Reabilitarea constructiilor dupa cutremur Referat prezentat in cadrul dezbaterii tehnice organizate de catre Comisia Nationala Comportarea in situ a Constructiilor cu ocazia celei de a 43-a intalniri a membrilor sai la Primaria Sectorului 2 al Municipiului Bucuresti si in colaborare cu aceasta

Faptul ca pe Terra au fost cutremure de pamant si ca vor mai fi, este o certitudine. De asemenea, faptul ca pe pamant s-au desavarsit pe parcursul mileniilor constructii de orice fel, iarasi il stim cu certitudine, ca si faptul ca aceste constructii edificate sunt mai rezistente sau mai putin rezistente. Ce nu stim nici macar cu aproximatie este cand si unde vor avea loc urmatoarele seisme si gradul lor de periculozitate. Specialistii in domeniu au dezvoltat si aprofundat doua teme majore, si anume:
- detectarea zonei, intensitatii si amplitudinii urmatoarelor cutremure ce vor veni, cu cat mai mult timp inainte de a se produce, pentru a lua unele masuri preventive de diminuare a dezastrelor;
- a doua este pe cale de consecinta, si anume, solutionarea impactului avut de seism asupra constructiilor, dar si masuri de prevenire pentru diminuarea efectelor negative cauzate de cutremure.
Din cele doua probleme majore, ce necesita in continuare multi ani de studiu si cercetari, ne vom concentra in cele ce urmeaza atentia asupra reabilitarii constructiilor dupa cutremur.
Vom incepe prin a arata ce se intampla in Romania in zilele noastre in domeniul reabilitarii constructiilor afectate de cutremure.
Situatia generala a cladirilor de locuit este dezastruoasa. Astfel, in Romania numai aproximativ 40% din constructiile parter sau supraetajate sunt construite dupa standardele care se impun in aceasta perioada de timp si in majoritate acestea sunt in mediul urban. In mediul rural constructiile au fost si inca mai sunt facute cu tehnici primitive, fara proiecte si cu materiale neadecvate pentru zona seismica in care se afla Romania.
In mediul urban, foarte multe imobile sunt construite inca dinainte de 1940 si nu au fost proiectate la grade seismice superioare; de asemenea, acestora le-a expirat perioada de folosinta.
Urmarile in viitorul apropiat ale unui cutremur major ar fi pierderea stabilitatii si prabusirea constructiilor rurale in mare proportie (vezi situatia orasului Zimnicea dupa cutremurul din 1977), iar in mediul urban dezastrul ar fi cu urmari de neimaginat datorita densitatii populatiei si regimului de inaltime al multora dintre imobile, care stau in picioare rezemate multe dintre ele de cladirile vecine, stiut fiind faptul ca majoritatea dintre aceste imobile se afla pe strazile si bulevardele centrale ale Bucurestiului si din marile orase.
Prin unele acte normative si legislative se reglementeaza situatia imobilelor avariate de cutremure. Astfel ca drumul critic parcurs pana la reabilitarea unui imobil este urmatorul, in cazul imobilelor proprietate privata.
Locatarii unui imobil avariat solicita Primariei locale efectuarea unei expertize tehnice in vederea stabilirii gradului de avariere si propunerii de solutii constructive. Aceasta etapa necesita o perioada de circa 1 an de la inregistrarea cererii si pana la elaborarea finala a expertizei tehnice. Plata expertizei este suportata de Primaria locala, in limita fondului din buget. Nu se poate incepe proiectarea consolidarii decat dupa un acord dat de locatari, in principal acum de asociatiile de proprietari.
Proiectarea dureaza la un imobil, de exemplu S+P+10, intre 8 si 12 luni, acesta fiind cel mai scurt timp pana la obtinerea autorizatiei de construire.
De abia dupa ce toti, dar absolut toti proprietarii isi dau acordul, se poate trece la organizarea procedurii de licitatie in vederea obtinerii contractului de executie. Aceasta etapa mai dureaza 6 luni.
Aici este punctul slab al problemei si implicit al legislatiei in domeniu. Daca unul sau mai multi proprietari sau utilizatori de spatii nu sunt de acord cu consolidarea, procedura nu poate incepe. De asemenea, reglementarile in domeniu prevad ca sa se execute lucrarile cu locatarii in imobil si cu utilitatile permanent in functiune.
In aceste situatii date, pentru o constructie cu o suprafata mare si un regim de inaltime ridicat, pentru finalizare, consolidare si refacerea finisajelor si instalatiilor in zonele afectate sunt necesare aproximativ 24 de luni.
Daca adunam datele acestor etape, ajungem la aproximativ 4 - 4,5 ani.
Se poate constata cat de nepregatiti suntem din punct de vedere operativ, tehnic si financiar, pentru a inlatura efectele cutremurelor precedente si a stabiliza o situatie grava, posibil producatoare de pierderi omenesti si valori materiale de ordinul miliardelor, in cazul unei noi calamitati naturale, CUTREMURUL.
Schimbarea gradului de interes pentru aceasta situatie in care se afla Romania, precum si elaborarea de sisteme operative, sunt de natura sa preintampine dezastrele viitoare.
In situatia imobilelor proprietate privata a statului, neasigurarea stabilitatii cladirilor si a altor constructii hidrotehnice si edilitare se poate constitui, in situatia inregistrarii de victime, in cazuri penale deosebit de grave.
La inceputuri, in cadrul pionieratului, ca sa zic asa, al efectelor cutremurului asupra cladirilor, s-a folosit pe scara larga sistemul de ancorare a peretilor, calcanelor, bowindourilor de nucleele centrale cu tiranti din OL34-36, ce aveau la capete piese metalice in forma de S, sau placi metalice cu prezoane sau suruburi.
Aceasta metoda facea ca peretii exteriori, in special, sa fie "adunati" de la o eventuala tendinta de desfacere catre exterior. Aceasta repliere a exteriorului catre interior era necesara datorita lipsei saibelor rigide in plan orizontal, care sa conlucreze eficient cu elementele verticale din beton armat. Este stiut ca in anii '40 - '70, planseele erau realizate din rigle din lemn incastrate simplu, rezemat in zidarie.
In functie de directia undei seismice, de intensitatea si amplitudinea unui seism, ca si de sistemul de construire a imobilului, avarierea poate fi usoara, medie sau grava.
Avarierea usoara a unui imobil inseamna ca structura sa de rezistenta nu a suferit deplasari, rupturi sau multiple zone fisurate, ci numai fisuri si desprinderi de elemente de inchideri, din zidarie autoportante.
In acest caz fundatiile nu trebuie consolidate, ca si elementele verticale si orizontale de rezistenta. Se procedeaza la camasuiri locale ale stalpilor, injectarea cu rasini a fisurilor deschise si se creeaza eventual prin implantari, elemente de structura usoara, samburi si centuri din beton armat in elementele de zidarie neancorate corespunzator. De asemenea, peretii se camasuiesc prin metoda clasica cu plase de armatura torcretata sau tencuita, sau plase din fibra de sticla tencuite.
Avariile medii sunt cele mai numeroase din punct de vedere al clasificarii.
In cazul acestor avarii, se considera din calcule ca trebuie consolidate elementele infrastructurii, cat si elemente ale suprastructurii pana la un anumit nivel, sau total.
Dupa seismul de 7,4o pe scara Richter inregistrat in anul 1977 in Romania, conducerea comunista din acea vreme a considerat ca este suficient ca imobilele, atat cele vechi, cat si blocurile noi avariate, sa fie consolidate pe portiunea de elemente verticale - stalpi - din subsol in unele cazuri, pana la zona cea mai grav afectata, flambajul riglei zvelte, adica pana la 1/3 din rigla, in cele mai multe cazuri etajele 1- 2 ale blocurilor. Noi stim ca nu a fost suficient, dar din economie s-a procedat asa.
Ramane ca viitorul sa ne spuna daca acele consolidari au fost eficiente.
Modificandu-se normativele tehnice si recalculandu-se eforturile potentiale asupra cladirilor prin cele trei metode cunoscute, s-a ajuns in timp din 1978 si pana in prezent la identificarea de catre o pleiada de somitati in domeniul proiectarii, dar si al urmaririi realizarii consolidarilor, nu vreau sa dau nume, ca nu cumva sa omit pe cineva, la identificarea unor solutii tehnice de consolidare absolut perfecte in Romania.
Ca sa pot emite pretentii ca acopar in acest material intreaga gama de solutii de consolidare a imobilelor supraetajate, ar fi in termenii nostri constructivi o neconformitate. Acest aspect al problemei poate constitui oricand o ampla tema de doctorat pentru multe generatii viitoare.
In functie de fiecare situatie data se pot aplica metode diferite.
Astfel, incepand cu fundatiile, se pot aplica urmatoarele solutii tehnice:
- in cazul fundatiilor efectuate la cote de nivel diferite, se poate proceda la adunarea acestora la aceeasi cota prin subfundarea armata sau nearmata a lor, perimetrala sau interioara, sau/si concomitent;
- in cazul unor imobile situate in vecinatatea unor drumuri cu trafic intens, sau a metroului ori a unor utilitati care toate produc vibratii dese si permanente, cu siguranta remanente prin efectul de ciocan compresor, se va folosi metoda lestarii. Fundatiile vor fi marite in toate planurile pentru a deveni preponderente in cadrul structurii si implicit al greutatii imobilului. Aceasta lestare da efectul unui asa-zis baros in cadrul caruia metalul este practic mai greu decat coada de lemn;
- camasuirea stalpilor si diafragmelor infrastructurii din care se vor naste alte camasuiri ale suprastructurii, sunt de asemenea practicate.
In cazul riglelor verticale (stalpi, coloane), aceste elemente, in functie de rezultatul calculelor matematice, se consolideaza prin marirea gabaritului pe doua, trei sau patru laturi. De fiecare data, insa, se recomanda ca armatura sa fie dubla.
Elementele orizontale, plansee si rigle de cuplare, adica grinzile, sunt si ele consolidate.
In cazul grinzilor, daca deschiderile sunt mici, nu vor fi camasuite, dar daca deschiderile sunt mari, se vor consolida.
Planseele slab armate cu o plasa simpla vor trebui suprabetonate in cazul deschiderilor mari.
Nu in ultimul rand, se va da o mai mare atentie nucleelor potential rigide, casa scarilor si puturile de lifturi. Legarea acestora in cadrul consolidarilor efectuate confera o mai mare rigiditate contextului general al cladirii.
Se pot introduce, in unele cazuri, noi elemente structurale, in principal verticale, cum ar fi stalpi si diafragme noi, absolut necesare contravantuirilor, sau conferirii unor rigiditati suplimentare acolo unde cladirea este mai instabila sau mai vulnerabila, adica pe directie longitudinala sau transversala.
Acestea obligatoriu vor fi nascute din fundatie pentru a avea aceeasi lucrabilitate cu elementele vechi consolidate.
In unele cazuri consolidarile se vor opri la anumite niveluri ale imobilelor, in alte cazuri vor parcurge intreaga inaltime a constructiei.
Acestea sunt, in Romania, metodele propuse si aplicate de specialistii in domeniu, si va asigur ca avem mari specialisti.
In lume se folosesc si alte metode. De exemplu, pentru un mai mic deranj si realizarea unui termen mai scurt de executie, se practica si alte metode, cum ar fi:
- realizarea incorsetarii elementelor fisurate sau rupte din beton, cu chingi din elemente metalice, corniere si plat-bande, atat la stalpi cat si la grinzi; nu voi comenta eficienta acestei metode sau costurile scazute;
- introducerea de compensatori in subsoluri si primele nivele ale imobilului, metode des folosite in Japonia si Statele Unite. Se pare ca eficienta este maxima, ca nivelele superioare neavariate nu mai trebuie consolidate, dar din pacate noi nu cunoastem costurile;
- precum si alte metode.
Cert este ca cele doar cinci imobile mari consolidate pana in prezent prin metodele specialistilor romani se comporta foarte bine.
Avarierea grava a unui imobil inseamna ca structura lui de rezistenta a fost afectata in asa masura incat acele imobile (din pacate sunt peste 100 de mari imobile avariate numai in Bucuresti), in cazul unui seism de 6 - 6,5o pe scara Richter se pot prabusi.
Acele imobile au ori mai mult de 30% din elementele verticale ale structurii (stalpi sau diafragme) rupte, armatura este rupta sau torsionata, sau/si betonul este rupt, fiind vorba de fisuri de peste 3 - 10 mm desfacere si adancime pana dincolo de armaturi.
In aceste cazuri se va lua urgent masura de evacuare si de cele mai multe ori se impune demolarea acestor constructii.
Din pacate, pentru ca aceste imobile de locuit si birouri sunt proprietate privata, situate in zone de obicei ultracentrale, sau pentru ca aceste imobile vechi sunt declarate monumente istorice, ori situate in zona monumentelor istorice, ele nu vor putea fi demolate.
Urmeaza a se intampla una din doua situatii:
- proprietarii nu accepta consolidarea sau demolarea din cauza valorii imobilului, data de zona in care se afla, sau a chiriilor mari incasate, caz in care la un seism semnificativ vor fi pierderi atat omenesti cat si materiale;
- proprietarii accepta consolidarea, caz in care costurile de consolidare vor fi foarte mari, fara a se realiza o noua constructie moderna, mult mai valoroasa.
Consolidarea imobilelor grav avariate se va face folosind toate metodele prezentate mai sus.
Mai exista multe alte imobile avariate grav, locuite, unde asociatiile de proprietari si-au dat acordul sa se execute, sau urmeaza sa se execute proiectarea. Acestea, daca vor mai apuca, vor fi consolidate intr-un interval de cel putin 4 ani de aici incolo.
Dar, cea mai sigura metoda de a scapa de urmarile unor cutremure este metoda preventiva.
Reincadrarea zonelor si localitatilor in gradele de seismicitate reale face ca proiectarea imobilelor sa se adapteze noilor calcule ale sarcinilor potentiale.
Astfel ca in zonele seismice din Romania, structurile vor fi mult mai masive, cu costuri majore, dar cu grad de siguranta maxim.
In principal, se executa subfundatie de tip pereti mulati, sau piloni, sub un radier general masiv; s-a renuntat la constructiile pe cadre in favoarea diafragmelor continue, atat la exterior cat si la interior.
|n lume exista si alte metode inca neasimilate in Romania.