Capitolul 10 Soluii de consolidare a subansamblurilor structurale i a construciilor din lemn analizate prin studii de caz

Ingineria cldirilor 10.1

Capitolul 10

SOLUII DE CONSOLIDARE A SUBANSAMBLURILOR STRUCTURALE I A CONSTRUCIILOR DIN LEMN

ANALIZATE PRIN STUDII DE CAZ

10.1. Structuri de rezisten tip arc realizate din lemn masiv

ntr-un studiu de caz ntreprins pentru Sala de sport Floreasca, s-au fcut urmtoarele observaii i constatri:

la arpanta din lemn a acoperiului precum i la reazemele arcelor nu s-au constatat degradri datorate micrilor seismice;

nentreinerea curent a nvelitorii acoperiului i exploatarea deficitar a elementelor de construcie din lemn au condus la biodegradarea asterelei pe o zon a acoperiului i a nodului de reazem al arcului;

eforturile care apar n elementele de construcie din combinaiile de ncrcri n care sunt incluse i actiunea seismic, avnd n vedere reducerea ncrcrii din zpad cu 60 %, sunt inferioare celor rezultate din combinaia de ncrcri fundamentale (ncrcri permanente + ncrcarea din zpad);

combinaia de ncrcri n care se include aciunea din zpad asimetric distribuit pe jumtate din deschiderea arcului, conduce la apariia unor eforturi unitare efective, cu valori aproape duble fa de cele rezultate din combinaia de ncrcri cu zpad uniform distribuit. Soluia propus pentru consolidarea arcelor const n (fig. 10.1):

suplimentarea tlpilor (superioar i inferioar) cu cte doi dulapi de 3,6 cm grosime i nlimea de 20 cm, similari celor existeni;

suplimentarea inimii cu cte dou rnduri de scnduri de 2,4 cm grosime, btute n sistem de zbrele, similar inimii existente, pe cele dou fee ale arcului. S-a folosit la consolidare lemn de rinoase, calitatea 1, avnd umiditatea mai mic de 15 %. Din investigaiile efectuate n zona de reazem, s-a constatat o puternic degradare, prin

putrezire, a tlpii inferioare a arcului i a inimii acestuia pe nlimea tlpii, pe o lungime de 1,00-1,20 m, fenomen datorat umezirii repetate din cauza apelor din precipitaiile ptrunse prin nvelitoarea degradat, care a distrus n totalitate materialul lemnos; n aceast zona nu se mai poate conta, din punctul de vedere mecanic, pe rezistena elementului structural.

Soluia propus pentru consolidarea reazemului const n nlocuirea total a arcului pe zona degradat (fig. 10.2), dup descrcarea prin sprijinire a acestuia.

Tlpile se nlocuiesc n trepte, avnd lungimea de 50 cm, decalate la fiecare dulap n parte. Zbrelele inimii, distruse prin biodegradare, se nlocuiesc.

Capitolul 10 Soluii de consolidare a subansamblurilor structurale i a construciilor din lemn analizate prin studii de caz

Ingineria cldirilor 10.2

Fig. 10.1. Solutie de consolidare a arcului: 1 astereala dubla (2x2.5 cm); 2 termoizolatie;

3 pane (14x14 cm sau 2x2.5x14 cm); 4 dulapi (4x3.6x20 cm);

5 dulapi suplimentari (2x3.6x20 cm); 6 scanduri 2.5 cm montate la 45; 7 montanti; 8 patru dulapi (3.6x20); 9 scanduri 2.4 cm montate in X suplimentar

Fig. 10.2. Solutie de inlocuire a arcului in zona reazemului degradat: 1 diagonale care se inlocuiesc; 2 zona de arc degradata care se scoate si se inlocuieste; 3 innadire in trepte a

talpilor; 4 zona de arc nedegradata.

Capitolul 10 Soluii de consolidare a subansamblurilor structurale i a construciilor din lemn analizate prin studii de caz

Ingineria cldirilor 10.3

10.2. Structuri de rezisten cu grinzi din lemn lamelat ncleiat

La investigarea unei hale de producie din cadrul Combinatului de Prelucrarea Lemnului Focani s-au fcut urmtoarele observaii i constatri:

construcia n ansamblu nu prezint urme de degradare datorit aciunilor din exploatare; grinzile din lemn lamelat ncleiat s-au comportat foarte bine n timp, nesemnalndu-se

fenomene de dezlipire a lamelelor de pelicula de adeziv, sau apariia unor deformaii mari; prin exploatarea deflcitar a acoperiului ca element de nchidere n astereal, se observ

fenomene incipiente prin umezire repetat; n urma verificrii efectuate pentru grinzile acoperiului realizate din lemn lamelat ncleiat,

lund n consideraie prevederile din STAS 10101/21-92 n ceea ce privete ncrcarea cu zpad, a rezultat c pe o zon extins din deschiderea grinzii (aproximativ 10,00 m), eforturile unitare efective depesc rezistenele admisibile, iar sgeata grinziior n condiiile ncrcrii cu zpad avnd intensitatea maxim, depete sgeata admisibil. Soluia propus pentru consolidarea grinzilor din lemn lamelat ncleiat, n vederea

satisfacerii condiiilor de siguran structural n conformitate cu prescripiile tehnice actuale, const n suplimentarea n zona central a grinzilor, a seciunii transversale, cu dou grinzi din lemn lamelat ncleiat, care au lungimea de 12,00 m i limea de 5 cm (fig. 10.3).

Conlucrarea elementelor de consolidare cu grinzile iniiale se asigur prin buloanele de legtur amplasate la distane de 2,20 m, care preiau eforturile de lunecare dintre elemente.

Fig. 10.3. Solutie de consolidare a unei grinzi de lemn.

1 zona de grinda consolidata; 2 elemente suplimentare de consolidare;

3 cadru interior; 4 - elementele grinzii initiale; 5 rigidizari.

10.3. Msuri de consolidare a fermelor din lemn

n vederea asigurrii capacitii de rezisten a fermelor din lemn pentru preluarea ncrcrilor permanente, a ncrcritor datorate procesului de exploatare i a ncrcrilor climatice, fermele din lemn i construcia acoperiului n ansamblu se vor consolida astfel:

talpa superioar a fermelor, cu cte dou scnduri de 2,8 x 12 cm, dispuse pe cele dou fee ale tlpii existente i fixate cu cuie, conform detaliilor din figura 10.4.

Capitolul 10 Soluii de consolidare a subansamblurilor structurale i a construciilor din lemn analizate prin studii de caz

Ingineria cldirilor 10.4

Consolidarea se va realiza prin desfacerea nvelitorii i a asterelei n zonele respective. Fermele de timpan se vor consolida numai cu cte un dulap 2,8 x 12 cm, dipus pe faa inferioar a fermei;

Fig. 10.4. Detaliu de consolidare a talpii superioare;

1 zona care se consolideaza la talpa superioara; 2 eclise 2.8x12 cm, L=100 cm (P2 );

3 eclise 2 buc. 2.8x12 cm, L=275 cm; 4 elemente de consolidare; 5 talpa existenta

talpa inferioar a fermelor se va consolida cu cte doi dulapi 2,8 x 14 cm dispui pe cele dou fee ale tlpii existente i fixai cu cuie, conform detaliului din figura 9.5. Consolidarea se va realiza desfcnd pardoseala din zona mansardei, nainte de a fixa astereala de acoperi n zona de consolidare a tlpii superioare. O variant de consolidare a tlpii inferioare const n realizarea unei grinzi cheson prin asigurarea conlucrrii scndurilor de pardoseal i de tavan cu aceasta, fixate cu cuie, calculate astfel nct s preia lunecarea dintre tlpi (scndurile de pardoseal i de tavan) i inim (talpa inferioar a fermelor, respectiv grinda intermediar de tavan), conform detaliului din figura 10.6.

Fig. 10.5. Detaliu de consolidare a tlpii inferioare;1 zona care se consolideaz la talpa

inferioar; 2 zonele de ntrerupere ale scndurilor care consolideaz talpa inferioar 3 cuie 4 100 mm; 4 eclise 2x2.8x14 cm, L=600 cm, L=350 cm

Capitolul 10 Soluii de consolidare a subansamblurilor structurale i a construciilor din lemn analizate prin studii de caz

Ingineria cldirilor 10.5

Fig. 10.6. Consolidarea tlpii inferioare prin

grinda cheson: 1 scnduri tavan i de pardoseal; 2 talpa inferioar ferm i grind

intermediar; 3 cuie care preiau lunecarea inim tlpi; 4 legaturi rigide talp inim

nodurile de reazem ale fermei i montantul de reazem se vor consolida cu dulapi 2,8 x 14 cm, dispui conform detaliilor din figura 10.7.

stabilirea longitudinala a fermelor de acoperi se va asigura prin despunerea unor contravantuiri longitudinale, verticale n cruce, conform detaliilor din figura 10.8.

Fig. 10.7. Detaliu al nodului de reazem i al montantului de reazem

1 fururi; 2 eclise de consolidare

Capitolul 10 Soluii de consolidare a subansamblurilor structurale i a construciilor din lemn analizate prin studii de caz

Ingineria cldirilor 10.6

Fig. 10.8. Amplasarea contravantuirilor:

1 zone de dispunere a contravantuirilor verticale i longitudinale

(scnduri 2.4x12 cm amplasate n cruce pe cele doua fee ale montanilor).