Reabilitarea turnului de intrare al Mãnãstirii Golia.

Starea tehnicã, posibilitãþi de consolidare

Adrian Mihalache, Bogdan Ioan,

Constantin Ioan

1. Date generaleAnsamblul MÃNÃSTIRII GOLIA, monument istoric, secolul XVI-XVIII,

cod LMI 2004-nr.1009-IS-II-a-A-03852, este situat în municipiul Iaºi, stradaCuza Vodã, nr. 51; turnul de intrare – turnul Golia (clopotniþa) la poziþia 1016,cod LMI 2000 ºi indicativ IS-II-m-A-03852.07.

2. AmplasamentAmplasamentul clãdirilor de la ansamblul MÃNÃSTIRII GOLIA se

aflã în centrul istoric al municipiului Iaºi, zonã cu stabilitate generalã ºi localãasiguratã.

- zona seismicã ag = 0,2g ºi perioada de colt Tc = 0,7s, (conform P100-1/2006);

- zona încãrcãri date de zãpadã, conform CR1-1-3/05 pentru valori con-form interval de 50 de ani;

- zona încãrcãri date de vânt, conform NP 082/04 pentru perioada dereferinþã a vântului la 10 m înãlþime;

- zona climaticã III cu -18°C;- zona eolianã II (SR 1907.1).Clasa de importanþã a ansamblului, respectiv turn intrare GOLIA este

de clasa II, construcþie de importanþã deosebitã, cu valoarea coeficientuluiγ(α)=1,2, iar categoria de importanþã în corelare cu codul LMI-2004 pentrumonumente este A, iar conform metodologiei de stabilire a categoriei de impor -tanþã, construcþia se încadreazã în categoria B, clãdire de importanþã deosebitã.

Terenul de fundare este constituit dintr-un complex argilos-prãfos-nisipos, cu caracter loessoid, sensibil la umezire, pe un pachet de materialgranulat în care este cantonatã apa subteranã.

Semnatar articol

Stratificaþia terenului este:- sol vegetal ºi umpluturi de 0,9 m la 2,5 m;- un complex argilos-prãfos, sensibil la umezire de 3,00 m la 4,00 m;un pachet granular de 5,00-5,50 m;- argila stratificatã în grosime de 6,00-6,50 m;- stratul bazal din argilã marnoasã.

3. Descrierea construcþieiTurnul intrare – clopotniþa se aflã pe latura de sud a incintei, la strada

Cuza Vodã, ºi a fost realizat în prima jumãtate a secolului al XVII-lea.Turnul intrare are baza dreptunghi (paralelipiped), cu laturi de 11,21x12,74

cu patru niveluri ºi înãlþime totalã de 28,5 m. Dupã direcþia diagonalelor sunt patru contraforþi (ramforþi) pe înãlþimea

primului nivel.Structura de rezistenþã este alcãtuitã din pereþi portanþi de zidãrie din

piatrã, fasonatã la exterior, în grosime de 12-15 cm, având lãþimea de 188 cmla parter (nivelul 1), pentru pereþii de est ºi vest, respectiv de cca 160 cm lanivelurile 2-4 (etaj 1-3) ºi respectiv de 60 cm ziduri interioare.

Planºeul peste nivelul 1 (parter) de trecere din exterior spre incintã esterezemat pe arce din piatrã ºi cãrãmidã, cu descãrcare pe pereþii de est ºi vest.

Planºeul peste nivelul 2 (etaj 1) are formã cilindricã, orientatã perpen-dicular faþã de bolta de la parter, ceea ce conduce la transmiterea încãrcãrilorpe laturile de nord ºi sud.

Planºeul de peste nivelul 3 (etaj 2), cu compartimentare prin zid lainterior de 60 cm grosime, are suprafeþe cilindrice, cu rezemare (descãrcare)pe pereþii est ºi vest, respectiv parþial pe peretele intermediar la pereþii nordºi sud.

Planºeul terasã peste nivelul 4 (bolta din cãrãmidã) este cu rezemare peconturul construcþiei.

4. Observaþii privind construcþia Turnul de intrare se menþioneazã cã a fost realizat la mijlocul sec. XVII,

iar în 1855 a fost înãlþat (supraînãlþat), dar din cauza apariþiei unor fisuri ºi frac-turi, porþiunea construitã ulterior a fost demontatã în anul 1889.

Construcþia a suportat acþiunea unor cutremure foarte puternice, degrad 9 pe scara de 12 grade (fãrã mãsurãtori precise), în 11 iunie 1738, 26 octom -brie 1802 ºi 26 noiembrie 1829, respectiv miºcãrile seismice din 10 no iembrie 1940,de magnitudine 7,4 adâncime 135 km ºi intensitate 9, 4 martie 1977 de mag-nitudine 7,2 , adâncime 110 km ºi intensitate de pânã la 9.

616

Titlu articol 617

Pereþii portanþi exteriori s-au executat din zidãrie de piatrã fasonatãspre exterior ºi piatrã nefasonatã la partea interioarã a construcþiei.

În zidurile portante, cercetãrile (sondajele) efectuate aratã cã în inte-riorul peretelui se aflã ºi alte materiale, ca de exemplu umpluturã de piatrã ºimortar de tip emplecton.

Cercetãrile ºi determinãrile efectuate de cãtre laboratorul central –S.C. TRUST CONSTRUCÞII S.A. IAªI, la comanda S.C. CONSTRUCÞIIUNU S.A. IAªI, la etaj 1, latura nord, latura vest, etaj 2, latura est ºi laturasud, respectiv etaj 3, latura nord ºi latura sud, arata cã:

- rocile se încadreazã în categoria roci absorbante (STAS 5090/83 tabel 3);- roci semigrele (STAS 5090/83 tabel 1);- roci uºoare (STAS 5093/83 tabel 1); - rezistenþa la compresiune – roci cu rezistenþã foarte slabã (6,9-11,13 N/mm

(STAS 5090/83 tabel 4);Investigaþiile efectuate in situ aratã cã la realizarea bolþilor sau supra -

feþelor cilindrice s-au utilizat cãrãmizi pline, de diferite dimensiuni, ºi înzone distincte, ceea ce demonstreazã cã s-au efectuat reparaþii sau completãri,unele cu materiale din secolele XIX-XX.

De asemenea, liantul iniþial se presupune cã a fost argila galbenã (lut)cu nisip ºi eventual alte componente (var), zonele reparate în secolul XXavând ºi mortar de ciment, în special la partea superioarã a turnului.

Din sãpãturile efectuate în zona fundaþiilor s-a constatat ca pereþii est,respectiv vest, au fundaþii continue separate (în zona pereþilor de nord ºi sud),iar pe o lungime de circa 3,5 m nu existã fundaþii între aceºti pereþi.

5. Încadrarea construcþiei în grupe ºi categorii conform P100-92(96)5.1. Caracteristicile construcþiei analizate (asimilat)- perioada de execuþie: secolul XVII- sistemul structural: zidãrie piatrã (asimilat)- clasa de importanþã: clasa II – construcþii de importanþã deosebitã

(γ = 1,2; α = 1,2)

- zona seismicã: zona cu ag = 0,20 g- perioada de colþ: Tc = 0,7 s- zona încãrcãri date de zãpadã: (CR 1-1-3-2005) – valori pentru interval

de 50 ani - zona încãrcãri date de vânt: (NP 082 – 2004) – presiunea de referinþã,

vânt la 10 m înãlþime- zona climaticã III cu -18 °C- zona eolianã II (SR 1907 – 1).

Semnatar articol

5.2. Încadrarea construcþiei în grupe ºi categoriiÎn funcþie de perioada în care a fost construitã, numãrul de niveluri ºi

sistemul structural, construcþia se încadreazã conform P100-92 ºi comple tãriledin capitolele 11 ºi 12 din 1996, la grupa B.1.a ºi clasa de importanþã II.

6. Evaluarea calitativãÎn cadrul evaluãrii calitative s-a urmãrit sistemul de comportare la

cutremurele anterioare, la acþiuni din exploatare, încãrcãri gravitaþionale etc.Construcþia a suportat acþiunea mai multor cutremure, dintre care se

remarcã cele din: 11 iunie 1738; 26 octombrie 1802; 26 noiembrie 1829;10 noiembrie 1940 ºi 4 martie 1977.

6.1. Degradãri relevate - fracturi între ferestre pe faþada de nord ºi sud;- dizlocãri ale blocurilor de piatrã;- fisuri, crãpãturi în interior, la cheile de bolþi ºi în special în încãperea

clopotelor;- fisuri la turn scarã;- mortar (liant) din rosturi degradat etc.Degradãrile menþionate sunt din urmãtoarele cauze:- materialele utilizate de o calitate medie;- efectul miºcãrilor seismice (1802 ºi 1940) ºi a reparaþiilor necores -

pun zãtoare;- tasãri diferenþiate, fundaþii izolate între pereþii est ºi vest, fãrã continuitate

(legãturã) pe zona pereþilor nord ºi sud;- sistematizãrii verticale, infiltraþiilor etc.De asemenea, turnul a suferit numeroase avarii din cauza cutremurelor,

rãzboaielor (în special cele din secolul XX), incendii etc.Se menþioneazã cã existenþa pereþilor de contur de grosimile menþio -

nate ºi a contraforþilor dupã diagonal asigurã o conlucrare ºi un rãspuns satis -fãcãtor în cazul unor miºcãri seismice moderate.

Turnul de intrare, datoritã contraforþilor (ranforþi), are o facilitate deosebitãde a se obþine, la solicitãrile seismice, deplasãri laterale mici pe direcþiile prin -cipale (est-vest).

Pentru îmbunãtãþirea conlucrãrii dintre elementele structurale propriu-zise,contraforþi ºi fundaþii, sunt necesare lucrãri de reabilitare ºi consolidare structurã.

Pereþii structurali, în grosimea lor, au unele deficienþe de realizare:- calitatea materialelor nu este cea mai recomandatã, respectiv piatra are

rezistenþa la compresiune slabã;

618

Titlu articol 619

- liantul (mortarul) este apreciat ca mortar M10 – conform determi -nãrilor;

- în grosimea zidului, în interior perete, sunt amplasate materiale infe-rioare calitãþii pietrei fasonate de la exterior;

- zidurile prezintã degradãri locale ºi fisuri sau fracturi;Planºeele nu constituie în planul orizontal diafragme (ºaibe) corespun -

zãtoare pentru o conlucrare satisfãcãtoare cu sistemul structural vertical.Fundaþiile sunt izolate, despãrþite în douã zone – pentru peretele de est,

respectiv, de vest, fãrã o legãturã orizontalã la acest nivel.În contextul constatãrilor prezentate, privind starea de avarii dupã îndepãr -

tarea tencuielilor interioare de pe zidãria de piatrã ºi cãrãmidã, cercetãrileefectuate privind calitatea planºeelor ºi a conformãrii sistemului de fundareexistent impun adaptarea soluþiilor de consolidare la situaþia realã.

Se considerã cã încadrarea turnului de intrare, turn cu clopote, în clasaRs II de risc seismic este de fapt în apropiere de clasa de risc seismic Rs I ºila care sunt aºteptate degradãri structurale majore ºi chiar tasãri sau prãbu ºirileunor zone la incidenþa cutremurelor de proiectare pentru zona cu ag = 0,20g,Tc = 0,70 s ºi clasa de importanþã II (α = γ =1,2).

7. PropuneriTurnul de intrare – Golia – necesitã reabilitarea ºi consolidarea întregului

ansamblu – fundaþii, pereþi, diafragme orizontale (planºee).Pentru a se putea realiza o conformare unitarã a structurii pereþi-planºee,

se impune a se prevedea soluþii care sporesc masa clãdirii ºi, în consecinþã,se impune mãrirea suprafeþei de fundare.

Lucrãrile se vor realiza în succesiunea: fundaþii, planºee, pereþi.7.1. Lucrãrile de consolidare fundaþii constau în:- mãrirea suprafeþei fundaþiilor existente pe conturul exterior de la

pereþii din est ºi vest pe o lãþime de 90 cm;- sporirea suprafeþei fundaþiilor existente în interior clãdire, similar cu

exteriorul, pe o lãþime de 90 cm;- solidarizarea – legarea fundaþiilor propuse cu grinzi tirant GC2

(30x90 cm) la interior ºi, respectiv, prin galerii forate Ø100 mm de fundaþiileextinse în exterior (cu armãturã corespunzãtoare în galeriile forate);

- prevederea unor pinteni de 40x15x30 cm la contactul dintre fundaþiileexistente ºi cele propuse;

- legarea fundaþiilor de la pereþii nord ºi sud cu grinzi tirant GC1(30x90 cm, inclusiv o zonã de placã armatã de 275x124 cm în grosime de 30 cm;

Semnatar articol

- prevederea în interiorul spaþiilor de acces turn a douã arce noi din betonarmat 80x40 cm cu ancorarea în fundaþiile existente ºi ancore prin galeriiforate Ø100 mm cu armãtura de la exterior de la pornire arce;

- prevederea de ancore verticale în câte douã galerii forate vertical la fiecarecontrafort, ancore ce urmeazã a fi blocate la partea superioarã, la nivelulplanºeului de la cota +4,25 printr-un cuzinet din beton armat (50x50x120 cm);

- introducerea de M300 fluid în galeriile forate dupã montarea ancorelorverticale.

7.2. Lucrãri de contravântuire orizontalã la nivel 1 cota +4,25- verificarea ºi remedierea defectelor, degradãrilor la nivelul bolþilor de

peste nivelul 1;- realizarea plãcii de 12 cm grosime, a grinzilor C1-C4 ºi a centurilor

C5-C10;- executarea ancorãrii (legãrii) pereþilor prin planºeu ºi cuzinetul din

beton armat de 50x50x120 de la partea superioarã a contraforþilor, ancoreverticale în galerii forate de Ø100 mm;

- introducerea de M300 fluid la ancorele orizontale pe zona zidurilor 7.3 Lucrãri de reabilitare pereþi pe înãlþimea nivel 1- desfacerea ºi refacerea localã a zidurilor degradate;- introducerea de incizii metalice în zidãrie;- injectarea eventualelor fisuri apãrute pe suprafaþa zidurilor;- introducerea de mortar fluid M300 sau lapte ciment în volumul –

masa zidului prin ºtuþuri prevãzute alternativ la adâncimea de 40 – 50 cm res-pectiv 80-90 cm;

- consumul de ciment preconizat la injectãri, conform încercãrilor insitu este de circa 25-30 kg/mc de perete.

7.4 Lucrãri de contravântuire (rigidizare orizontalã la nivelul 2 cota +10,21)- verificarea ºi remedierea defectelor, degradãrilor la nivelul bolþilor

(suprafeþei cilindrice) de peste nivelul 2;- realizarea ansamblului placã de 8 cm, a centurilor C1-C4 ºi nervurilor

N1-N3;7.5 Lucrãri de reabilitare pereþi pe înãlþimea nivel 2 - desfacerea ºi refacerea localã a zidurilor degradate;- introducerea de incizii metalice în zidãrie;- injectarea eventualelor fisuri apãrute pe suprafaþa zidurilor;- introducerea de mortar fluid M300 sau lapte ciment în volumul – masa

zidului prin ºtuþuri prevãzute alternativ la adâncimea de 40-50 cm, respectiv80-90 cm.

620

Titlu articol 621

7.6 Lucrãri de contravântuire (rigidizare) orizontalã la nivelul 3 cota +15,28;- verificarea ºi remedierea defectelor, degradãrilor la nivelul bolþilor

(suprafeþei cilindrice) de peste nivelul 3;- realizarea ansamblului de centuri C1-C4 ºi nervuri N1-N2.7.7 Lucrãri de reabilitare pereþi pe înãlþimea nivel 3 - desfacerea ºi refacerea localã a zidurilor degradate;- introducerea de incizii metalice în zidãrie;- injectarea eventualelor fisuri apãrute pe suprafaþa zidurilor;- introducerea de mortar fluid M300 sau lapte ciment în volumul –

masa zidului prin ºtuþuri prevãzute alternativ la adâncimea de 40-50 cm, res-pectiv 80-90 cm.

7.8 Lucrãri de contravântuire orizontalã la nivel 4 cota +22,50- verificarea ºi remedierea defectelor, degradãrilor la nivelul bolþilor

(suprafeþei cilindrice) de peste nivelul 4;- realizare centurilor de 20x75 cm pe conturul interior la nivelul +22,34.7.9. Lucrãri de reabilitare pereþi pe înãlþimea nivel 4- desfacerea ºi refacerea localã a zidurilor degradate;- introducerea de incizii metalice în zidãrie;- injectarea eventualelor fisuri apãrute pe suprafaþa zidurilor;- introducerea de mortar fluid M300 sau lapte ciment în volumul –

masa zidului prin ºtuþuri prevãzute alternativ la adâncimea de 40-50 cm, res-pectiv 80-90 cm.

7.10 Lucrãri de reabilitare pereþi pe înãlþimea +22,50 - +26,12- desfacerea ºi refacerea localã a zidurilor degradate;- introducerea de incizii metalice în zidãrie;- injectarea eventualelor fisuri apãrute pe suprafaþa zidurilor;- introducerea de mortar fluid M300 sau lapte ciment în volumul –

masa zidului prin ºtuþuri prevãzute alternativ la adâncimea de 40-50 cm, res-pectiv 80-90 cm.

Betonul utilizat la lucrãrile de reabilitare-consolidare va fi de clasaC16/20.

8. ConcluziiLucrãrile de intervenþie propuse nu aduc modificãri la dimensiunile,

forma ºi proporþiile care definesc arhitectura construcþiei.Soluþiile propuse sunt în corelare cu documentaþia anterioarã ºi conduc

la realizarea unui ansamblu echilibrat, cu posibilitãþi superioare de adaptarela solicitãrile seismice.

Semnatar articol

Rezistenþa ºi stabilitatea localã ºi generalã a construcþiei cu sistemulstructural alcãtuit din pereþi portanþi din zidãrie de piatrã sau cãrãmidã va fiasiguratã în condiþiile realizãrii lucrãrilor propuse în expertizã.

Soluþiile propuse se vor detalia în conformitate cu normele tehnice dinRomânia.

Lucrãrile se vor executa cu dotãri ºi supraveghere tehnicã corespun -zãtoare, cu atestare M.L.P.A.T. ºi M.C.C. Bucureºti.

ABSTRACT

Rehabilitation of the Gate Tower of the Golia Monastery. Technical State, Consolidation Possibilities

The gate tower of the Golia Monastery require the rehabilitation and consolida-tion as a whole – foundations, walls, horizontal diaphragms (floors). In order to achievea unitary conformity of the structure – walls and floors – it is required to use solu-tions that increase the mass of the building and consequently the increase of the foun-dation surface. The present paper treats the restoration – consolidation possibilitiesof Golia tower.

622

Titlu articol 623

Faþada nord

Semnatar articol624

Detalii avarii faþada nord

Titlu articol 625

Detalii avarii faþada nord

Semnatar articol626

Detalii avarii faþada nord

Titlu articol 627

Faþada sud

Semnatar articol628

Detaliu avarii faþada sud

Titlu articol 629

Detaliu avarii faþada sud

Semnatar articol630

Fig. 1

Titlu articol 631

Fig. 2

Semnatar articol632

Fig. 3

Titlu articol 633

Fig. 4

Semnatar articol634

Fig. 5

Titlu articol 635

Fig. 6

Semnatar articol636

Fig. 7

Titlu articol 637

Fig. 8

Semnatar articol638

Fig. 9

Titlu articol 639

Fig. 10

Semnatar articol640

Fig. 11

Titlu articol 641

Fig. 12

Semnatar articol642

Fig. 13

Titlu articol 643

Fig. 14

Semnatar articol644

Fig. 15

Titlu articol 645

Fig. 16

Semnatar articol646

Fig. 17