Pereții din zidărie trebuie să preia încărcările pentru care au fost proiectați și să rămână stabili în timpul exploatării clădirii. În funcție de rolul lor în construcție, aceștia pot fi solicitați la compresiune, întindere, forfecare sau deformare. Armarea este prevăzută atunci când zidăria trebuie să facă față unor astfel de solicitări printr-o soluție structurală calculată. Armătura poate fi introdusă în rosturile orizontale, iar în cazul zidăriei confinate, peretele poate fi încadrat de stâlpișori și centuri din beton armat. Tipul, poziția și cantitatea armăturii se stabilesc prin proiect, în funcție de caracteristicile clădirii și de eforturile pe care trebuie să le preia.
De ce este necesară armarea zidăriei
Elementele de zidărie au o rezistență bună la compresiune, însă comportarea lor este diferită atunci când apar eforturi de întindere sau forfecare. Pereții pot fi afectați de deplasările structurii, de încărcări orizontale, de tasări diferențiate sau de acțiunea seismică. În aceste situații, solicitările nu mai sunt distribuite exclusiv pe verticală. Armarea poate îmbunătăți comportarea peretelui și poate contribui la limitarea unor deformări și fisuri, în funcție de sistemul structural adoptat. Pentru ca acest efect să fie obținut, armătura trebuie să fie dimensionată și amplasată conform proiectului.
În România, soluția de zidărie este stabilită în funcție de tipul construcției, numărul de niveluri, caracteristicile materialelor și condițiile seismice ale amplasamentului. Codul CR 6 (care reglementează proiectarea structurilor din zidărie) tratează zidăria nearmată, zidăria armată și zidăria confinată. Proiectarea trebuie corelată cu prevederile aplicabile pentru acțiunea seismică. Din acest motiv, nu există o singură soluție de armare care să poată fi aplicată tuturor caselor. Un perete de compartimentare are alte cerințe decât un perete structural, iar o clădire nouă trebuie analizată diferit față de o construcție existentă care prezintă degradări.
Ce presupune armarea zidăriei
Armarea zidăriei constă în introducerea unor elemente din oțel în zid, în pozițiile stabilite prin proiect, pentru a crește capacitatea peretelui de a prelua anumite solicitări. O variantă este armarea rosturilor orizontale, prin introducerea unor bare sau elemente prefabricate din oțel în mortar. În alte sisteme, zidăria este asociată cu elemente din beton armat care asigură confinarea peretelui. Există și soluții în care armătura este amplasată într-o zonă specială a peretelui, împreună cu betonul. Aceste sisteme au principii de calcul diferite și nu pot fi înlocuite între ele fără verificarea proiectului.
Armătura structurală trebuie diferențiată de plasa utilizată pentru anumite lucrări de tencuire. O plasă montată în stratul de tencuială poate limita fisurarea finisajului, mai ales în zonele unde se întâlnesc materiale cu comportări diferite. Ea nu are însă același rol ca armătura introdusă în zidărie pentru preluarea unor eforturi structurale. Dacă un perete necesită consolidare sau armare structurală, soluția trebuie stabilită după identificarea solicitărilor și a cauzei pentru care este necesară intervenția.
Când trebuie luată în calcul acțiunea seismică
În timpul unui cutremur, clădirea este supusă unor deplasări orizontale care solicită pereții în direcții diferite față de încărcările obișnuite. Zidăria poate fi solicitată la forfecare și încovoiere, iar legăturile dintre pereți, planșee și elementele structurale devin importante. Armarea și confinarea pot contribui la păstrarea integrității peretelui și la transmiterea controlată a eforturilor, atunci când sunt incluse într-o soluție structurală corect dimensionată.
Pentru clădirile proiectate în România, cerințele privind zidăria trebuie raportate la zona seismică și la caracteristicile construcției. Proiectantul stabilește dacă este necesară zidărie armată, zidărie confinată sau o altă soluție structurală, precum și modul în care aceasta trebuie alcătuită. Grosimea peretelui, tipul blocurilor, poziția golurilor, lungimea pereților și legătura cu planșeele sunt doar câteva dintre elementele care intră în această analiză. Armarea nu poate fi stabilită corect printr-o regulă generală aplicată indiferent de clădire.
Stâlpișorii și centurile au un rol distinct
În zidăria confinată, stâlpișorii și centurile din beton armat au rolul de a încadra și de a lega zidăria. Stâlpișorii sunt amplasați vertical, iar centurile se execută orizontal, în pozițiile stabilite prin proiect. Împreună cu peretele, aceste elemente formează un sistem structural în care fiecare componentă are un rol determinat. Dimensiunile, armarea și modul de legare cu zidăria trebuie stabilite înainte de execuție și respectate pe șantier.
Confundarea stâlpișorilor cu armarea din rosturi poate duce la interpretări greșite ale soluției structurale. Armătura din rosturi se află în masa zidăriei și este utilizată pentru anumite mecanisme de rezistență sau pentru controlul unor solicitări. Stâlpișorii și centurile sunt elemente din beton armat și fac parte dintr-o soluție de confinare. Un proiect poate prevedea una dintre aceste soluții sau o combinație între ele, în funcție de sistemul structural ales.
Cum se realizează armarea în rosturile orizontale
Armarea rosturilor orizontale se face prin introducerea unor elemente de armare în mortar, la nivelurile indicate în proiect. Poziția armăturii trebuie să permită încorporarea corectă în stratul de mortar și să asigure continuitatea necesară. Diametrul, forma, lungimea și distanța dintre rândurile armate depind de calcul și de tipul zidăriei. Aceste valori nu trebuie modificate pentru a simplifica execuția sau pentru a folosi materialele disponibile pe șantier.
La montaj trebuie verificat ca armătura să nu fie deplasată și să fie acoperită corespunzător de mortar. Zonele de îmbinare, colțurile și capetele pereților necesită respectarea unor detalii specifice. Explicație este simplă: continuitatea armăturii poate fi importantă pentru permanentizarea rezistenței. Sistemul de armare trebuie să fie compatibil cu grosimea rostului și cu elementele de zidărie utilizate. O bară introdusă într-un rost fără respectarea acestor condiții nu poate fi considerată automat o armare structurală eficientă.
Golurile pentru uși și ferestre modifică rezistența peretelui
Ușile și ferestrele întrerup continuitatea unui perete și schimbă modul în care sunt preluate și transmise forțele prin zidărie. Zonele din jurul golurilor pot fi mai solicitate, mai ales atunci când peretele are rol structural. Deasupra golului trebuie prevăzut un buiandrug dimensionat corespunzător, iar legătura dintre zona golului și restul zidăriei trebuie realizată conform proiectului. Dimensiunea și poziția ferestrelor și ușilor trebuie luate în calcul încă din etapa de proiectare, deoarece modificările ulterioare pot afecta comportarea peretelui.
Fisurile apărute în colțurile golurilor nu au toate aceeași cauză. Unele pot fi legate de mișcările dintre materiale, de retragerea mortarului sau de deformări locale, în timp ce altele pot indica probleme mai importante ale zidăriei sau structurii. O plasă aplicată în tencuială poate controla anumite fisuri de suprafață, însă nu poate înlocui armarea structurală sau buiandrugul necesar. Înainte de alegerea unei reparații trebuie stabilit motivul pentru care fisura a apărut și dacă afectează doar finisajul sau și zidăria.
Armarea nu rezolvă de una singură problema fisurilor
Fisurile din zidărie pot avea cauze foarte diferite. Ele pot apărea din cauza tasărilor, a variațiilor de temperatură și umiditate, a deformării planșeelor, a modificării golurilor sau a unor probleme de execuție. În cazul unor fisuri structurale, aplicarea unei plase sau introducerea unor bare fără rezolvarea cauzei nu este suficientă. Intervenția trebuie stabilită după examinarea construcției și după identificarea mecanismului care a produs degradarea.
La o clădire existentă, evaluarea este cu atât mai importantă cu cât zidăria poate fi alcătuită din materiale diferite și poate avea intervenții realizate în perioade diferite. Grosimea pereților, tipul mortarului, calitatea blocurilor, existența unor reparații anterioare și modificările făcute la goluri pot influența soluția de consolidare. În funcție de situație, proiectantul poate propune refacerea unor zone de zidărie, ancorări, injecții, tencuieli armate sau alte metode. Armarea reprezintă doar una dintre soluțiile posibile și trebuie aleasă în funcție de problema identificată.
Pereții lungi necesită o atenție specială
Lungimea unui perete, numărul și dimensiunea golurilor, grosimea zidăriei și legăturile cu ceilalți pereți influențează modul în care se comportă ansamblul. Un perete lung poate fi mai sensibil la anumite deformări decât unul scurt, iar lipsa unor legături corecte poate favoriza apariția fisurilor sau deplasărilor. În funcție de calcul, proiectul poate prevedea armare în rosturi, elemente de confinare sau alte soluții pentru asigurarea comportării necesare.
Pereții trebuie analizați împreună cu planșeele și cu celelalte elemente structurale. Planșeul poate transmite încărcări orizontale către pereți, iar pereții perpendiculari pot contribui la stabilizarea ansamblului. La colțuri și intersecții trebuie asigurate legăturile prevăzute în proiect. Dacă un perete este întărit local fără ca legătura cu restul construcției să fie rezolvată, intervenția poate avea un efect limitat. Din acest motiv, armarea trebuie analizată la nivelul întregului sistem structural.
Ce se întâmplă la pereții de compartimentare
Pereții de compartimentare au, în general, un rol diferit de cel al pereților structurali. Ei separă spațiile interioare și pot fi executați din BCA, cărămidă sau alte materiale. Chiar dacă nu preiau principalele încărcări ale clădirii, acești pereți trebuie legați corect de structura principală și trebuie să poată suporta propriile solicitări. Deformările planșeului sau ale structurii pot produce fisuri dacă peretele este rigidizat sau legat necorespunzător.
În anumite zone pot fi utilizate armături sau plase pentru limitarea fisurilor, în special la intersecția dintre materiale diferite. Soluția depinde de detaliul constructiv și de materialele folosite. Nu trebuie însă confundată o armare destinată controlului fisurării cu o armare structurală. Un perete de compartimentare nu devine element structural doar pentru că în rosturile sale au fost introduse câteva bare sau pentru că tencuiala a fost acoperită cu plasă.
BCA și cărămida, proprietăți diferite
Tipul elementului de zidărie influențează modul de realizare a armării. BCA-ul și blocurile ceramice au caracteristici diferite, iar dimensiunile și forma lor determină grosimea rosturilor și modul în care pot fi introduse elementele de armare. La zidăria realizată cu mortar în strat subțire, de exemplu, spațiul disponibil pentru armare este diferit față de zidăria executată cu rosturi mai groase. Sistemul de armare trebuie să fie compatibil cu tehnologia de zidire folosită.
Aceeași atenție este necesară atunci când se schimbă materialul prevăzut în proiect. O soluție calculată pentru un anumit tip de bloc nu trebuie transferată automat la alt produs. Rezistența elementelor, geometria, comportarea la deformare și modul de realizare a rosturilor pot fi diferite. Pentru o construcție nouă, proiectul structural trebuie să indice tipul de zidărie și modul de armare. Dacă materialele se schimbă în timpul execuției, soluția trebuie verificată înainte de continuarea lucrărilor.
Greșeli care pot compromite armarea
O problemă frecventă este modificarea armăturii pe șantier fără acordul proiectantului. Barele pot fi scurtate, mutate pentru a face loc instalațiilor sau întrerupte în dreptul unor goluri. În alte cazuri, armătura este montată prea aproape de „buza” zidăriei sau nu este acoperită corespunzător cu mortar. Aceste modificări pot schimba modul în care armătura transferă eforturile și pot reduce eficiența soluției prevăzute prin calcul.
La zidăria confinată trebuie urmărite cu maximum de atenție și detaliile stâlpișorilor și centurilor. Poziția lor, dimensiunile, armarea și legătura cu zidăria trebuie executate conform proiectului. Nu este suficient ca între pereți să existe elemente verticale din beton. Acestea trebuie să facă parte din sistemul pentru care a fost calculată construcția. Orice modificare importantă a geometriei, a armăturii sau a legăturilor trebuie verificată înainte de execuție.
Armătura în exces nu garantează o zidărie mai sigură
Cantitatea de oțel nu poate fi stabilită separat de restul soluției structurale. Armătura trebuie să fie dimensionată în funcție de forțele care acționează asupra zidăriei și de modul în care acestea sunt transmise către celelalte elemente. Dacă armătura este amplasată greșit, dacă zidăria nu are rezistența necesară sau dacă legăturile dintre elemente sunt necorespunzătoare, creșterea cantității de oțel nu rezolvă problema.
Proiectarea urmărește comportarea întregii construcții, nu doar rezistența unei porțiuni de perete. Pentru o zidărie armată trebuie analizate atât zidăria, cât și armătura, mortarul și legăturile dintre elemente. În cazul zidăriei confinate trebuie analizată și modul în care interacționează peretele cu elementele din beton armat. De aceea, înlocuirea armăturii prevăzute în proiect cu una „mai puternică” sau „mai deasă” nu trebuie făcută fără verificare tehnică.
Armarea și termoizolația trebuie coordonate
Stâlpișorii și centurile din beton armat se află în multe situații la limita exterioară a pereților și trebuie integrați în soluția de termoizolație. Betonul are o conductivitate termică diferită față de zidărie și față de termoizolație, iar zonele din jurul elementelor structurale trebuie tratate pentru a limita punțile termice. Soluția de anvelopare trebuie stabilită împreună cu soluția structurală, astfel încât protecția termică să acopere corect și zonele de beton.
Această coordonare este importantă mai ales la clădirile cu zidărie portantă sau confinată. Termoizolația nu trebuie privită ca pe un strat aplicat separat după terminarea structurii. Motivul? Grosimea și poziția ei pot influența detaliile din jurul stâlpișorilor, centurilor, buiandrugilor și planșeelor. Un proiect bine coordonat stabilește din timp aceste întâlniri între structură și anvelopă și evită soluțiile improvizate pe șantier.
Armarea trebuie verificată înainte de integrarea în zidărie
Controlul execuției este mai simplu atunci când armătura este încă vizibilă. Înainte ca zidăria sau finisajele să acopere zonele armate, trebuie verificată poziția elementelor, continuitatea lor și respectarea detaliilor din proiect. La armarea în rosturi trebuie urmărite și îmbinările, colțurile și zonele din apropierea golurilor. În ceea ce privește elementele din beton armat, acestea sunt condiționate de verificarea armării și a legăturilor prevăzute în documentația tehnică.
Materialele folosite trebuie să corespundă celor prevăzute în proiect sau celor aprobate de proiectant. Documentația tehnică a sistemelor de zidărie poate conține cerințe privind modul de montare, rosturile și armăturile compatibile. Respectarea acestor indicații reduce riscul unor modificări făcute în timpul lucrărilor. O armare corect calculată poate să nu aibă comportarea așteptată dacă execuția nu respectă poziția și detaliile stabilite.
În ce situații un perete are nevoie de armare
Necesitatea armării se stabilește prin analiza rolului peretelui și a solicitărilor pe care acesta trebuie să le preia. Pentru o clădire nouă sunt analizate tipul structurii, materialele, geometria construcției, numărul de niveluri, poziția golurilor, încărcările și acțiunea seismică. Pentru o clădire existentă se adaugă starea reală a zidăriei și istoricul intervențiilor. Aceste informații permit stabilirea unei soluții adaptate construcției.
În cazul unei fisuri existente, primul pas este identificarea cauzei. Dacă degradarea provine dintr-o tasare, din deplasarea structurii sau dintr-o altă problemă importantă, armarea locală a zidăriei poate să nu fie suficientă. Pe de altă parte, dacă problema este limitată la finisaj, o intervenție structurală poate fi inutilă. Diferența dintre cele două situații poate fi stabilită prin examinarea peretelui și, atunci când este necesar, prin investigații realizate de un specialist.
Armarea corectă începe din faza de proiect
Armarea zidăriei trebuie privită ca parte a soluției structurale a clădirii. În funcție de proiect, aceasta poate fi realizată în rosturi, prin elemente de confinare din beton armat sau prin alte sisteme prevăzute pentru zidăria structurală. Alegerea depinde de materialele utilizate, geometria pereților, încărcările clădirii și condițiile seismice. Aceleași reguli nu pot fi aplicate tuturor construcțiilor, iar o soluție folosită la o casă nu poate fi transferată automat la alta.
Pentru proprietar, un aspect important este să știe ce soluție structurală a fost prevăzută în proiect și să urmărească respectarea ei în timpul execuției. Armătura trebuie să aibă dimensiunile și poziția stabilite prin calcul, iar zidăria trebuie executată cu materiale și detalii compatibile cu proiectul. Atunci când apar modificări sau fisuri, acestea trebuie evaluate înainte de intervenție. O armare eficientă rezultă dintr-o soluție calculată și executată corect, nu din adăugarea unor bare sau plase fără o justificare tehnică.