizi). Pentru grosimi mai mari, sporul de rezistenţă care rezultă nu mai

este semnificativ deoarece adâncimea zonei în care se poate interveni este limitată; rezistenţa mortarului de înlocuire va fi

minimum M5 (5 N/mm2) şi va fi de tip ciment - var pentru asigurarea unei comportări mai puţin fragile decât cea a mortarelor

care conţin numai ciment.).

-prin introducerea de bare rotunde/platbande din oţel sau din polimeri armaţi cu fibre (FRP) se poate obţine şi creşterea

rezistenţei peretelui la forţă tăietoare; in cazul utilizării FRP acestea au forma unor fâşii plate cu grosime de 1,0 ÷ 2,0 mm şi lăţimi

între 4,0÷6,0 mm.

(a) (b) (c) (d)

(e) (f)

(c) Armarea rostului cu platbandă metalică (d) Armarea rostului cu bară din oţel rotund (e) Armarea rostului cu

bară rotundă din FRP (f) Produse FRP care se folosesc pentru armarea zidăriei în rosturi

Bare/platbande metalice şi din FRP introduse în rosturile orizontale ale zidariei

Vezi plansa AUTOCAD cu detalii de executie de reparatie a zidariei

Reţeserea zidăriei zonelor cu fisuri/crăpături constă în înlocuirea elementelor pentru zidărie care prezintă fisuri cu

deschideri ri/crăpături sau care sunt rupte/zdrobite.

1- Traseul fisurii 2 - Cărămizi care se înlocuiesc

Înlocuirea cărămizilor rupte

Injectarea fisurilor/crăpăturilor; scopul injectării fisurilor este "refacerea continuităţii aparente a zidăriei". Totodată

injectarea

permite umplerea golurilor/fisurilor existente provocate de cauze neseismice (fenomene fizice sau chimice). Procedeul nu poate fi

aplicat pentru toate categoriile de fisuri şi ca atare trebuie avut în vedere că integritatea iniţială nu poate fi complet refăcută.

*Injectarea cu amestecuri pe bază de ciment

Eficienţa injectării cu amestecuri pe bază de ciment a fost verificată experimental. Încercările au arătat că injectarea fisurilor cu mortar

(grout) de ciment are următoarele efecte:

• asigură refacerea rezistenţei zidăriei de calitate curentă;

• sporeşte rezistenţa zidăriei de calitate slabă;

• în cele mai multe cazuri nu influenţează rigiditatea zidăriei

Din acest motiv injectarea trebuie considerată numai ca o operaţie pregătitoare pentru alte tipuri de intervenţii (placarea cu

tencuieli/betoane armate sau cu FRP).

*Injectarea cu amestecuri pe bază de răşini epoxidice: Injectarea fisurilor cu amestecuri pe bază de răşini epoxidice

are ca efect sporirea de 2 ÷ 4 ori a rezistenţei la forţe laterale în planul peretelui dar creşteri mult mai mici (10 ÷ 20%) ale rigidităţii.

Răşinile epoxidice expansive îşi măresc volumul de până la patru ori pe parcursul perioadei de întărire de şapte zile. Comportarea sub

sarcină a acestui produs este de tip ductil ceea ce îmbunătăţeşte răspunsul seismic al pereţilor din zidărie nearmată.

De regulă, în fisuri cu deschiderea mai mică de 2 mm se injectează răşină epoxidică iar pentru deschideri mai mari se injectează

amestecuri pe bază de ciment.

*Injecţii armate (cu platbande, bare rotunde) sporesc rezistenţa la întindere şi forfecare în zonele importante pentru

realizarea conlucrării spaţiale a pereţilor de pe direcţiile principale ale clădirii (colţuri, ramificaţii, intersecţii).

Efectul injecţiilor armate este bazat pe confinarea laterală a zidăriei datorată barelor metalice.

Intervenţia poate fi asociată cu placarea cu beton armat pe ambele feţe ale peretelui în scopul de a îmbunătăţi confinarea laterală şi de a

mări secţiunea rezistentă. În felul acesta, sporesc:

• aderenţa între straturile zidăriei

• rezistenţa la forfecare a zidăriei

• ductilitatea zidăriei

Intervenţia presupune o zidărie cu proprietăţi mecanice bune; în caz contrar se recomandă o consolidare prealabilă

Sunt eficiente pentru fisurile mari (cu deschideri între 2 ÷10 mm) care pot fi injectate cu procedee manuale sau mecanice.

F- fisura sau zona neţesută care se tratează

Injecţii armate la colţuri, ramificaţii şi intersecţii

Plombarea cu beton a crăpăturilor din zidărie: eliminarea cărămizilor rupte şi înlocuirea lor cu beton

Placarea locală, pe traseul fisurii/crăpăturii, cu tencuială armată: procedeul se aplică pentru repararea

elementelor de zidărie în cazul existenţei unor fisuri cu deschideri mici sau moderate. Este aplicat de asemenea pe plinurile

orizontale de zidărie în cazul în care se urmăreşte sporirea capacităţii de rezistenţă la forfecare (în special şpaleţii şi

buiandrugii de zidărie).

Placarea locală, pe traseul fisurii, cu tencuiala armată

Repararea deteriorărilor datorate acţiunii seismice în planul panourilor de zidarie de umplutura *deteriorare nesemnificativă - injectarea fisurilor şi refacerea rostului de mortar;

*Deteriorarea moderată – inlocuiri de elemente deteriorate, injectarea fisurilor, eventual un strat de FRP

*Deteriorarea grava –

- dacă aportul zidăriei nu influenţează siguranţa seismică a clădirii se recomandă ca măsură de intervenţie înlocuirea

peretelui din cărămidă cu un perete uşor, cu schelet din lemn sau metalic, montat astfel încât să nu fie afectat de deformaţiile impuse

de structură.:

- În cazul panourilor executate cu elemente cu ruperi fragile (cărămizi, blocuri ceramice cu pereţi subţiri, blocuri din BCA)

se procedează la refacerea peretelui cu cărămizi pline sau cu procent redus de goluri şi eventual la consolidarea structurii de beton

pentru a prelua diferenţa de greutate. La refacerea panoului se recomandă şi armarea acestuia în rosturile orizontale.

- Placarea peretelui cu tencuieli armate cu oţel sau FRP.

Repararea deteriorărilor datorate acţiunii seismice perpendiculare pe planul peretelui

(a) (b)

Deteriorarea panourilor de umplutură sub efectul combinat al acţiunii seismice

*Deteriorarea moderată (a) -refacerea mortarului în rosturile orizontale şi placarea peretelui cu beton/mortar/FRP.

*Deteriorarea gravă (b) - remedierea constă în desfacerea şi refacerea zidăriei cu eventuale măsuri asigurare a stabilităţii

împotriva răsturnării prin placari exterioare cu FRP ancorate la nivelul planseelor, profile metalice fixate de cadru cu ancore chimice.

Lucrări de consolidare

A.Consolidare individuală a elementelor structurale Consolidarea pereţilor structurali din zidărie pentru sporirea rezistenţei se face, de regulă, prin placarea peretelui pe una sau pe ambele

feţe cu tencuiala armată cu plasă din oţel, grille polimerice de înaltă rezistenţă şi rigiditate.

Placarea se poate aplica şi parţial, numai pe unele părţi ale peretelui pentru remedierea unor deficienţe locale, de exemplu, dacă se

constată rezistenţa insuficientă la forţă tăietoare a unora dintre şpaleţii între uşi/ferestre.

1. Consolidarea zidăriei prin placare cu materiale cu proprietăţi superioare

- Placarea zidăriilor existente cu mortar de ciment sau cu beton este un procedeu de consolidare folosit pe scară largă în

România dar şi în multe alte ţări. Placarea se aplică pe una sau pe ambele feţe după pregătirea corespunzătoare a zidăriei

(desfacerea rosturilor pe aprox. 15mm, injectarea zidariei, curatarea zidariei, aplicarea unui strat de mortar de 10-15mm,

armarea, al doilea strat de mortar).

-

-

Calculul rezistenţei pereţilor placaţi cu tencuială armată sau cu beton armat

*Calculul rezistenţei pereţilor placaţi cu tencuială armată, cu grosimea ≤ 50 mm, se face considerând că rezistenţa iniţială

a peretelui creşte proporţional cu raportul dintre rigiditatea peretelui placat (Rzid, placat) şi rigiditatea peretelui existent (Rzid, existent).

R zid, placat = R zid,existent + R placare

Vcap, placat =V cap, existent * R zid , placat/ R zid, existent

*Calculul rezistenţei pereţilor placaţi cu beton armat se neglijează capacitatea de rezistenţă a zidăriei existente şi a

betonului de placare şi, prin urmare rezistenţa de proiectare la forţa tăietoare a peretelui placat se determină numai în funcţie de

rezistenţa la întindere a armăturilor orizontale şi de rezistenţa armăturilor verticale, prin efectul de dorn, cu relaţia:

Vcap, placat = (0,8Ash + 0,2Asv )fyd

2. Placare cu produse din polimeri armaţi cu fibre (FRP)

În prezent nu există în nici o ţară reglementări tehnice detaliate privind utilizarea polimerilor armaţi cu fibre pentru

repararea/consolidarea pereţilor din zidărie. În aceste condiţii majoritatea informaţiilor privind utilizarea FRP (detalii de montare şi

elemente de calcul) provin de la furnizori.

Placarea se realizează cu plase, benzi sau bare din fibre de sticlă sau de carbon înglobate întro răşină epoxidică.

Placarea cu benzi aşezate numai pe o singură direcţie se foloseşte dacă este necesară sporirea rezistenţei peretelui la acţiunea

perpendiculară pe plan pe direcţia respectivă (numai benzi verticale/orizontale sau reţea de benzi).

2.1.Placarea zidăriilor cu FRP are următoarele efecte principale:

• sporirea rezistenţei pereţilor la forţele seismice în plan şi perpendiculare pe plan;

• sporirea ductilităţii zidăriei

Eficienţa placării pereţilor cu FRP depinde şi de:

• Asigurarea conlucrării cu zidăria existentă;

• Ancorarea plaselor /benzilor la capete.

În general ancorarea plaselor de FRP este dificilă deoarece acestea nu pot fi îndoite la unghi drept pe pereţii transversali. În aceste

condiţii ancorarea trebuie să se realizeze cu dispozitive speciale capabile să transmită eforturile ridicate din fibre la masa zidăriei

2.2.Placarea zidăriei cu tencuieli armate cu grile polimerice.

Forarea găurilor şi montarea Montarea si fixarea plasei Aplicarea tencuielii

ancorelor

Principalele avantaje ale placării cu tencuieli armate cu grile polimerice sunt următoarele:

- grosimea stratului de tencuială poate fi mai mică decât în cazul folosirii plaselor sudate din oţel;

- tencuiala se poate executa folosind mortar de var (sau cu foarte puţin adaos de ciment);

- nu există riscul apariţiei petelor de rugină dacă acoperirea este redusă.

3.Consolidarea locală a plinurilor orizontale de zidărie de peste goluri

- sporirea rezistenţei la încovoiere, prin introducerea imediat deasupra golului a unor profile laminate asociate cu zidăria şi ancorate în

pereţii alăturaţi;

- sporirea rezistenţei la forţă tăietoare prin placare cu tencuială armată cu plase de oţel sau cu alte materiale cu rezistenţă ridicată la

întindere;

4.Consolidarea zidăriei cu centuri şi stâlpişori din beton armat - crearea unei stări de eforturi multiaxiale prin introducerea unei forţe de compresiune în direcţie perpendiculară pe sarcina aplicată;

- sporeşte rezistenţa în faza elastică;

- sporeşte capacitatea portantă ultimă la compresiune excentrică;

- sporeşte ductilitatea la rupere.

Introducerea centurilor şi stâlpişorilor din beton armat contribuie la asigurarea conlucrării pereţilor de pe cele două direcţii ale clădirii

pentru preluarea forţelor date de cutremurul de pamant.

La alegerea acestei soluţii trebuie să se ţină seama şi de următoarele implicaţii:

- prin creşterea capacităţii de rezistenţă la compresiune excentrică sporeşte forţa tăietoare asociată astfel încât, de cele mai multe ori,

sunt necesare şi măsuri pentru sporirea capacităţii de rezistenţă la forţă tăietoare pentru evitarea ruperilor fragile;

- sunt necesare intervenţii la fundaţii pentru ancorarea armăturilor sau pentru asigurarea capacităţii de rezistenţă corespunzătoare

sporului de moment capabil ultim obţinut prin confinare.

(a) Stâlpişor exterior (b) Stâlpişor cu grosime mai mică decât cea a peretelui ( c) stalpisori lamelari

B.Intervenţii de consolidare de ansamblu fără modificarea alcătuirii structurale existente

1.Realizarea conlucrării subansamblurilor structurale verticale şi orizontale Comportarea spaţială a clădirii se realizează prin:

- conlucrarea pereţilor de pe direcţiile principale ale clădirii, ceea ce implică existenţa unor legături sigure între aceştia la colţuri,

ramificaţii şi intersecţii;

- conlucrarea pereţilor de pe direcţiile principale cu planşeele intermediare şi cu structura acoperişului ceea ce implică existenţa unor

legături capabile să transmită forţele tăietoare produse de acţiunea seismică de la planşee la pereţii structurali.

(a) Inserţia platbandelor în rosturile orizontale (b) Inserţia profilelor laminate

Introducerea tiranţilor Introducerea tiranţilor metalici are ca rezultat, în primul rând, asigurarea stabilităţii pereţilor structurali sub efectul acţiunii seismice

perpendiculare pe plan, în cazurile în care aceştia nu sunt legaţi eficient cu pereţi transversali sau la nivelul planşeelor. Totodată

introducerea tiranţilor îmbunătăţeşte conlucrarea pereţilor cu cei ortogonali asigurând astfel formarea unor profile compuse (cu

secţiune I, L sau T) care au rezistenţă şi rigiditate sporite pentru acţiunea seismică în planul lor.

Tiranţii se montează la nivelul planşeelor intermediare şi la nivelul ultimului planşeu în dreptul colţurilor, ramificaţiilor şi intersecţiilor

de ziduri. La extremităţi tiranţii se fixează cu plăci sau profile. Întinderea tiranţilor se face prin strângerea piuliţelor la capete sau, în

cazul unor tiranţi mai lungi cu dispozitive de întindere cu şuruburi inverse.

Deoarece eforturilor de întindere din tirant le corespund eforturi de compresiune locală importante asupra zidăriei este necesar să se

verifice starea zidăriei din zona în care se montează plăcile de ancorare.

2.Lucrări pentru sporirea rigidităţii în plan orizontal a planşeelor

În majoritatea clădirilor din zidărie nearmată planşeele sunt executate din grinzi şi podină din lemn şi/sau din profile metalice laminate

şi boltişoare de cărămidă astfel încât au rigiditate nesemnificativă în plan orizontal. În plus acest tip de planşee nu asigură, de regulă, o

rezemare laterală eficientă pentru pereţii paraleli cu grinzile astfel încât aceste clădiri sunt expuse, în foarte mare măsură riscului de

prăbuşire totală sau cel puţin parţială prin răsturnarea pereţilor sub acţiunea forţelor seismice perpendiculare pe plan.

În multe cazuri, clădirile relativ noi, din anii 1950÷1960, cu pereţi din zidărie confinată au, de asemenea, planşee cu rigiditate

nesemnificativă executate din grinzi din beton şi corpuri de umplutură de beton sau din fâşii cu goluri cu lăţimi mici (la interax de

40÷60 cm), fără suprabetonare.

Planşee din lemn (ghid pentru consolidarea planseelor de lemn)

Ancorarea grinzilor de lemn de pereţii portanţi în

centuri de beton armat executate sub grinzi (clădiri

existente): 1 - grindă de lemn a planşeului; 2 - centură din beton armat; 3 -

perete ; 4 - dulap de lemn (sub grindă); 5 - ancoră din oţel-beton ; 6 –

cui.

Ancorarea grinzilor de lemn de pereţii portanţi exteriori

cu poziţia tirantului în lungul peretelui: 1 - perete portant din zidărie; 2 - grindă de lemn a planşeului; 3 -

tencuiala tavanului pe şipci şi trestie; 4 - porţiune de tencuială care se

îndepartează pentru montarea tirantului;

5 - gaură în perete prin care se introduce ancora şi apoi se umple cu

mortar de ciment;

6 - tirant metalic 20-25 mm, acoperit cu mortar de ciment; 7 -

bridă de ancorare din oţel lat 50x8 mm; 8 - şuruburi pentru lemn; 9 -

traversă verticală de ancorare din oţel lat 50x12 mm; 10 - pană de

strângere din oţel lat 30x10 mm, teşită trapezoidal.

Ancorarea grinzilor de lemn de pereţii portanţi interiori cu

poziţia tirantului în lungul peretelui: 1 - perete portant din zidărie; 2 - grindă de lemn a planşeului; 3 -

tencuiala tavanului pe şipci şi trestie; 4 - porţiune de tencuială care se

îndepărtează pentru montarea tirantului;

5 - gaură în perete prin care se introduce ancora şi apoi se umple cu

mortar de ciment;

6 - tirant metalic 20-25 mm, acoperit cu mortar de ciment; 7 - bridă

de ancorare din oţel lat 50x8 mm; 8 - şuruburi pentru lemn.

Ancorarea grinzilor de lemn pe pereţii portanţi exteriori (grinzi dispuse perpendicular pe pereţii portanţi):

1- perete portant exterior; 2- grindă de lemn; 3- talpă de rezemare

din lemn sau două straturi de carton bitumat; 4- ancoră din oţel lat

50x6 mm; 5- şuruburi; 6- mortar de ciment cu adaos de aracet; 7-

ancoră din oţel lat 50x6 (8) mm .

Ancorarea grinzilor de lemn pe pereţii portanţi exteriori

( grinzi dispuse paralel cu pereţii portanţi): 1 - perete portant exterior; 2 - grindă de lemn; 3 - ancoră din oţel lat

50x6 mm;

4 - şurub.

Consolidarea grinzilor de lemn: a - cu eclisă dispusă la partea superioară ; b - cu

eclise laterale;

1 - zonă degradată; 2 - eclise din lemn dispuse

lateral; 3 - eclisă de lemn dispusă deasupra grinzii

degradate; 4 – bulon de rezistenţă întins; 5 – bulon

de montaj.

Consolidarea planşeelor de lemn prin turnarea unei

suprabetonări din beton armat: 1 - grindă de lemn ; 2 - suprabetonare din beton armat ; 3 –

podină din scânduri (cofraj);

4 – folie de polietilena; 5 – polistiren; 6 – cuie.

Consolidarea planşeelor de lemn prin turnarea unei suprabetonări din beton armat: 1 - grindă de lemn ; 2 - centură din beton armat ; 3 – perete structural; 4 – scândură;

5 – ancoră din oţel-beton; 6 – cuie; 7 – folie de polietilena; 8 – polistiren;

9 – suprabetonare din beton armat.

ul

Realizarea unui planşeu-platelaj de scanduri şi ancorarea prin platbande în centura de beton armat: 1 – grindă de lemn existentă; 2 – platelaj de scânduri (2.5x15 la 45 ); 3 – platbandă (5x50-200) ancorată în centură; 4 – piesă

marginală (2.5x15); 5 – centură din beton armat (15x25cm) 6 – perete structural; 7 – cuie 2 10 mm.

Realizarea unor contravântuiri metalice: 1 – grinzi de lemn existente; 2 – contravântuiri metalice ( 12 mm); 3 –

platbandă (5x50-200); 4 – perete structural; 5 – suruburi pentru lemn .

Diminuarea greutăţii planşeului prin înlocuirea

fonoizolaţiei grele cu polistiren sau vată minerală

semirigidă: 1 – perete structural; 2 – grinzi de lemn existente; 3 –

polistiren sau vată minerală semirigidă; 4 – podină de

scânduri; 5 – şipci; 6 – material elastic (2 straturi carton

bitumat sau pânza bitumată).

4.Lucrări pentru consolidarea fundaţiilor - pentru fundaţiile din materiale slabe: piatră, cărămidă sau beton simplu;

- pentru fundaţiile care nu pot prelua solicitările capabile (N, M,V) ale pereţilor structurali din secţiunea de la bază;

- pentru clădirile la care soluţia de intervenţie implică adăugarea unor încărcări permanente importante prin: placarea cu beton armat a

pereţilor, înlocuirea planşeelor din lemn cu planşee din beton armat, supraetajarea clădirii;

- clădirea a suferit avarii din cauze neseismice legate de natura terenului şi/sau interacţiunea sol/structură.

Procedeele de consolidare a fundaţiilor pentru eliminarea acestor deficienţe sunt următoarele:

C.Intervenţii de consolidare de ansamblu cu modificarea alcătuirii structurale existente

1.Eliminarea excentricităţii centrului de rigiditate faţă de centrul de masă pentru structuril cu planşee rigide în plan orizontal

dacă dispunerea pereţilor cu rigiditate mare este nesimetrică, -introducerea pereţilor noi în poziţii cât mai depărtate de centrul de rigiditate al planşeului;

- examinarea posibilităţilor de creştere a rigidităţii pereţilor de contur prin închiderea unor

goluri; soluţia este recomandată în special în cazul în care golurile au fost create prin intervenţii ulterioare.

În cazul clădirilor cu planşee rigide care au forme complexe în plan astfel încât acţiunea seismică poate genera efecte de

torsiune importante se poate examina şi oportunitatea introducerii rosturilor de separaţie.

2. Asigurarea continuităţii traseului forţelor verticale şi seismice până la fundaţii

a. Se adaugă pereţi structurali, pentru completarea discontinuităţilor din sistemul iniţial de scurgere a eforturilor sau pentru refacerea

sistemului structural iniţial dacă discontinuitatea se datorează unei intervenţii ulterioare;

b. Se adăugă elemente verticale noi, eventual numai stâlpi, pentru preluarea directă a forţelor verticale în cazul planşeelor cu rezemări

de ordin superior;

c. Se completează sistemul de centuri.

3. Consolidarea infrastructurilor

-Suprastructura aleasa trebuie sa se plastifice.

-Trebuie considerate o structura de fundare care incepe de la cota 0.00 in jos. Aceste structuri de fundare

trebuie sa fie legate intre ele pentru a realiza structuri de fundare de transfer pentru echilibrarea incarcarilor

transmise la plastificarea suprastructurii.

Baza trebuie sa aiba o comportare elastica, sa fie rigida pentru

solicitari la forte orizontale (nu inseamna ca trebuie sa fie rigida

si vertical)

Acest element structural va lucra cu efect de grinda, deformabil in plan vertical, dar

va fi rigid in plan orizontal in sensul ca nu va avea deformatii si deplasari care sa

schimbe miscarea pamantului.

Baza

Suprastructura

Hs

Grinda interioara care va fi solidarizata

cu cea exterioara

Completare fundatie

Grinda

exterioara

20cm

Grinda de fundare de

transfer

Perete de consolidare excentric fata de grinda de

fundare

Pereti de consolidare la suprastructura care vor

avea forte de intindere la grinda de fundatie de

transfer si trebuie analizata toata suprastructura

Fig.10