Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 2 PREFA Teza de doctorat i propune s evidenieze calitile de rezisten i stabilitate mecanic ale zidriei de crmid armat n cele trei procedee de armare: inserarea n rosturi, armarea pe suprafaa exterioar (cmuirea), i armarea cu cmuire cu grile polimerice, n vederea reducerii pagubelor produse de cutremure.Armarea zidriei cu grile polimerice are la baz un brevet din 1995, i a fost supus unor ncercri n laboratoare specializate din ar i din strintate, fiind deja aplicat la construcii mai vechi i mai noi n Romnia. Concepia sistemului RichterGard (RG) const n punerea n valoarearesurselorderezistenalezidrieiievitareaconcentrrilorlocaledeeforturi unitare, starea de eforturi unitare la compresiune devenind triaxial ceea ce atrage dup sine o cretere a capacitii portante de pn la cinci ori dup cum s-a dovedit experimental. ntezadedoctoratsefaceocomparaientremetodeledearmareazidrieicarese ntlnesclaconstrucii,ntrezidriadecrmidceramiccugoluriimortardeciment (mascrete),cuproprietiortotropice,izidriaclasic,dincrmiziporoasearse,cumortar devar(masonry),izotropic.Armareazidrieimodernesefacecuarmturdeoel,care lucreazprinefectuldemenghin,pecndzidriaclasicsepreteazlaarmareacugrile polimerice, conlucrarea fcndu-se prin efectul de sandwich. Deasemeneantezsefaceuncalculeconomicpebazeenergetice,porninddela energia nglobat n materialele de construcii. nfinalulacestorrnduridorescsaducsinceremulumiriconductoruluitiinificprof. RamiroSOFRONIEpentrusugestiilevaloroaseipentruncredereaacordatcarem-au ncurajat s mi realizez lucrarea. Deasemeneadorescsmiexprimprofundagratitudinecomisieioficialeformatedin distiniiprofesori:Prof.univ.dr.ing.IoanBICA,Prof.univ.dr.ing.GheorgheOPREA,Prof. univ. dr. ing. Valentin FEODOROV, Conf. univ. dr. ing. Daniel STOICA. Mulumescd-luidecanalFacultiidembuntiriFunciareiIngineriaMediuluii domnilor profesori pentru sprijinul acordat pe perioada pregtirii tezei. Doresc s aduc mulumiri i: - d-luieflucrriClaudiuDRAGOMIRcarem-aajutatim-ancurajatlafinalizarea lucrrii, - d-nelor Raluca PASCU i Mihaela TOANCHIN, colege n perioada studiilor doctorale, de a cror experien am beneficiat, - d-luiing.IlieZANFIRicolegilordelaA.B.A.JiuCraiovacarem-aususinutim-au ndemnat la finalizarea tezei de doctorat. Deasemenea,suntrecunosctoarecolectivuluiCATEDREIDECONSTRUCII, TEHNOLOGIE I TOPOGRAFIE a Facultii de mbuntiri Funciare i Ingineria Mediului n mijlocul crora am gsit un mediu favorabil realizrii tezei. Dorescsmulumesctuturorcelorcarentr-unfelsaualtulmi-auoferitnecondiionat ajutorul pe durata acestor ani de pregtire a tezei i cer scuze pentru eventualele omisiuni. Nunultimulrndadorismulumescfamiliei,caremereumi-aoferitsprijinmorali ncurajare. Bucureti, 30 noiembrie 2011 Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 3 CUPRINSUL TEZEI CAP. 1. INTRODUCERE... 1.1. Explicarea titlului tezei. 1.2. Importana subiectului . 1.3. Actualitatea subiectului ... 1.4. Obiectivele tezei 1.5. Modul de tratare..... 1 1 1 2 5 6 CAP. 2. STADIUL CUNOATERII N DOMENIU 2.1. Date despre cutremure..... 2.2. Date despre zidrie... 2.3. Soluii de protecie antiseismic a zidriilor.......... 2.4. Zidrie armat cu grile polimerice.................................... 2.5. Brevetul OSIM NR.112373 .............................................. 2.6. Date despre armtura polimeric ... 2.7. Grilele polimerice tip TENSAR......................................... 2.8. Concepia RichterGard de protecie antiseismic............ 2.9. Prescripiile oficiale 2.10. Cauzele avariilor n construcii din zidrie teoria dislocailor. 2.10.1.Conformarea grilelor...... 2.10.2.Geometria grilelor i cinematica nodurilor integrate........ 2.10.3.Mecanismul de transfer al eforturilor . 7 7 8 9 10 11 11 12 13 14 14 16 18 19 CAP. 3. CRITICA STADIULUI CUNOATERII 3.1. Tabel comparativ 3.2. Comentarii 3.3. Construcii cu perei de zidrie, confinai cu componente structurale din beton armat 21 24 25 44 CAP. 4. PROCEDEE DE ARMARE. PERFORMANE TEHNOLOGICE ... 4.1. Procedee de armare cu grile polimerice tip RG. 4.2. Detalii constructive. 4.2.1.Zidrie armat cu grile polimerice tip RG 4.2.2.Zidrie confinat cu grile polimerice tip RG 4.2.3.Zidrie armat i confinat cu grile polimerice tip RG 4.2.4.Detalii constructive de aezare a grilelor. 4.3. Aplicaii practice ale sistemului RichterGard. 4.4. Concluzie 45 45 49 50 53 55 57 59 61 CAP. 5. PERFORMANE ERGONOMICE.. 5.1. Ergonomia.. 5.2. Calculul lucrului mecanic.. 5.2.1. Zidrie armat din crmizi cu goluri i mortar de ciment, cu armtur STNB.. 5.2.2. Zidrie confinat din crmizi cu goluri i mortar de ciment, cu armtur STNB. 5.2.3 Zidrie armat i cmuit din crmizi cu goluri i mortar de ciment, cu armtur STNB 5.2.4. Zidrie armat din crmizi pline i mortar de var, cu armtur polimeric. 63 63 64 65 66 67 68 Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 4 5.2.5. Zidrie confinat din crmizi pline i mortar de var, cu armtur polimeric. 5.2.6. Zidrie armat i confinat din crmizi pline i mortar de var, cu armtur polimeric. 5.3. Concluzie. 68 69 70 CAP. 6. PERFORMANE MECANICE .... 6.1. Performane de rezisten. 6.1.1. Modelul matematic Prandtl al zidriei simple... 6.1.2. Modelul matematic Prandtl al zidriei armate...... 6.1.3. Modelul matematic Prandtl al zidriei armate i confinate la compresiune axial.... 6.1.3.1. Zidrie armat cu grile inserate ntre asize... 6.1.3.2. Zidrie confinat cu grile polimerice 6.2. Performane de rigiditate 6.2.1. Curba caracteristic - la compresiune a zidriei simple de crmid . 6.2.2. Calculul energiei de deformaie a zidriei simple 6.2.3. Zidrie armat la 3 i 5 asize. 6.2.3.1. Calculul energiei de deformaie a zidriei armate n 3 asize6.2.3.2. Calculul energiei de deformaie a zidriei armate n 5 asize5.3. Concluzie.. 71 71 71 76 80 81 84 86 86 88 89 91 92 92 CAP. 7. PERFORMANE DE FIABILITATE 7.1. Evaluarea siguranei conform ISO 13822:2001 7.2. Structuri de zidrie armate i confinate .. 7.3. Sigurana structural i calculul de fiabilitate ... 7.4. Niveluri de siguran ale metodelor de reabilitare pentru structurile de zidrie .. 7.5. Concluzie........ 93 93 95 97 99 105 CAP.8. NCERCRI EXPERIMENTALE N LABORATOR. PERFORMANE DE REZISTEN N STAREA LIMIT ULTIM.......... 8.1. ncercri statice.. 8.2. ncercri pseudo-dinamice 2D 8.3. ncercri seismice 3D 8.3.1. Modelul tridimensional al unei cldiri din zidrie cu dou nivele 8.3.2. Modelele tridimensionale ale cldirii din zidrie cu un singur nivel, din dou tipuri de crmid 8.3.3. Modelul tridimensional al unui cadru de beton armat cu dou nivele, completat cu perei nearmai de zidrie din crmid cu goluri. 8.4. Concluzie. 107 107 113 117 118 119 125 126 CAP. 9. PERFORMANE ECONOMICE . 9.1. Importana consumului iniial de energie 9.2. Terminologie 9.3. Consumul iniial de energie. Metoda de analiz i indicii obinui...... 9.4. Crmida......... 9.4.1. Crmida plin poroas........ 9.4.2. Crmida plin presat.. 9.4.3. Crmida ceramic (cu goluri) .... 9.5. Mortarul... 9.6. Zidria simpl.. 127 127 128 129 131 132 133 134 135 137 Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 5 9.7. Zidria armat cu armtur metalic de tip STNB ...... 9.7.1. Cmuirea zidriei cu armtur metalic. 9.7.1.1. Volumul de armtur folosit pentru cmuire. 9.7.1.2. Cantitatea de energie primar nglobat n tencuiala armat. 9.7.1.3. Cantitatea de energie primar nglobat n zidria cmuit cu STNB.. 9.7.2. Inseria armturii de tip STNB n rosturi. 9.7.2.1. Crmida. 9.7.2.2. Mortarul 9.7.2.3. Armtura de tip STNB.. 9.7.2.4. Zidria din crmid plin armat cu armtur STNB 9.7.2.5. Zidria din crmid GVP armat cu armtur STNB 9.7.3. Armare i cmuire cu armtur metalic de tip STNB 9.7.3.1. Energia primar nglobat n tencuiala armat 9.7.3.2. Energia primar nglobat n zidria de crmid plin.. 9.7.3.3. Energia primar nglobat n zidria de crmid GVP.. 9.8. Zidria armat cu grile polimerice.. 9.8.1. Armtura polimeric.. 9.8.2. Mortarul....... 9.8.3. Confinarea zidriei cu grile polimerice 9.8.3.1. Cantitatea de energie primar nglobat n tencuiala armat.. 9.8.3.2. Energia primar nglobat n zidria confinat, din crmid plin 9.8.3.3. Energia primar nglobat n zidria confinat, din crmid GVP 9.8.4. Armarea zidriei prin inserarea n rosturi a grilelor polimerice 9.8.4.1. Zidrie armat la 1 rnd 9.8.4.2. Zidrie armat la 2 rnduri.. 9.8.4.3. Zidrie armat la 3 rnduri... 9.8.4.4. Zidrie armat la 5 rnduri.. 9.8.5. Zidrie armat n rosturi i confinat cu grile polimerice. 9.8.5.1. Zidrie armat la 1 rnd i confinat cu grile polimerice. 9.8.5.2. Zidrie armat la 2 rnduri i confinat cu grile polimerice 9.8.5.2. Zidrie armat la 3 rnduri i confinat cu grile polimerice 9.8.5.4. Zidrie armat la 5 rnduri i confinat cu grile polimerice 9.9. Concluzii. 139 140 140 141 142 150 150 150 150 151 159 166 166 167 174 180 180 181 181 181 182 182 189 189 193 197 201 205 205 207 209 211 220 Cap. 10. CONCLUZIE ........... 10.1. ndeplinirea obiectivelor tezei. 10.2. Contribuiile personale ale autoarei... 10.3. Valoarea aplicativ a rezultatelor tezei. 221 221 222 222 BIBLIOGRAFIE GLOSAR DE TERMENI LISTA SIMBOLURILOR I UNITILOR DE MSUR Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 6 CAPITOLUL 1.INTRODUCERE 1.1.EXPLICAREA TITLULUI TEZEI Titlul tezei anun obiectivele lucrrii, care se refer la performanele zidriei de crmid i mortar de var armate cu grile polimerice. ntezsuntevideniatecalitilederezistenistabilitatemecanicalezidrieide crmidarmatenceletreiprocedeedearmare,inserareanrosturi,armareapesuprafaa exterioar(cmuirea)iarmareacucmuirecugrilepolimerice,nvedereareducerii pagubelor produse de cutremure.Zidriaarmatestestudiatdinpunctdevederealperformanelorderezisten, rigiditate, energetice, economice i tehnologice, fcnd i o comparaie cu alte tipuri de armare tradiionale i mai noi. 1.2.IMPORTANA SUBIECTULUI Lucrarea trateazun subiectcareconstituieopreocuparepentrulumeaspecialitilor,i anumeprotecianfaaunuifenomennaturalimprevizibiliincontrolabil,cutremurulde pmnt. Setiecpeste90%dinnumrulvictimeloromenetidinurmaunuicutremursunt provocate de prbuirea construciilor fcute de mna omului. n rile avansate tehnologic tot maimulteconstruciiseasigurpebazaunordocumentaiiriguroasentocmitedeexperi tehnici. Construciile sunt difereniate dup riscul seismic pe care l prezint i cu acel prilej se recomandimsurileimediatedeproteciedupprincipiulcprevenireaestepreferabil reabilitrii. Cuconcursultehnologiiloravansate,s-auimaginatmaimulteprocedeedeproteciea zidrieivechii/saunoimpotrivaaciunilordinamicelateraledescurtdurat.Unuldintre acestea este sistemul RichterGard. Sistemul a fost experimentat succesiv, ncepnd cu 1994, n laboratoarele de inginerie seismic ale INCERC Iai, ISMES Bergamo, JRC Ispra i LNEC Lisabona, iar din 1999 s-a aplicat la construcii existente, mai vechi i mai noi, n Romnia.Sistemul RichterGard ofer n primul rnd o nou perspectiv conceptual susinut prin Teoria dislocaiei. n al doilea rnd performanele structurale i avantajele practice, desigur n limitele lor de valabilitate, sunt deosebit de atractive. Prin folosirea armturii polimerice zidria decrmidelasticicasantprimeterezistenaiplasticitateadecarearenevoiecas consume energia cinetic indus. 1.3.ACTUALITATEA SUBIECTULUI StatisticilepublicatedeSocietateagermandeasigurriMunichReGrouparatcn decursul ultimelor cinci decenii pagubele produse de catastrofele naturale, inclusiv cutremure, aucrescutexponenial.Dinstatisticiledelungduratrezultcndeceniul1950-1959au avut loc 20 catastrofe cu pierderi de 42,2 miliarde dolari, iar n deceniul 1990-1999 numrul lor a crescut la 89 cu pierderi de 652,3 miliarde dolari.Desigur,unelecatastrofepotfiatribuiteschimbrilorclimaticedatoratepolurii;totui fenomenele naturale nu s-au schimbat n ultimele decenii att de mult ca s explice explozia pagubelordinstatistici.Frecvenaiintensitateacutremureloraurmaspracticaceleaide sutedeani.Cretereapagubelorseexplicnumaiprinconcentrareapopulaieinoraei avarierea dotrilor tehnologice tot mai complexe i mai scumpe, extinse nreele complicate, care pot paraliza n cteva secunde toat viaa public i privat. Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 7 nultimultimp,naranoastrsevorbetetotmaimultdeiminenaunuicutremurde mare intensitate. Datele statistice i specialitii confirm aceast idee care, preluat de mass-media i speculat, a creat o adevrat isterie. Avndnvedereceledemaisus,tezaabordeazunsubiectdemareimportani actualitate pentru sigurana construciilor i, prin urmare, pentru viaa oamenilor. 1.4.OBIECTIVELE TEZEI 1.Sintezadocumentaraprocedeelordearmarecunoscuteifolositenconsolidarea cldirilordezidrie,darianalizacriticaacestorprocedeetradiionaleimainou folosite. 2.Performanele tehnologice n raport cu alte metode de consolidare cunoscute i aplicate pnnprezent,cuprezentareaunordetaliiconstructive,princaresearatc aplicarea grilelor se face uor, nu necesit pregtire special prealabil a zidarilor i nici dispozitive speciale. 3.Performaneleergonomicepebazaunorcalculecomparativealucruluimecanic necesar pentru realizarea unui metru cub de zidrie n mai multe variante de armare. 4.Performanelemecanice,derezisteniderigiditate,azidrieiarmatecugrile polimerice,comparativcualtetipuridearmare.S-acalculatsporulderezistenla armarea i confinarea cu grile polimerice fa de zidria nearmat. 5.Performanedefiabilitateideterminareanivelurilordesiguranalemetodelorde consolidareazidriei.Calcululfiabilisticsuplineteolacunnevaluareaglobala siguranei construciilor, deoarece concepia actual de evaluare const n identificarea seciunilor transversale care ar putea ceda n anumite ipoteze de ncrcare. 6.Performanele energetice - energia caloric. ntruct preul de vnzare a materialelor de construciivariaznfunciedediverifactori,s-aelaboratunstudiubazatpecriteriul energetic, adic pe cantitatea de energie nglobat n produs. 7.Performane economice. 1.5.CONINUTUL TEZEI DE DOCTORAT Teza a fost structurat pe 10 capitole: CAPITOLUL1-INTRODUCERE,ncareseexplictitlultezei,searatimportanai actualitatea subiectului, obiectivele tezei i modul de tratare. CAPITOLUL2-STADIULCUNOATERIINDOMENIU.nacestcapitolsefaceo trecerenrevistametodelordearmareazidriei,ncepndcuceletradiionaleipnla celefolositerecentnconstrucii.Deasemeneasuntprezentateprescripiileoficialeprivind armarea zidriei cu grile polimerice. CAPITOLUL3-CRITICASTADIULUICUNOATERII,ncaresefaceunstudiu comparativntrezidriatradiionalcumortardevaricrmiziplineizidriamoderncu mortar de ciment i crmizi cu goluri. CAPITOLUL4PERFORMANETEHNOLOGICE.Aiciseprezintprocedeelede armare a zidriei cu grile polimerice i detaliile constructive. CAPITOLUL5PERFORMANEERGONOMICE,cuuncalculcomparativallucrului mecanic necesar pentru realizarea unui metru cub de zidrie n mai multe variante de armare. Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 8 CAPITOLUL6PERFORMANEMECANICE,ncaresetrateazrezistenai rigiditateanstarealimitdeserviciuaunorelementedezidriearmateiconfinatecugrile polimerice i se face un calcul comparativ al energiei specifice de deformaie. CAPITOLUL7PERFORMANEDEFIABILITATEoabordarecaresuplineteo lacunprinevaluareaglobalasiguraneinfuncionareaconstruciilorconformISO 13822:2010, precum i nivelurile de siguran ale metodelor de reabilitare a zidriei simple i armate CAPITOLUL8NCERCRIEXPERIMENTALENLABORATORIPERFORMANE DE REZISTEN se refer la ncercrile statice i dinamice efectuate n laboratoare din ar i din strintate, care au scos n eviden comportarea elementelor armate cu grile polimerice nstarealimitultimicomportarealacutremuraunormodeledezidriearmatcugrile polimerice. CAPITOLUL9PERFORMANEENERGETICEENERGIACALORIC.nacest capitolserealizeazuncalculenergetic,porninddelaenergiainiialnglobatnzidrie, comparnd din acest punct de vedere diferite tipuri de zidrie, ncepnd de la cea simpl pn la cea armat i confinat, cu diferite tipuri de armturi care se folosesc n prezent. CAPITOLUL 10 - CONCLUZIE privind modul de ndeplinire a obiectivelor tezei enunate n introducere, contribuiile personale ale autorului i valoarea aplicativ a rezultatelor tezei. nvirtuteacerineloracademice,tezamaicuprindenafardebibliografie:prescripiile oficialedereferin,listasimboluriloriaunitilordemsurnsistemulinternaional,i glosarul de termeni folosii. CAPITOLUL 2.STADIUL CUNOATERII N DOMENIU 2.1. DATE DESPRE CUTREMURE Cutremurele de pmnt sunt micri ale scoarei pmntului, cu durat redus, produse deeliberareabruscdeenergiiacumulatencrustaterestr,nzoneledesurs.Energia eliberatbruscdinfocarsepropagntoatedireciilesubformaunorundeelastice,numite seismice, de adncime, intermediare i superficiale.ncalcululdinamicalstructurilormicareaseismicestedescrisprinvariaiantimpa acceleraiei terenului (accelerogram). 2.2. DATE DESPRE ZIDRIE Zidria este un ansamblu de uniti de zidrie aezate dup un model specificat i unite mpreun cu mortar. n ultimul timp se spune, n mod greit, c zidria este un material compozit. n realitate, zidriaesteoasocieredintredoumaterialecucalitifizico-mecanicediferite.Crmizile sunt fabricate din argil prin ardere i sunt elastice, dar casante. Mortarul este un amestec de varcunisipiap,fiindesenialplastic.Celedoumaterialeseasociazncmpul gravitaional i cu ajutorul acestuia. nzidrie,crmizileocup85%dinvolumultotal,iarmortarulnumai15%,dar deformaiile lor verticalesunt 10% din crmizi i 90% din mortar. Zidria este destinat prin concepieiconstrucieaciunilorverticaledingravitaieinicidecumaciunilorlateraledin cutremurele de pmnt.Dupcutremuruldin10noiembrie1940,profesorulAurelA.BelescrianBULETINUL SOCIETIIPOLITEHNICE,lapagina1199,cserecomandcufermitateevitarea crmizilorguritecaiazidrieicugoluridetipamerican.Cutremuruldin4martie1977a confirmat recomandarea profesorului Bele, care continu s fie ignorat i astzi. Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 9 2.3.SOLUII DE PROTECIE ANTISEISMIC A ZIDRIILOR n uzul curent, pentru armarea zidriei se folosesc, ca msuri de protecie, urmtoarele metode: 1) Confinarea zidriei cu smburi i centuri din beton armat; 2) Cmuirea zidriilor cuarmturimetalice,subformdebareindependentesauplase,nglobatenmortarde cimenti3)Sistemedezidriearmatconstnddinblocuriceramiceproduseindustriali prevzute cu canale prin care s fie trecute armturile metalice, desigur dup nglobarea lor n mortardeciment.Toatemetodelemenionatemaisusnunseamnaltcevadectarmarea zidriei cu beton armat.Tehnologiile avansate ofer soluii din cele mai neateptate i surprinztoare.Prinridicarean1935abisericiidinRebegeti-Bufteacu3,5mdectreEmilPrageri strmutarea in anii 1980 a bisericilor din Bucureti de ctre Ing. Iordchescu Romnia poate fi considerat precursoare n interveniile la bazele cldirilor. [5, 6] 2.4.ZIDRIE ARMAT CU GRILE POLIMERICE Osoluiealternativestessearmezemortaruldinrosturicugrilepolimericedin polietilen de nalt densitate i rezisten. n comparaie cu soluiile de protecie antiseismic prezentate mai sus armarea i cmuirea zidriilor cu grile polimerice avnd noduri integrate se prezint ca soluii constructive perfect realiste i mai ales convenabile. 2.5.BREVETUL OSIM NR.112373 B1 n 1995, prin brevet, s-a propus folosirea grilelor polimerice cu noduri integrate, fabricate defirmaenglezTensarnlucrriledezidrie.BrevetuldeinvenieOSIMnr.112373B1, avnd titulari pe prof. Sofronie Ramiro i pe dr. Feodorov Valentin Procedeul de armare i consolidareazidriilorcugrilesintetice-prevedearmareaiconsolidareazidriilorcugrile sinteticedinpolimeridenaltdensitatepentruzidriedincrmidplin,cugoluri,blocuri ceramice sau blocuri de beton.ComisiadeAgrementTehnicnConstruciiaagrementatsubnr.008-01/017-1999, Procedeedearmareantiseismiciconfinarealucrrilordezidriearmatcuutilizarea grilelor Tensar, titular s.c. Iridex Group Construcii s.r.l, Bucureti.[7] 2.6.DATE DESPRE ARMTURA POLIMERIC Pentru alegerea tipului de grile, exist trei criterii:1)rezistena nalt la ntindere la deformaii mici; 2)deformaiile de lung durat s rmn sub control;3)nodurile grilelor s fie integrate i rigide. Pentru armarea zidriei cu grile polimerice, nu se poate folosi orice tip de gril sintetic. Grilele Tensar, fabricate din polietilen sau polipropilen prin etirare la cald,au configuraia i caracteristicilefizico-mecanicegarantatedeproductorulenglez.nfigura2.1esteprezentat modul de fabricare a grilelor polimerice Tensar, dup licena deinut de Tensar International Limited din Anglia. Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 10 2.7.GRILELE POLIMERICE TIP TENSAR Rezisteneleunitarecorespunztoarennervurilecelortreitipuridegrile,prezentaten tabelul de mai jos, arat c ele sunt superioare rezistenei oelului beton OB37 i chiar PC52. Rezistenelennodurisuntdecircanouorimaimicidarsuprafeeleacestorasunt corespunztor mai mari. [8] Figura 2.5. Caracteristicile geometrice ale grilelor polimerice Durabilitatea: -Pentru ecartul de temperatur -50+80: 120 ani; -Expunere la soare: 25 ani; -Rezisten biologic i rezisten chimic garantate. 2.8.CONCEPIA RICHTERGARD DE PROTECIE ANTISEISMIC ConcepiasistemuluiRichterGard(RG)constnpunereanvaloarearesurselorde rezistenalezidrieiievitareaconcentrrilorlocaledeeforturiunitare.nacestscop construciiledinzidriesecmuiescperimetral,laexterior,cu grilepolimericenglobaten mortar de var sau var-ciment. n plus, dac este cazul, la fel se cmuiesc prin nfurare de jur mprejur i componentele lor structurale.Sporul de rezisten i de capacitate portant provine de la grile i spaializarea strii de eforturiunitareazidriei,iarsporulderigiditateprovinedingeometriacomponentelor structuraleacrorcontinuitateiintegritateaufostrestabiliteprinconfinare.SistemulRG pstreazintegritateazidrieioriginale,carenuestenicitiatniciguritidatorit reversibilitii ei poate fi oricnd scoas fr a provoca stricciuni iremediabile structurii. [9] Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 11 2.9.PRESCRIPII OFICIALE PRIVIND PROTECIA ANTISEISMIC PRIN ARMAREA ZIDRIEI CU GRILE POLIMERICE Grilele polimerice sunt menionate ca soluii de armare antiseismic n urmtoarele coduri de zidrie: -Eurocodul8undelaclauzeleC.5.1.1.(3),C.5.1.1.(4),C.5.1.1.(5)iC.5.1.8.(1)se menioneaz grilele polimerice pentru zidrie. -Codul P100-1/2004 prin clauzele 8.2.6(1) i 8.2.6(2), pag.244-245. -Codul CR6-2006 pentru zidrie clauza 3.5 -Codul P100-1/2006 prin clauza 8.2.6 2.10. CAUZELEAVARIILORNCONSTRUCIIDINZIDRIETEORIA DISLOCAILOR Din punctul de vedere al Teoriei dislocaiei, rosturile verticale dintre crmizi se prezint ca imperfeciuni geometrice structurale. n cazul aciunilor de scurt durat, ca cele dezvoltate de cutremurele de pmnt, nu mai este timp ca prin deformaii plastice concentrrile locale de eforturisfieredistribuiteseciunilortransversalevecine.Totui,princercetriteoreticei experimentale s-a gsit o soluie: acoperirea prin suprapunere cu o gril polimeric, nglobat n mortar, a tuturor imperfeciunilor geometrice poteniale ale zidriei.Prin geometria regulat i rezistena ei la ntindere grila va prelua eforturile din zidrie i le va redistribui n mod uniform seciunilor transversale vecine nlturnd pericolul de dislocaii sau fracturi, ambele nsemnnd avarii (Figura 2.5.b). Figura 2.5 a Eforturile unitare sub o forFigura 2.5 b Grila suprapus peste imperfeciune Laoariemarerezultunefortunitarmiciarlaoariemiceforturilermnuniform distribuite dar foarte mari. Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 12 Figura 2.7. Hiperbola lui Bernoulli 2.10.1.CONFORMAREA GRILELOR Practic conformarea grilei se obine prin congruena sau oglindirea succesiv a hiperbolei lui Bernoulli fa de una sau ambele axe ortogonale de referin O i OA. Figura 2.8. Congruena hiperbolei lui Bernoulli Repetareaoperaieideoglindireaconfiguraieiunuinoddupceledoudireciiprin izomorfism conduce la grila conformat ca un sistem de bare de egal capacitate portant la ntindere axial, dup una sau dou direcii. 2.10.2.GEOMETRIA GRILELOR I CINEMATICA NODURILOR INTEGRATE Grilele bietirate au patru axe de simetrie, dou paralele cu nervurile i dou paralele cu diagonalele ochiurilor (Figura 2.9.). Figura 2.9. Geometria grilelor bietirate Performanele procedeelor de armare cu grile polimerice a zidriilor de crmid 13 2.10.3.MECANISMUL DE TRANSFER AL EFORTURILOR Mecanismulde transferaleforturilorunitaredela matricilagrilese faceprinancorarea nodurilorintegrate.Noduriletransformeforturileunitarecareseconcentreaznjurullorn eforturi secionale. Acestea sunt in principal fore de ntindere pe care apoi nervurile le transmit mai departe la nodurile vecine. CAPITOLUL 3CRITICA STADIULUI CUNOATERII Zidrienou,modern(Englez:mascrete)oasocierencmpulgravitaionalicu concursul acestuia dintrecrmizi ceramice pline sau cu goluridin argil ars cu mortare de ciment sau ciment-var ntr-o piatr artificial caracterizat prin proprieti aproape identice de casan,continuitateadeformaiilordatoritmodulelordeelasticitateaproapeidentice, dilatarea termic liniar este definit prin = 10x10-6 0C-1, descrcarea aciunilor gravitaionale n direcia liniilor verticale de cmp, iar prin lipsa efectului de sandwich adaptarea spontan la aciunile de lung durat este inexistent. Zidrieveche,original(Englez:masonry)oasocierencmpulgravitaionalicu concursul acestuia dintre crmizi pline poroase sau presate din argil ars cu mortare de var sauvar-cimentntr-opiatrartificialcaracterizatprinproprietidecomplementaritate elasto-plastic,discontinuitateadeformaiilordatoritmodulelordeelasticitatediferiteale crmizilor i mortarelor, dilatarea termic liniar este definit prin = 5x10-6 0C-1, descrcarea aciunilorgravitaionaleprinefectuldebolt,iaradaptareaspontanlaaciuniledelung durat prin efectul de sandwich. n Tabelul 3.1. sunt prezentate comparativ aceste deosebiri: 3.1.TABEL COMPARATIV ntre caracteristicile fizico-mecanice ale zidriei originale, pe baz de mortar de var, i zidriei modeme, pe baz de mortar de ciment CARACTERISTICI FIZICO-MECANICE ZIDRIA ORIGINAL ZIDRIA MODERN 1. Tipul de crmidSolid, poroasCu goluri, ceramic 2. Tipul de mortarVar ductilCiment - casant 3. Greutatea specific a zidriei18 kN/m320 kN/m3 4. Vrsta n ani>4000