Reamenajarea sediului administrativ AZOMURES

In lucrare se prezinta solutii aplicate la consolidarea sediului administrativ AZOMURES din Targu Mures, in vederea reamenajarii unor birouri de tip „open space”. Cladirea care face obiectul prezentei lucrari este situata pe str. Gh. Doja nr. 300 din Targu Mures si are regimul de inaltime P+2E+M (fig. 1). 

Amplasamentul cladirii se inca­dreaza in zona climatica avand va­loarea incarcarii caracteristice din zapada pe sol de s_k = 1.5 kN/m2, conform codului de proiectare CR 1-1-3/2012 [2] iar in zona de acti­une a vantului, valoarea de refe­rin­ta a presiunii dinamice q_b = 0,40 kN/m2, conform codului de proiectare CR 1-1-4/2012 [3], respectiv in zona seismica, valoarea acceleratiei tere­nului pentru proiectare a_g = 0,12g si peri­oada de colt T_c = 0,7s, conform codului P100-1/2006 [4].

Prin functiunea sa si importanta economica, cladirea se incadreaza in clasa de importanta III, conform normativului P100-1/2006, iar categoria de importanta a cladirii este C – (normala), conform HG 766/97.

Constructia a fost executata in doua etape, prima in anul 1964, iar a doua, respectiv mansarda, in 1999. Modificarile structurale survenite in timp constau in extinderea constructiei prin executia mansardei si prelungirea caselor de scara pentru accesul la mansarda, respectiv unele recompartimentari interioare si refatadizarea cladirii.

Beneficiarul a solicitat analizarea, din punct de vedere al rezistentei si stabilitatii, a posibilitatii efectuarii unor recompartimentari structurale interi­oare (fig. 2, 3), pentru amenajarea unor birouri de tip “open space”.

Analiza structurala se bazeaza pe:

• Releveele si propunerea de modificare, intocmite de CUBICON INVEST SRL si PRO ATRIUM SRL;
• Cartea tehnica (incompleta) a constructiei;
• Informatiile privind structura de rezistenta, obtinute prin investigatii si sondaje directe la fata locului;
• Codurile si normativele in dome­niu, in vigoare (P100/1-2006, CR 6-2006 [5], P100/3-2008 [6] etc).

Investigatii efectuate. Rezultate obtinute.

Obiectivele investigatiilor au fost:

• Evaluarea starii tehnice a elementelor structurii de rezistenta;
• Determinarea capacitatii portante actuale a elementelor structurale;
• Indicarea solutiilor tehnice pentru consolidare.

Investigatiile au avut in vedere obiectivele mentionate mai sus si au cuprins:

• observatii vizuale si sondaje;
• decopertari pentru identificarea materialelor utilizate (fig. 4, 5, 6);
• investigatii si sondaje pentru determinarea sistemului structural al cladirii;
• sondaje pentru determinarea dimensiunilor elementelor de rezistenta si finisajelor;
• determinarea rezistentei betonu­lui prin incercari nedistructive;
• realizarea de fotografii ale cla­dirii si ale zonelor sondate/investigate.

Amplasamentul este situat pe un teren plan. In urma sondajelor efectuate in teren a rezultat urmatoarea stratificatie:

• 0,00 m ÷ 0,10 m, trotuar protectie;
• 0,10 m ÷ 1,20 m, umplutura din pamant aluviuni de rau;
• 1,20 m ÷ 1,60 m, argila maronie negricioasa;
• 1,60 m ÷ 2,60 m, argila galbuie maronie cu alternante cenusii;
• 2,60 ÷ 2,80 m, argila maronie nisipoasa;
• 2,80 ÷ 4,00 m, nisip maroniu cenusiu mijlociu spre fin.

Apa subterana apare in foraje la adancimi de peste 3,10 m.

Din punct de vedere geotehnic si al conditiilor de fundare este un teren bun, cu risc geotehnic redus, respectiv categoria geotehnica 1.

Alcatuirea (fig. 2, 3, 7) si starea tehnica a structurii de rezistenta a cladirii, pe baza investigatiilor efectuate, este urmatoarea:

• fundatii continue, directe sub pereti, din beton, fara centuri din beton armat, de 80-100 cm latime, pentru peretii interiori longitudinali, respectiv fundatii izolate sub stalpii exteriori avand dimensiunile la talpa 1,80 m x 1,80 m pentru stalpii intermediari si 2,0 m x 2,0 m pentru stalpii de colt (conf. Studiului geo). Intre fundatiile izolate exista fundatii continue la adancimea de – 1,20 m si latimea de 0,45 m;
• pereti structurali din zidarie de caramida plina, cu grosimea de 25 cm ÷ 37,5 cm, transversali si longitudinali, respectiv stalpi din beton armat monolit in axele A si E, cu dimensiunile 25 cm x 25 cm, captusiti cu zidarie de caramida cu goluri;
• plansee din fasii de beton armat cu goluri, peste parter si etajul 1, in deschiderile laterale, si din placi prefabricate de beton armat pe zona coridorului, respectiv din chesoane de beton armat, peste etajul 2; in solutia initiala, planseu dublat cu unul din lemn la mansardare. Acestea reazema pe grinzi si pereti din zidarie de caramida plina, cu centuri din beton armat monolit; exista si unele zone de planseu (de la intrare si casa scarii) din beton armat monolit;
• structura de rezistenta pentru mansarda (etajul 3) este din lemn, compartimentarile si inchiderile din gips carton si tabla cu izolatie termi­ca, iar invelitoarea din tabla Lindab.

Fundatiile izolate ale stalpilor sunt incastrate la adancimea de 1,80 m, fata de cota terenului amenajat.

Din sondajele efectuate la elementele structurii de rezistenta s-au constatat urmatoarele:

• lipsa samburilor din beton armat in D5 si D6 (fata de proiectul initial);
• dimensiunile si armarea samburilor D10 si C7 din peretii interiori, ca si a stalpilor exteriori corespund cu cele din proiect (25 cm x 25 cm, cu exceptia celui din D10 care are sectiunea 35 cm x 35 cm, armati cu 4Ø16 si etrieri Ø6/20/25 cm, fig. 5);
• dimensiunile si armarea grin­zilor GA2 (sondaj ax 3, A-B) de la planseul peste parter corespund cu cele din proiect (25 cm x 40 cm, cu 3Ø20, la partea inferioara in zona centrala si etrieri Ø6/20 cm);
• dimensiunile si armarea grinzilor GA1 (sondaj ax 7, C-E) de la planseul peste parter corespund partial cu cele din proiect (25 cm x 50 cm, cu 2Ø25+3Ø16, fata de 2Ø25+3Ø20 in proiect, la partea inferioara in zona centrala, si etrieri Ø6/25 cm, fig. 6).

Rezistenta betonului s-a determinat prin incercari nedistructive, cu metoda de duritate superficiala, conform normativului C 26/85 [1] (in vigoare la data efectuarii expertizei tehnice). Pe baza indicilor de recul obtinuti la incercarea betonului, si tinand cont de faptul ca duritatea stratului de beton de la suprafata este mai mare decat duritatea betonului interior, se apreciaza ca rezistenta betonului corespunde unui beton intre clasa C 8/10 si C 12/15 (marca B170 ÷ B200), cores­punzator cu cel prevazut in proiect.

Referitor la starea de conservare a elementelor sarpantei din lemn, ca si a structurii de rezistenta din lemn de la mansarda, s-a constatat ca acestea sunt in stare foarte buna; se apreciaza ca rezistenta lor nu este afectata.

Adancimea de fundare actuala, de cca 1,20 m, pentru fundatiile continue, respectiv 1,80 m, pentru fundatiile izolate, fata de CTA, depa­seste adancimea de inghet.

Evaluarea prin calcul

Evaluarea prin calcul, in gruparea fundamentala si in gruparea speciala, efectuata cu ocazia expertizarii din anul 2013 arata ca:

• grinda transversala GA 1, cu armatura rezultata in urma sondajului – mai redusa decat cea din proiect – de la planseul peste parter, are momentul de incovoiere capabil (174,5 kNm) mai mare decat cel efectiv (126,9 kNm). De asemenea, grinda continua GA3 din axul 10 are capacitatea portanta mai mare decat solicitarea efectiva maxima in situatia proiectata, atat in camp cat si pe reazeme.
• presiunile maxime efective in zona samburelui din beton armat propus din C10 sunt de 292 kPa, respectiv 311 kPa in samburele din beton armat D10, care devine stalp dupa modificarile propuse. Presiunile de mai sus sunt superioare presiunii conventionale corectate, de 285/297 kPa. Depasirile presiunii conventionale corectate sunt sub 5%.
• indicatorul R3, privind asigurarea la seism, este supraunitar in configuratia actuala, dar este mai mic decat 0,65, considerand golurile solicitate in peretii structurali existenti.

Concluzii

Cladirea a trecut peste cutre­murele de mare intensitate din 1970 incoace, fara avarii la elementele structurale.

Cladirea, executata in 1964, dupa norme care nu mai corespund la ora actuala, nu indeplineste in totalitate cerintele codurilor in vigoare P100-1/2006 [4], CR 6-2006 [5], P100-3/2008 [6]. Acest lucru se refera atat la conditiile constructive, cat si la capacitatea de preluare a solicitarilor gravitationale si seismice.

Avand in vedere ca indicatorul R3 este mai mic decat 0,65, in urma modificarilor structurale solicitate de beneficiar, se impune, conform [6], efectuarea unor lucrari de conso­lidare ale caror solutii de principiu se prezinta in continuare:

• Deschiderea unor goluri mari in peretii longitudinali interiori si transversali – se poate face prin executia unor cadre inlocuitoare din beton armat (fig. 8), inchise la parter, care sa preia incarcarile verticale pe deschiderea creata si sa le transmita, prin partea inferioara, fundatiei continue din beton, fara centura armata la partea superioara. Cadrul din beton armat va fi solidarizat cu centura, la partea superioara a peretelui dezafectat, cu peretii alaturati si cu fundatia prin ancore fixate chimic.

Fortele orizontale ce revin pere­tilor actuali vor fi preluate de cadrele care bordeaza golul creat si de montantii de zidarie ramasi. Acestia se vor camasui cu beton armat pe toata inaltimea (P+E1+E2) si pe ambele fete, cu prevederea de agrafe care sa solidarizeze cele doua straturi de camasuire.

Se va asigura ancorarea chimica a armaturilor din camasuirea pere­tilor in fundatiile existente si in centura peretilor de peste etajul 2 (cu bare in forma de L), ca si continu­izarea acestora prin planseele de peste parter si etajul 1.

• Tinand cont de alcatuirea plan­seelor (in cea mai mare parte din fasiile prefabricate cu goluri) este necesar ca rigiditatea laterala transversala sa fie cat mai uniforma pe lungimea constructiei, pentru a se evita aparitia unor solicitari mari in planul planseelor din sarcinile seismice.
• Desfacerea partiala a peretilor se va face cu grija pentru a nu produce fisuri in restul structurii.
• Avand in vedere ca prima etapa prevede doar amenajarea parterului, se impune ca ancorarea armaturilor verticale, la partea superioara a parterului, sa se faca in centura sau grinda planseului peste parter, ur­mand ca ulterior sa fie asi­gurata continuizarea armaturilor.
• Executia unor spaleti structurali marginali camasuiti, pe toata inal­timea (P+E1+E2), pe ambele fete, de tipul celor din axele 4-5, incepand de la fundatii, in axele 6, 7 si 9, intre ax E si C, respectiv ax 9, intre ax A si B, solidarizati cu samburii din beton armat din axele A si E, cu peretii longitudinali si cu grinda planseului. Solidarizarea, la partea superioara a peretelui, cu grinda din beton armat se va face prin buceardarea intradosului grinzii si umplerea golului de cca. 3-4 cm dintre grinda si peretele nou cu pene metalice si mortar vartos cu ciment expansiv. Se poate avea in vedere si varianta unor fundatii sub spaletii marginali, legate intre ele cu grinzi de fundare (fig. 9).
• Fundatiile noi vor fi astfel dimensionate incat presiunea pe teren sa fie de cca. 75% din presiunea in restul constructiei, pentru a nu aparea tasari diferentiate semnificative si se vor solidariza cu fundatiile cu care se intersecteaza prin armaturi fixate cu mortar de ciment in goluri practicate in fundatiile existente. De asemenea, suprafata fundatiilor existente in contact cu cele noi se va curata, bucearda, spala si amorsa cu lapte de ciment sau solutii similare.
• Consolidarea cu un sambure din beton armat a capatului pere­telui ax C, la parter, la intersectia cu axul 10 ramas liber (cu ancorarea armaturilor in fundatie si grinda planseului peste parter, respectiv cu solidari­zarea lui cu peretele existent prin bare de armaturi fixate chimic, la un interax de cca. 60 cm).
• Imbunatatirea lucrului de saiba rigida al planseelor prin „continuizarea” grinzilor transversale si a centurii peretilor transversali prin grinzi metalice in axele de la 2 la 9, pe deschiderea coridorului longitudinal ax B-C, sub placile prefabricate de deasupra coridorului, conectate cu acestea si in capetele grinzilor sau in centurile din beton armat. Conectarea se va face cu ancore fixate chimic.
• Prevederea unui stalp nou cu fundatie corespunzatoare in D11, respectiv consolidarea prin camasu­ire a samburelui din beton armat din D10, care devine stalp.
• Consolidarea planseului in zona holului nou propus ax 9-12, respectiv C-E prin prevederea unei grinzi in axul D, intre axele 11 si 12.
• Umplerea unor goluri, ca si zidaria noua la contactul cu cea veche, se va face prin indepartarea tencuielii din zona interioara golului si asigurarea teserii zidariei noi cu cea veche, ca si prevederea unor bare de solidarizare in rosturile zidariei noi ancorate in zidaria veche. Se va folosi acelasi tip de caramida la zidaria noua, avand aceeasi inaltime ca si in restul peretilor.
• Se vor asigura masuri cores­punzatoare de sustinere a planse­ului in zonele cu desfaceri partiale de pereti.

Verificarile prin calcul arata ca prin modificarile solicitate, ca si prin masurile de reabilitare/consolidare propuse nu rezulta variatii semnificative ale incarcarilor gravitationale si nici ale celor seismice. Cladirea se poate incadra, prin solutiile de consolidare propuse, in Clasa de risc seismic III sau IV, prin detalierea acestora in Proiectul tehnic, functie de optiunea beneficiarului.

REFERINTE
[1] Normativ pentru incercarea betonului prin metode nedistructive, indicativ C26 – 1985;
[2] Cod de proiectare. Evaluarea actiunii zapezii asupra constructiilor, indicativ CR1-1-3/2012;
[3] Cod de proiectare. Evaluarea actiunii vantului asupra constructiilor, indicativ CR1-1-4/2012;
[4] Cod de proiectare seismica, indicativ P100-1/2006;
[5] Cod de proiectare pentru structuri din zidarie, indicativ CR 6-2006;
[6] Cod de proiectare seismica – Partea a III – Prevederi pentru eva­luarea seismica a cladirilor existente, indicativ P100-3/2008. 

Autori:
ing. Alexandru DAMIAN – HYPAR PROIECT SRL, Cluj, membru in Comisia Nationala CisC
ing. Ovidiu PRODAN – UNIVERSITATEA TEHNICA din Cluj-Napoca
ing. Alexandra BERINDEAN – HYPAR PROIECT SRL, Cluj 

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 125 – mai 2016, pag. 24