Consolidarea unei cladiri

Consolidare cladiri existente

Imobil decopertat ce va fi obiectul lucrarilor de consolidare descrise

STUDIU DE CAZ
CONSOLIDARE IMOBIL zona PARLAMENT-IZVOR, BUCURESTI.

Imobilul din str. Dragalina a fost edificat aprox. 1930, fiind realizat intr-un singur corp de cladire cu regim de inaltime Ds+P+1E+M, avand structura constituita din fundatii din beton simplu sau caramida (dupa caz), pereti de caramida plina, planseu peste demisol format din boltisoare de caramida (mici arce din caramida sprijinite la capete pe grinzi transversale metalice), plansee peste parter si etaj construite integral din lemn. Structura acoperisului a fost realizata integral din lemn sub forma unei sarpante pe scaune, ce a fost legata prin popi de planseul peste etaj si prin cosoroabe perimetrale asezate pe capatul superior al peretilor exteriori.


Din punct de vedere al amplasamentului, cladirea analizata se afla situata in zona Cotroceni-Izvor, aproximativ la jumatatea distantei dintre Palatul Parlamentului si albia raului Dambovita, la marginea exterioara a dealului Parlamentului. Constructia existenta prezinta doua fatade principale alaturate, ce corespund strazii de resedinta si unei strazi secundare, o fatada secundara adiacenta curtii si o fatada de tip calcan.
Constructia prezinta doua intrari pietonale, cea principala corespunzand strazii de resedinta, iar cea de-a doua fiind amplasata in curtea situata in spatele casei cu acces exterior pe strada secundara.


Forma in plan a cladirii descrie un poligon neregulat cu 4 laturi principale ce urmaresc in general limitele proprietatii. Constructia prezinta un caracter regulat in plan, cu o exceptie in zona casei scarii, care nu este integrata in volumetria primara, ci este alipita aproape de coltul din „spate”al casei. Cladirea releva un caracter regulat in elevatie, cu vitraje destul de generoase pe cele doua fatade principale (adiacente strazilor), vitraje modeste pe fatada secundara si pe casa scarii, si zona interal opaca pe fatada de calcan.


Din punct de vedere al circulatiilor, cladirea prezinta particularitati specifice perioadei interbelice, intrarea principala deservind doar nivelul parter, intrarea secundara deservind casa scarii.


In decursul timpului, cladirea a cunoscut diverse interventii de tipul lucrari de intretinere si reparatii, in special la nivelul demisolului, unde s-a incercat oprirea igrasiei si a infiltratiilor subterane prin camasuirea peretilor de caramida cu un strat de beton simplu.
Fiind proiectata in era interbelica, constructia nu a beneficiat de nici un fel de proiectare antiseismica, fiind asigurata doar pentru incarcari gravitationale standard corespunzatoare normelor de proiectare specifice perioadei istorice respective.


Comportarea structurii de rezistenta de-a lungul timpului este in general acceptabila/satisfacatoare, avand in vedere vechimea materialelor, cat si faptul ca structura a rezistat cu brio cutremurelor majore din 1940, 1977, 1990 ( in ciuda faptului ca nu a fost proiectata specific antiseismic). Un aspect interesant il constituie ratiunea distributiei maselor (greutatilor) pe fiecare nivel in parte. Astfel, demisolul este alcatuit din perete grosi de caramida (40cm), la care ulterior s-a adaugat si camasuirea cu strat de beton, planseul peste demisol realizat din boltisoare de caramida. Peretii de la parter si etaj sunt realizati din caramida mai subtire (14 sau 25cm, dupa caz), planseele peste parter si etaj realizate din lemn, acoperisul construit din lemn. La un calcul sumar, se observa clar ca distributia maselor este de tip piramidal : mai greu la baza, adica la demisol, si din ce in ce mai usor pe fiecare nivel superior. Acest respect pentru principiile naturale si gravitationale a condus la o durabilitate extinsa in timp a edificiului, cu mult peste perioada de viata proiectata a cladirii.


Cu toate acestea, cuantificand vechimea apreciabila a materialor folosite in structura cladirii, faptul ca nu a fost asigurata o intretinere corespunzatoare in ultima perioada (casa nu a fost locuita si a fost pusa in stare de conservare), precum si faptul ca actualmente structura nu corespunde normelor de proiectare moderne (europene), rezulta ca o necesitate imperativa actiunea de punere in siguranta a constructiei prin intermediul unei solutii de reparare-consolidare a acesteia.


La initiativa proprietarului cladirii, am initiat studii de cercetare amanuntita a situatiei actuale a structurii de rezistenta si a cladirii in ansamblul sau. Studiile preliminare aferente certificatului de urbanism indicau o solutie tipica de consolidare ce prevedea camasuirea peretilor de caramida cu un strat de mortar armat. In urma efectuarii studiului geotehnic, prelevarii de mostre de caramida, mortar si lemn si a efectuarii de probe de laborator asupra acestora, precum si a descoperii unor zone degradate iremediabil la nivelul elementelor din lemn aferente acoperisului si planseelor, am considerat ca necesara aprofundarea solutiei preliminare de consolidare, prin crearea unui model matematic complex. Modelul matematic a fost creat in format digital, prin intermediul unor programe de calcul structural cu specificitate pentru zona geografica a amplasamentului constructiei.


In cadrul modelarii digitale, au fost luate in considerare mai multe variante si situatii predictibile de comportare a cladirii atat in starea actuala, cat si in starea post-consolidare. Dupa modelarea geometrica a elementelor cladirii, precum si a incarcarilor/actiunilor aferente acestora (incarcari gravitationale, incarcari din actiunea zapezii, incarcari din actiunea vantului, incarcari din actiunea seismica), au fost efectuate analize statice si dinamice asupra modelului cu scopul de a determina comportarea elementelor constructiei (rezistenta sau lipsa de rezistenta: deformarea, cedarea sau ruperea acestora). Toate calculele au fost efectuate in conformitate cu prevederile standardelor si normelor romanesti si europene (SREN1990 … SREN1998, EUROCODE, P100, CR0, CR1, CR.2.1, CR6, etc).


In urma efectuarii acestor calcule (simulari) amanuntite, au fost descoperite multiple puncte potentiale de cedare in cadrul structurii actuale (neconsolidate). Acest lucru este o confirmare stiintifica exacta a unei stari reale de fapt foarte usor de intuit.
Pentru stabilirea solutiei finale de consolidare au fost create mai multe variante ale modelului de baza, cu scopul de a gasi solutia optima de consolidare, atat din punct de vedere al costurilor, cat si din punct de vedere tehnologic (viteza de lucru cea mai mare; tehnologia de lucru cea mai facila pentru situatia data; crearea, desfiintatea sau inlocuirea unor elemente astfel incat sa nu se schimbe sistemul structural al cladirii si sa nu fie afectat partiul de arhitectura in mod radical).


Solutia optima de consolidare nu reprezinta in mod obligatoriu varianta cea mai ieftina din punct de vedere al costurilor, ci reprezinta varianta cea mai echilibrata rezultata din analiza tuturor factorilor luati in considerare ( factori financiari, factori de timp de executie, factori tehnologici, factori climatici, factori locali: amplasament, vecinatati, acces, etc).


De asemenea, trebuie sa precizam ca orice consolidare reprezinta o procedura maxim invaziva, avand gradul de complexitate cel mai mare posibil dintre toate lucrarile de constructii civile obisnuite, si depasind ca nivel orice alt tip de lucrari de reparatii si/sau de intretinere.


In cazul constructiei analizate, solutia aleasa a fost o dezvoltare fireasca a solutiei preliminare de consolidare, si anume: pe langa camasuirea peretilor de caramida ca un strat de beton armat – lucru considerat necesar dar nu si suficient, s-a optat pentru introducerea unui schelet de rezistenta nou, format din cadre (stalpi+grinzi) care va fi solidarizat cu structura existenta prin intermediul unor armaturi de tip conectori.

De asemenea, din cauza degradarii partiale iremediabile si din cauza neindeplinirii unor criterii structurale de baza, planseele din lemn au fost desfacute si inlocuite cu plansee moderne din beton armat...





Acesta solutie de consolidare aparent complicata, a fost aleasa din cauza unor particularitati ale cladirii si ale amplasamentului. Faptul ca actuala constructie ocupa circa 85% din suprafata terenului, face practic imposibila amenajarea unor spatii tehnice ale santierului precum rampe de depozitare, baraci, bancuri de lucru, etc. De asemenea, si zonele adiacente cladirii sunt total construite, nefiind disponibila nicio suprafata de teren pentru organizari de santier.   Aceasta situatie constituie un impediment in aprovizionarea cu materialele necesare santierului, obligand constructorul sa aprovizioneze cantitati mici pe care este nevoit sa le aplice imediat in lucrare. Un alt impediment il constituie amplasarea terenului intr-o zona rezidentiala, la intersectia a doua strazi secundare (latime strada 1 = 5metri, latime strada 2=3m)....

 

Asupra acestei lucrari vom reveni, este insa un exemplu despre cum poate fi transformata aproape integral o constructie si poate fi adaptata unui nou ciclu de existenta. Infinit mai solida, infinit mai sigura, avand o suprafata utila mai mare si totusi, pastrand aproape acelasi aspect exterior!

Pe de alta parte, asa cum ar putea fi lesne de observat pentru un ochi avizat, structura a capatat rezerve suplimentare de rezistenta, care vor putea fi utilizate in cazul intentiei de a adauga noi etaje cladirii.  Calculul de rezistenta a presupus posibilitatea de a mai adauga doua niveluri realizate cu structura de rezistenta  metalica, usoara, si panouri de inchidere de tip sandwich - OSB+polistiren+termosistem....
...