Consolidarea prin pretensionare a planșeelor din beton armat

Consolidarea prin precomprimare a structurilor din beton armat si a structurilor din zidarie

- Particularitati privind utilizarea precomprimarii exterioare la consolidarea structurilor

- Particularitatea esentiala a acestei conceptii de consolidare consta in faptul ca realizeaza o refacere si/sau o crestere a capacitatii de rezistenta si a capacitatii de disipare a energiei prin modificarea favorabila a distributiei starii de eforturi, fara a spori sectiunile si masa elementelor structurale

- Implementarea pretensionarii trebuie sa fie precedata de reparatii si consolidari locale a elementelor afectate, care se pot efectua dupa caz, prin:

-injectarea fisurilor cu pasta de ciment, rasini epoxidice sau polimeri; -inlocuirea zonelor de beton sau de zidarie distruse;

-camasuirea locala a zonelor afectate.

- Daca pentru elementul structural afectat nu exista conditii necesare pentru consolidarea prin inlocuirea si/sau adaugarea de tendoane pretensionate exterioare, pentru efectuarea consolidarii cu tendoane postintinse trebuie realizate blocuri rigide de ancorare si dispozitive de deviere solidar legate de elementul existent;

- Marimea fortelor de precomprimare trebuie sa fie compatibila cu caracteristicile reziduale de rezistenta ale betonului si zidariei elementelor consolidate

- Pretensionarea exterioara nu poate fi utilizata in scopul readucerii la geometria initiala a peretilor din zidarie care prezinta deplasari in raport cu starea nedeformata, deoarece in acest caz se pot noi degradari

- Avand in vedere vurnerabilitatea la foc a sistemelor de pretensionare exterioara, prin proiectare se vor stabili masuri pentru asigurarea rezistentei la foc a sistemului de pretensionare si implicit a structurii consolidate.

Tehnici de consolidare

- Consolidarea prin precomprimare exterioara isi gaseste aplicatie la numeroase categorii de structuri. Stabilirea traseelor armaturilor active trebuie sa se raporteze tipului de element consolidat si particularitatilor sale, proprietatilor reziduale ale structurii, defectiunilor si avarierilor identificate precum si cauzele lor.

- Implementarea sistemelor de pretensionare la structurile de beton armat si precomprimat se face dupa crearea zonelor de ancorare si deviere, solidar legate de structura existenta. Zonele de ancorare a armaturii in beton se localizeaza in partile rigide ale structurilor existente, iar daca este necesar acestea se intaresc pentru a putea fi preluate starile complexe de eforturi specifice acestor zone. Dispozitivele de deviere se pot monta in diafragme de rigidizare existente sau se pot tine pe talpile si inimile elementelor structurale.

- Consolidarea structurilor in cadre din beton armat trebuie efectuata cu discernamant, comportarea acestora in special la actiuni exceptionale de tip seism fiind puternic influentata. Implementarea pretensionarii exterioare modifica mecanismul de disipare a energiei induse de cutremur, aceasta fiind necesar a fi regandita si controlata cu maxima strictete.

- In cazul planseelor curente din beton armat, tendoanele exterioare sunt deosebit de eficiente in marirea capacitatii portante a grinzilor planseelor cat si placilor. Sunt recomandate traseele rectilinii, care pot fi acoperite cu unitati de pretensionare de tipul barelor sau toroanelor individuale.

- La structurile circulare, consolidarea cu tendoane postintinse exterioare care au trasee perimetrale este deosebit de avantajoasa, prin confinare fiind inchise fisurile existente. Sistemele de pretensionare sunt usor de implementat, tensionarea este facila si permite reglarea eforturilor in timp, fiind usor de monitorizat. Totodata, inlocuirea tendoanelor se poate face cu mare usurinta.

- La structurile din zidarie, consolidarea prin pretensionare exterioara poate sa fie orizontala sau verticala si poate avea caracter provizoriu sau definitiv. Avand in vedere caracteristicile mecanice ale armaturilor din otel si a zidariei, nivelul eforturilor de pretensionare este scazut (circa 25%), astfel incat el este dificil de controlat datorita deformatiilor remanente din armaturi, existente inainte de operatia de tensionare si a caracteristicilor de deformbilitatea a zidariei in timp.

Armaturile trebuie ancorate in elemente rigide prinse solidar de elementele de zidarie existente. Aceste elemente trebuie astfel dimensionate incat sa nu produca concentrari mari de eforturi in zidarie in zonele de contact.

- Dispunerea tendoanelor orizontale se face la nivelul planseelor sau cu ancorare pe inaltimea peretilor din zidarie, avand ca scop cresterea rigiditatii de ansamblu a cladirii si prevenirea dislocarii de material din pereti. In aceste situatii, pretensionarea are un rol de punere in lucru a armaturilor si ancorajelor. Ancorarea armaturilor se face prin intermediul placilor de repartitie solidarizate de centuri de beton armat sau prin profile metalice prinse direct de zidarie.

Pretensionare verticala se recomanda cu titlu provizoriu la solidarizarea structurilor de zidarie fisurate in urma seismelor, tasarilor mari etc. Inchiderea fisurilor prin aplicarea precomprimarii este conditionata de prelucrarea lor prealabila. In acelasi timp, creste capacitatea de preluare a sarcinilor orizontale prin cresterea efortului de compresiune in element.

Componentele unui sistem de pretensionare exterioara

- In prezent, exista o mare varietate de sisteme de pretensionare, fiecare prezentand elemente specifice producatorului. In esenta, un sistem de pretensionare consta in:

- tendoanele de pretensionare, ca si elemente intinse;

- sisteme mecanice de tipul ancorajelor active si pasive;

- sisteme de protectie impotriva coroziunii;

- dispozitive de deflectare (la pretensionarea exterioara).

Armaturi active:

In prezent, materialul standard in confectionarea armaturilor active este otelul de inalta rezistenta. Armaturile se furnizeaza sub forma de bare amprentate sau netede, sarme si toroane. La lucrarile de consolidare prin precomprimare, se recomanda utilizarea barelor pentru traseele rectilinii scurte si sarcini reduse, respectiv cabluri confectionate din toroane pentru sarcini mari si trasee poligonale.