Proiectarea zidariilor de placare pentru fatade cu alcatuire ventilata (I)

Elaborarea reglementarilor tehnice pentru proiectarea si executia constructiilor constituie o procupare continua pentru majoritatea cadrelor didactice din UAUIM [1].

Articolul de fata prezinta, explica si comenteaza reglementarea tehnica NP 135-2013 elaborata in UAUIM care contine principii si prevederi generale de alcatuire si de calcul, impreuna cu numeroase detalii de executie, pentru proiectarea fatadelor cu alcatuire ventilata.

Articolul se adreseaza proiectantilor, producatorilor de materiale de constructie si constructorilor interesati de aplicarea in practica a acestei solutii constructive moderne. Informatiile furnizate in text sunt utile, de asemenea, si ca suport documentar pentru cursurile universitare de specialitate (arhitectura & inginerie structurala).

Informatii generale privind Normativul NP 135-2013

Normativul NP 135-2013 detaliaza masurile specifice necesare pentru proiectarea, executia si intretinerea fatadelor ventilate, prezentand principiile lor de alcatuire, domeniul de utilizare, conditiile tehnice si cerintele specifice in special in contextul hazardului seismic caracteristic Romaniei.

Prevederile acestei reglementari se aplica la proiectele noi de cladiri cu fatade ventilate, precum si la proiectele de reabilitare a cladirilor existente, pentru care solutia propusa este fatada ventilata.

Codurile CR 6 – 2013 si P 100-1/2013 nu au prevederi specifice pentru alcatuirea si calculul zidariilor de placare. Din acest motiv, la elaborarea acestei reglementari, s-au folosit, partial, prevederile standardelor europene asimilate in Romania (SR EN) si alte informatii disponibile din literatura internationala de specialitate. Standardul european EN 1996-1-1 (adoptat in Romania cu indicativul – SR EN 1996-1-1) permite adoptarea, prin Anexa nationala a fiecarei tari, a unor prevederi particulare pentru peretele de placare, dar nu formuleaza reguli/solutii obligatorii sau recomandabile pentru a fi aplicate in proiectare.

Denumirea fatada cu alcatuire ventilata este folosita pentru sistemul de inchidere la care una dintre componente este prevazuta cu o lama de aer ventilata natural (slab sau puternic) (fig. 1).

Stratul suport poate fi element de constructie structural sau nestructural (de exemplu, zidarie inramata intr-un cadru din beton armat/otel). Stratul de placare poate fi executat din materiale traditionale sau din materiale neconventionale: materialele compozite, PVC, sisteme vii.

In acest articol sunt prezentate numai informatiile de baza legate de proiectarea (alcatuirea si calculul) fatadelor cu alcatuire ventilata cu strat de placare (de finisaj) din zidarie, cu elemente de argila arsa.

Folosirea caramizilor din argila arsa prezinta mai multe avantaje:

• Posibilitatea de a obtine imagini variate, datorita diversitatii disponibile adimensiunilor, a culorilor si a texturilor fetelor vazute.
• Mentinerea proprietatilor fizice si mecanice si a aspectului fatadei pe durate lungi de timp, in conditiile unui efort redus de intretinere.

In functie de modul de realizare a legaturii intre zidaria stratului de placare si peretele pe care este aplicata (denumit, de regula, strat suport), rezulta un perete cu doua straturi, definit conform standardului SR EN 1996-1, ca perete de placare (engl. veneer wall, fr. mur d’habillage): Perete folosit ca parament dar care nu este legat sau nu contribuie la rezistenta peretelui pe care este aplicat sau a structurii in ansamblu.

Peretele de placare nu trebuie sa fie confundat cu „peretele cu strat din zidarie aparenta” – perete structural – definit de SR EN 1996-1-1, astfel:

Perete la care elementele pentru zidarie care urmeaza sa ramana aparente sunt asociate cu alte elemente neaparente, astfel incat acestea sa conlucreze sub efectul incarcarilor.

Un caz particular este peretele din doua straturi cu gol de aer interior, la care legatura intre straturi este executata prin caramizi dispuse transversal (desenate in rosu in figura 3a).

Sistemul este denumit de Codul MSJC „masonry bonded hollow wall” si a fost cunoscut si utilizat in Romania, mai ales in perioada interbelica, sub denumirea de zidarie americana. In prezent acest sistem de legare a straturilor peretilor cu gol interior este interzis, conform Codului P 100-1/2013, art. 10.5.3.1.2. al.(5), ca urmare a sensibilitatii deosebite la actiunea seismica.

Cerinte generale pentru zidaria stratului de placare

Proiectarea si executia zidariilor de placare trebuie sa asigure respectarea celor sapte cerinte esentiale formulate in legea calitatii in constructii. In primul rand, alcatuirea zidariei (dimensiuni, materiale), impreuna cu reazemele acesteia in dreptul golurilor pentru usi si ferestre si cu ancorele metalice trebuie sa asigure stabilitatea peretelui de fatada si rezistenta acestuia pentru toate actiunile mecanice susceptibile de a se manifesta, cu o probabilitate rezonabila, pe durata de exploatare a cladirii. Prin urmare, cele doua straturi trebuie sa fie proiectate (calculate si detaliate) pentru a prelua actiunile/fortele aplicate direct (variatii dimensionale, vant, cutremur) si deformatiile/deplasarile de ansamblu ale cladirii (de exemplu, cele provenite din deformarea terenului de fundare).

In conditiile specifice Romanei, cerinta de siguranta la actiunea cutremurului este esentiala pentru proiectarea fatadelor cu alcatuire ventilata (mai ales pentru zonele seismice cu a_g ≥ 0,20g) avand in vedere nivelul ridicat de risc pentru siguranta vietii, care decurge din caderea partiala sau integrala a zidariei de placare, precum si costurile ridicate pentru refacerea zidariei avariate. Subliniem totodata ca, prin avarierea stratului de placare, in cele mai multe cazuri, dispare, sau se reduce drastic, nivelul de confort termic al cladirii si protectia impotriva apelor meteorice.

MATERIALE PENTRU ZIDARIA STRATULUI DE PLACARE

Elemente pentru zidarie

Elementele pentru zidarie, folosite pentru executarea stratului de placare al fatadelor cu alcatuire ventilata, trebuie sa indeplineasca cerintele generale din Codul CR6 – 2013 si cerintele speciale prezentate in continuare:

• Zidaria stratului de placare se executa numai cu elemente din argila arsa din clasa HD, definita conform SR EN 771-1, sau din piatra conform SR EN 771-5 si SR EN 771-6.

Se folosesc:

– elemente de categoria I, definita conform SR EN 771 in functie de nivelul de incredere al proprietatilor mecanice;

– elemente pentru zidarie din clasa de calitate A (superioara), definita conform prevederilor din Codul de practica NE 036-2014.

• Valoarea minima a rezistentei standardizate la compresiune (f_b) a elementelor pentru zidarie care pot fi folosite la stratul de placare este:

– f_b = 7,5 N/mm2 pentru cladiri din clasele de importanta III & IV in zonele seismice cu a_g ≤ 0,15 g;

– f_b = 10,0 N/mm2 cladiri din clasele de importanta I & II in zone cu a_g ≤ 0,15 g si pentru cladiri din clasele de importanta III & IV in zonele seismice cu a_g ≥ 0,20 g;

– f_b ≥ 12,5 N/mm2 pentru cladiri din clasele de importanta I & II in zone cu a_g ≥ 0,20 g.

Avand in vedere ca stratul de placare ramane aparent aproape in toate cazurile, reglementarile tehnice formuleaza si cerinte speciale pentru aspect/culoare si durabilitate. Corespunzator acestora sunt definite conditii de omogenitate a culorii in loturile de caramizi livrate la o lucrare si conditii de integritate fizica (de exemplu, muchii si colturi cu sparturi) (Tabelul 1).

Mortare pentru zidaria stratului de placare

Stratul de placare pentru fatadele cu alcatuire ventilata poate fi zidit cu mortar de utilizare generala (G) – de reteta sau performant – sau cu mortar pentru rosturi subtiri (T), care respecta cerintele standardului SR EN 998-2 Specificarea mortarului pentru zidarie.

Pentru zidaria de placare nu se accepta folosirea mortarelor preparate in santier.

Valorile minime ale rezistentelor caracteristice unitare la compresiune ale mortarelor care pot fi folosite pentru zidaria de placare sunt:

• Rezistenta la compresiune (marca):

– M7,5 pentru zonele seismice cu a_g ≤ 0,15 g;

– M10 pentru zonele seismice cu a_g ≥ 0,20 g.

Nu se permite folosirea adaosurilor la prepararea mortarelor pentru zidaria straturilor de placare, cu exceptia adaosurilor pentru impermeabilizare in mortarele de ciment-var. Folosirea colorantilor pentru mortarul din rosturi se face numai in conformitate cu precizarile producatorului acestora, pentru conditiile de agresivitate ale amplasamentului. La executia pe timp friguros, se permite doar folosirea adaosurilor care nu contin cloruri pentru accelerarea prizei.

Otel pentru armarea stratului de placare

Otelul trebuie sa corespunda specificatiei tehnice ST 009, cerintelor Codului CR6-2013 paragraful 8.2.6. , tabelul 8.7 si ale standardului SR EN 1992-1-1.

Armaturile prefabricate (plase) pentru rosturile de asezare in stratul de placare se confectioneaza conform standardului SR EN 845-3, din bare rotunde din otel inoxidabil austenitic sau din otel galvanizat cu diferite niveluri de protectie (material depus).

Plasele pentru armarea rosturilor (fig. 4) se executa ca:

• Plase sudate, cu ochiuri dreptunghiulare (a) sau triunghiulare (b);
• Plase impletite (c);
• Plase din tabla expandata (d).

Plasele sudate se confectioneaza din bare cu diametrul ≥3 mm. Plasele expandate se confectioneaza din tabla de otel galvanizat, cu grosime ≥4,0 mm, sau din otel inoxidabil cu grosime ≥3,0 mm.

Rezistente unitare caracteristice si de proiectare ale materialelor pentru zidaria de placare

Pentru proiectarea zidariilor de placare solicitate la incarcari din gruparea persistenta de proiectare, se folosesc valorile caracteristice si coeficientii de siguranta pentru material (γ_M) stabiliti in Codul CR6-2013.

Pentru proiectarea zidariilor de placare ale fatadelor cu alcatuire ventilata solicitate la incarcari din gruparea seismica de proiectare, rezistentele elementelor pentru zidarie se aleg de catre proiectant astfel incat, in asociere cu rezistenta la compresiune a mortarului (M) prevazut in proiect, rezistentele zidariei la compresiune (f_k si f_kh), la forfecare (f_vk0) si la incovoiere perpendicular pe plan (f_xk1 si f_xk2) sa asigure preluarea efectelor incarcarilor din gruparea seismica de proiectare calculate conform P100-1/2013, art. 10.8.2. cu coeficientii partiali de siguranta γ_M precizati in Normativul NP135-2013.

1) Zidarie executata cu:

• Elemente de categoria I, mortar proiectat (performant) γ_M = 2,2
• Elemente de categoria I, mortar cu compozitie prescrisa γ_M = 2,5

2) Ancorare armaturi γ_M = 2,2

3) Otel pentru armare si precomprimare γ_M = 1,15

4) Componente auxiliare γ_M = 2.2

5) Buiandrugi prefabricati conform SR EN 845-2 γM = 1,5 ÷2,5

Nota: Aceste valori sunt superioare celor stabilite prin Codul P 100-1/2013, art. 10.8.5. (3) pentru zidariile nestructurale atasate fatadelor, avand in vedere riscul sporit pentru siguranta vietii, care rezulta din avarierea/caderea lor.

Rezistentele de proiectare ale zidariilor de placare ancorate executate cu elemente din argila arsa se calculeaza din valorile caracteristice folosind acesti coeficienti de siguranta.

ROSTURI DE DEPLASARE IN ZIDARIA DE PLACARE

In functie de alcatuirea fatadei si de materialele folosite, pentru evitarea / limitarea fisurarii zidariei, in stratul de placare se prevad rosturi pentru preluarea deformatiilor / deplasarilor impuse de variatiile de temperatura si de umiditate, dupa cum urmeaza:

• Rosturi verticale pentru preluarea deformatiilor orizontale (fig. 5);
• Rosturi orizontale pentru preluarea deformatiilor verticale ale structurii (fig. 6).

Detalierea constructiva a rosturilor de separare trebuie sa permita acestora sa preia miscarile prevazute, reversibile si ireversibile, fara a se produce avarierea locala a zidariei. In figura 6d este aratata strivirea zidariei la nivelul cornierului de reazem ca urmare a rostului orizontal cu deschidere insuficienta.

Rosturile trebuie sa traverseze toata grosimea zidariei de placare si orice finisaj care nu este suficient de flexibil pentru a prelua deplasarea.

Sistemul de rosturi verticale si orizontale trebuie sa imparta stratul de placare in suprafete dreptunghiulare, evitand formele complexe (L,T) pentru care miscarile sunt dificil de controlat/evaluat.

Pentru parapetii/aticele din zidarie se introduc rosturi verticale suplimentare (RVS) la distante egale, de regula cu jumatate din distanta intre rosturile din campul curent al peretelui (RV). Prevederea tine seama de conditiile mai severe de expunere la intemperii si de sectiunile de zidarie mai subtiri specifice acestor elemente.

Daca alcatuirea fatadei (dispunerea golurilor) nu permite dezvoltarea unor rosturi cu continuitate pe verticala pe toata inaltimea fatadei, se poate recurge la devierea rostului vertical (fig. 7b); in acest caz se recomanda armarea stratului de placare in rosturile orizontale. Rezolvarea din figura 7c este nerecomandata deoarece implica realizarea continuitatii rostului in jurul ferestrei (ocolind si buiandrugul), ceea ce conduce la detalii complicate care pot genera zone vulnerabile in straturile de etansare.

Rosturi verticale (RV)

In mod curent, rosturile verticale in zidaria de placare se amplaseaza in urmatoarele pozitii:

• In camp curent, la intervale regulate rezultate din calcul (de regula ≤8,0÷12,0 m). Pentru limita inferioara, latimea rostului poate fi de 10÷12 mm iar pentru distante mai mari se adauga 5÷10 mm.
• In sectiuni susceptibile de concentrari ale eforturilor:

– Alaturat golurilor mari;

– La colturi sau in apropierea acestora;

– La discontinuitatile peretelui (la parapetii ferestrelor, unde se schimba materialul stratului de placare);

– In sectiunile unde se modifica inaltimea/grosimea stratului de placare.

Standardul SR EN 1996-2 prevede necesitatea examinarii oportunitatii amplasarii de rosturi de separare verticale in peretii neportanti (nestructurali) din zidarie nearmata si afirma ca, in general, nu exista valori recomandate pentru distante, astfel incat acestea depind de traditiile locale de constructie, de tipul planseelor utilizate si de alte detalii de constructie.

Orientativ, se recomanda ca distanta pe orizontala intre rosturile de separare verticale in peretii exteriori neportanti (nestructurali) din zidarie nearmata cu elemente din argila arsa sa nu depaseasca l_m = 12,0 m. Distanta maxima dintre primul rost vertical si o margine verticala incastrata a unui perete de placare nu va depasi 0,5 l_m. Aceasta distanta poate fi sporita pentru peretii care sunt armati in rosturile de asezare conform SR EN 845-3. Indicatia poate fi obtinuta de la producatorii armaturilor pentru rosturile de asezare. Anexa nationala la SR EN 1996-2/ NB:2008 a adoptat valoarea recomandata.

Deschiderea necesara a rosturilor verticale se stabileste calculand dilatarea libera totala a unui perete cu lungimea L, cu relatia:

ΔL = (k_d + k_t x ΔT) x L   (1)

unde factorii k_d si k_t au valorile date in Codul CR 6-2013, iar ΔT este variatia maxima de temperatura probabila pe durata de existenta a cladirii. Se recomanda sa se considere ΔT ≥ 40°C. De asemenea, se recomanda ca, pentru stabilirea spatiului liber la rosturi, sa se considere ca materialele de umplere au o deformabilitate de ± 50% din valoarea nominala (masura de siguranta).

In cazurile in care deschiderea rostului este subdimensionata, panourile adiacente ajung in contact si astfel materialul de inchidere este expulzat din rost (fig. 10d) si iau nastere eforturi locale care pot produce fisurarea elementelor pentru zidarie asezate la marginea panoului.

Rosturi orizontale (RH)

Rosturile orizontale se amplaseaza la nivelul cornierelor de reazem de la fiecare etaj si au scopul de a permite miscarile pe verticala ale zidariei de placare. Cornierele, care au numai rol de buiandrug pentru rezemarea zidariei de peste goluri, nu participa la preluarea miscarilor pe verticala.

Referitor la rosturile orizontale, Standardul SR EN 1996-2:2006 formuleaza numai o conditie generala, de principiu, fara alte precizari concrete:

In cazurile in care sunt necesare rosturi orizontale pentru preluarea deformatiei verticale intr-un perete de placare nearmat sau in stratul exterior neportant din zidarie nearmata al unui perete dublu cu gol interior, este necesar ca distantele intre rosturile de separare orizontale sa tina seama de tipul si pozitia sistemului portant.

In practica, rosturile orizontale se amplaseaza, de regula, in urmatoarele pozitii:

• Sub elementele orizontale pe care reazema stratul de placare (corniere de reazem, buiandrugi) si care sunt, la randul lor, legate de stratul suport (fig. 9b);
• La nivelul fiecarui planseu, in cazul cladirilor cu mai multe niveluri;
• In sectiunile unde pot aparea concentrari de eforturi produse de deplasarile verticale impiedicate.

Inchiderea rosturilor

Pentru inchiderea rosturilor in stratul de placare, se folosesc masticuri elastice, care se introduc in spatiul dintre cele doua extremitati ale zidariei de placare pentru a impiedica circulatia aerului si/sau a apei, mentinand, in acelasi timp, posibilitatile de miscare relativa ale acestora.

Masticurile trebuie sa adere puternic la straturile pe care sunt aplicate, sa-si mentina elasticitatea in timp, astfel incat sa nu fisureze sau sa se dezlipesca de stratul suport. Totodata, masticurile trebuie sa aiba si capacitatea de a se dilata, pentru a urma miscarile zidariei.

Materialele folosite pentru stratul etans pot fi metalice (tabla din otel inoxidabil sau tabla din cupru) sau plastice (PVC, neopren si similare) sau pot fi compuse din mai multe straturi metalice si plastice suprapuse (de regula prin laminare).

Materialele metalice trebuie sa fie rezistente la coroziune iar materialele plastice trebuie sa fie rezistente la radiatii ultraviolete, daca unele parti raman expuse conform detaliilor din proiect.

Deoarece inlocuirea materialelor de etansare este o operatie dificila din punct de vedere tehnic si, in consecinta, costisitoare, este necesar ca acestea sa aiba o durabilitate suficienta, comparabila, superioara chiar, duratei de viata proiectata a constructiei.

Rosturile verticale si orizontale se inchid cu un cordon deformabil (banda de neopren, de exemplu) acoperit cu mastic (fig. 10a) sau cu profile cu forme speciale din plastic extrudat sau din  cupru, de exemplu (fig. 10b). Nu se accepta umplerea rostului cu tencuiala sau cu materiale care nu asigura etanseitatea la foc.

Pentru stabilirea pozitiei cordonului de etansare (in mm) se recomanda folosirea relatiei date in [2]:

D = R/3 + 6                   (2)

Umplerea rosturilor cu mastic se face in conditiile tehnice si cu tehnologia stabilita de producatorul masticului. Inainte de inchidere, rosturile se pregatesc prin curatire si montarea materialului de umplere. In scopul realizarii unei aderente complete la elementele zidariei de placare, este necesar sa se efectueze teste de compatibilitate intre masticul care va fi folosit si orice alt material de constructie cu care acesta ajunge in contact.

SISTEME DE REZEMARE

Preluarea incarcarilor verticale

Preluarea greutatii proprii a stratului de placare al fatadelor cu alcatuire ventilata se face astfel:

• La baza peretelui de placare, printr-o fundatie din beton sau din zidarie;
• La nivelurile superioare, prin orice alt reazem structural incombustibil, in cazul in care continuitatea pe verticala a acestui strat este intrerupta integral (fig. 11a si 11b); daca intreruperea continuitatii este numai locala (in dreptul golurilor din peretii fatadelor, de exemplu) zidaria stratului de placare este rezemata, de regula, pe un cornier din otel proiectat conform prevederilor aratate in continuare.

In figurile 11 (a), (b) si (d) continuitatea stratului de termoizolatie este intrerupta pe toata lungimea stratului de placare, de planseu sau de cornierul de reazem, ceea ce afecteaza, intr-o masura importanta, performanta energetica a sistemului. In lucrarea [10] se apreciaza ca discontinuitatea termoizolatiei in zona cornierului conduce la o reducere a coeficientului R de circa 40% pe intreg peretele. Preocuparile referitoare la evitarea puntilor termice, impuse in ultimii ani de cele mai multe reglementari tehnice, au condus la adoptarea unor rezolvari constructive mai complexe, ilustrate in figura 12 si anume detasarea cornierului de reazem (1) de structura constructiei si prinderea acestuia in puncte izolate (2) in lungul peretelui de placare, cu intreruperi minime ale termoizolatiei (3).

Detasarea cornierului de reazem de structura conduce la eforturi suplimentare in prinderile acestuia de structura, din cauza cresterii excentricitatii zidariei de placare in raport cu elementele structurii. Asemenea prinderi sunt mai complicate decat cele „clasice” (mai ales din cauza conditiilor dificile pentru sudura) si, in consecinta, sunt mai costisitoare; prin urmare adoptarea lor trebuie sa se faca numai in urma unei analize temeinice.

Preluarea incarcarilor laterale

Ancorele folosite la zidirea fatadelor cu alcatuire ventilata indeplinesc urmatoarele functiuni:

• Asigura legatura intre cele doua straturi ale fatadei ventilate;
• Asigura transferul incarcarilor laterale (vant, cutremur) la stratul suport (fig. 13);
• Permit sau, dupa caz, limiteaza deplasarile in plan, pentru a prelua deplasarile diferentiate ale structurii principale;
• Asigura continuitatea zidariei in lungul peretelui (in camp sau la colturi si intersectii).

Reglementari tehnice pentru proiectarea sistemelor de ancorare

Proiectarea ancorelor ce realizeaza legatura intre zidaria de placare si stratul suport este reglementata in Europa prin documentele elaborate de European Organisation for Technical Approvals (EOTA).

In prezent (2018), sunt valabile urmatoarele documente:

• Pentru stratul suport din beton:

– ETAG 001: Guideline for european technical approval of metal anchors for use in concrete (April 2013);

– ETAG 001:Part 6: Anchors for multiple use for non-structural applications (January 2011).

• Pentru stratul suport din zidarie:

– ETAG 001 Guideline for European Technical Approval of Metal Anchors for Use in Concrete;

– ETAG 014 Guideline for European Technical Approval of Plastic Anchors for Fixing of External Thermal Insulation Composite Systems with Rendering;

– ETAG 020 Guideline for European Technical Approval of Plastic Anchors for Multiple Use in Concrete and Masonry for Nonstructural Applications;

– ETAG 029 Guideline for European Technical Approval of Metal Injection Anchors for Use in Masonry (not yet endorsed by the EC).

Tipuri de ancore

In reglementarile tehnice, ancorele folosite pentru zidaria de placare se clasifica, in principal, in functie de doua criterii.

1. In functie de procesul tehnologic de montare

Din acest punct de vedere exista doua mari grupe de ancore:

• Ancore preinstalate:

– in cofraj, pentru prinderea de elemente din beton armat;

– in timpul procesului de zidire, pentru pereti din zidarie.

• Ancore post instalate in gauri forate, dupa executia elementelor suport:

– ancore mecanice (de tip conexpan);

– ancore chimice (fixate prin aderenta).

1. In functie de forma si dimensiuni:

• Ancore cu forma si dimensiuni fixe;
• Ancore reglabile.

Tipul ancorelor se stabileste de catre proiectant, avand in vedere directiile pe care deplasarile relative ale stratului de placare, in raport cu stratul suport, trebuie sa fie permise/impiedicate.

In figura 14 ancorele permit deplasari in directia „F” (flexibil) si impiedica deplasarile in directia „R” (rigid).

Pozitiile si dimensiunile ancorelor se stabilesc prin calcul, in functie de:

• Solicitarile de proiectare cele mai severe, ce rezulta din gruparile de incarcari stabilite conform Codului CR0-2012;
• Proprietatile materialelor zidariei de placare;
• Caracteristicile de rezistenta si de deformabilitate ale ancorelor;
• Cerintele de durabilitate specifice conditiilor mediului de exploatare.

Ancorele folosite pentru prinderea stratului de placare de stratul suport (fig. 15) sunt definite si alcatuite conform prevederilor standardului SR EN 845, dupa cum urmeaza:

1) Ancore nesimetrice

1. a) Ancora de perete, la care cele doua extremitati sunt alcatuite diferit pe zonele de fixare in zid (lungimea de ancorare). Zona intermediara poate fi simetrica sau nesimetrica.
2. b) Ancora de perete care are cele doua extremitati identice pe zonele de fixare in zid (lungimea de ancorare) dar care este fixata in mod diferit la cele doua extremitat

2) Ancore simetrice orizontale

Ancore la care cele doua extremitati sunt constructiv identice, destinate sa fie montate in plan orizontal in mortarul din rosturile de asezare ale celor doua straturi (prinderile la extremitati pot fi simetrice sau nesimetrice).

3) Ancore adaptabile

Ancore care permit miscari diferentiate importante in planul peretilor dar limiteaza eforturile de forfecare, prin intermediul unor componente mobile (prin glisare, de exemplu) (fig. 16).

4) Ancore executate din armaturi prefabricate pentru rosturi

Pot fi folosite si armaturi metalice cu zabrele (fig. 17) pentru rosturi orizontale alcatuite conform standardului EN 845-3.

Dimensiunile, amplasarea si montarea ancorelor

Reglementarile tehnice din Europa contin prevederi constructive diferite referitoare la dimensiunile, amplasarea si montarea ancorelor de legatura intre zidariile de placare ancorate.

Standardul SR EN 1996-1-1 permite ca numarul minim de ancore pe unitatea de suprafata a peretelui sa fie stabilit prin Anexa Nationala a fiecarei tari, valoarea minima recomandata fiind n_anc,min = 2,0.

In Anexa Nationala SR EN 1996-1-1/NB 2008 s-a adoptat valoarea recomandata.

Acelasi document stabileste dimensiunile minime admisibile ale ancorelor in functie de grosimea spatiului de aer:

• Pentru spatiul de aer ≤ 50 mm, ancore din otel rotund cu d ≥ 3 mm;
• Pentru spatiul de aer ≥50 mm, ancore din otel rotund cu d ≥ 4 mm sau ancore din platbanda cu grosimea t ≥ 3 mm.

Lungimea minima de ancoraj drept in mortar (fara cioc/indoire) este 120 mm. Se poate folosi si un ancoraj cu indoire la 90°, cu o lungime de 50 mm. In ambele situatii ancora trebuie sa ajunga cel putin pana la mijlocul peretelui respectiv.

Sunt acceptate si ancore cu fixare mecanica (surub si diblu), cu conditia ca aceasta sa reziste la o forta de smulgere de minimum 5,0 kg.

Montarea ancorelor se face cu respectarea urmatoarelor distante minime, indiferent de rezultatele calculelor:

• Pentru zonele seismice cu acceleratia terenului a_g ≤ 0,20 g:

– se prevede o ancora la fiecare 0,25 m2 de perete (A_max);

– distantele intre ancore vor fi dh_max ≤ 700 mm pe orizontala si dv_max ≤ 500 mm pe verticala, fara a depasi aria aferenta de 0,250 m2 pentru o ancora;

• Pentru zonele seismice cu acceleratia terenului a_g ≥ 0,25 g:

– suprafetele de perete aferente ancorelor si distantele minime intre ancore sunt limitate la A_max ≤ 0,20 m2 dh_max ≤ 500 mm dv_max ≤ 375 mm;

– greutatea placajului ancorat trebuie preluata la fiecare nivel, independent de celelalte niveluri.

Distantele maxime ale primului rand de ancore, in raport cu cornierul de reazem aflat la nivelul planseului (C), nu trebuie sa depasesca 50÷75 cm, asa cum se arata in figura 18b, pentru a se evita fisurarea zidariei in aceasta sectiune.

Pentru zonele seismice cu acceleratia terenului pentru proiectare a_g ≥ 0,25 g, zidaria din stratul de placare se armeaza in rosturile orizontale. In toate zonele seismice se prevad ancore suplimentare in jurul tuturor golurilor care au cel putin una dintre dimensiuni ≥400 mm. Distantele maxime admise intre ancorele de pe marginea golului sunt 250 mm din ax in ax si de la marginea golului.

Ancorele se inglobeaza in stratul de placare, pe o adancime de cel putin 40 mm, cu acoperire cu mortar de cel putin 20 mm la fata exterioara. Grosimea rostului de asezare din mortar, atat in stratul suport cat si in stratul de placare, trebuie sa fie cel putin egala cu dublul grosimii ancorei inglobate.

In cazul in care atat stratul suport, cat si stratul de placare, sunt executate din zidarie, ancorele din otel rotund trebuie sa fie inglobate cu cel putin 25 mm in fiecare strat.

Pozitionarea gresita a ancorelor, care nu asigura capacitatea necesara corespunzatoare (fig. 19a), poate conduce la avarierea zidariei de placare (fig. 19b), chiar in absenta unor solicitari laterale semnificative din vant sau din cutremur.

Daca stratul suport este din beton, pentru ancorarea stratului de placare se folosesc ancore reglabile, care se monteaza printr-unul dintre urmatoarele procedee:

• Fixarea ancorelor in gauri forate (ancore mecanice/chimice) – (b);
• Introducerea ancorelor intr-o sina fixata in beton la turnare – (c).

(Va urma) 

Autor:
prof. univ. dr. ing. Radu PETROVICI 

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 150 – august 2018, pag. 58