Iorga Mara Gr. 601 Consolidarea Muzeului Banatului Din Timisoara [621128]

UNIVERSITATEA SPIRU HARET
FACULTATEA DE ARHITECTURA

CONSOLIDA REA STRUCTURII DIN ZIDĂRIE
A CLĂDIRII MUZEULUI BANATULUI DIN
TIMISOARA

STUDENT: [anonimizat]: IORGA MARA

GRUPA : 601

• În lucrare se prezintă alcatuirea structurală a Muzeului Banatului din Timisoara, monument de
categoria A re alizată integral din zidărie, degradată datorită tasărilor fundatiilor si care este in curs de
reabilitare. În acest sens se face o descriere a interventiilor facute de -a lungul timpului, a degradărilor
constatate si a măsurilor de consolidare propuse prin proiectul de consolidare. O parte a acestor
măsuri de consolidare s -au realizat iar restul urmează să se execute. Solutiile propuse se încadrează
în categoria solutiilor reversibile cu structură metalica care ameliorează comportarea arcelor din zidărie
ale planseelor de peste parter si etajul I. Lucrarea se încheie cu concluzii si avantaje ale măsurilor de
consolidare propuse.

•Constructia Muzeului Banatului din
Timisoara cunoscută si sub numele
de Castelul Huniade este
amplasată în centrul orasului
Timisoara si este monument istoric
de categoria “A”, fiind una dintre
cele mai importante constructii ale
orasului.
După cutremurul din 1436 care a
dus la dărâmarea unei părti din
vechiul castel, comitele Iancu de
Hunedoara î l reclădeste si îl extinde
cu ziduri din cărămidă. Constructia
a fost edificată în perioada
1443 -1447, de către mesteri
constructori italieni recunoscuti în
perioada medievală prin alte
realizări asemănătoare în Europa.

• Între 1552 -1616 Timi soara devine capitala unei provincii otomane iar în castelul Huniade se afla
resedinta administrativă a acestei provincii. Desi imaginea castelului aparută în diverse gravuri si
stampe din secolul XVII este diferită, amplasarea acestuia este aproximativ ac eea si pe o insulă a
unui brat părăsit al râului Bega. În anul 1849 castelul a fost asediat de trupele ungare si a fost partial
distrus iar în anul 1856 s -a reconstruit în forma arhitecturala actuală. Laturile de nord si vest au fost
reconstruite în întreg ime, celelalte două laturi de est si sud au fost doar extinse spre curtea interioară
cu un coridor de circulatie
.
În anul 1903, se fac primele consolidări
mentionate istoric, deoarece castelul a
prezentat avarii. Consolidările realizate în
perioada 1903 -1906 au fost puse în evidență
prin sondajele făcute la fundatiile muzeului cu
ocazia studiilor geotehnice si a cercetarilor
arheologice făcute în anii 1955 -1957. Tot în
perioada 1955 -1957 se fac consolidări la
fundatiile coloanelor din zidărie din sala nr. 2 ,
latura de vest care a fost reconstruită dupa
asediul de la 1849, la boltile de cărămidă si la
planseul de peste parter al laturii de vest.
Asupra structurii de rezistentă a castelului au
mai avut loc numeroase interventii zonale între
care se amintesc : cele din perioada 1978 -1984
când se consolidează boltile si planseul peste
etajul I, a laturii de vest si a celor trei turnuri de
la intersectia laturilor de Est -Nord, Est -Sud,
Sud-Vest; cele din perioada 1984 -1987 când
se fac consolidări si reparatii al e sarpantei
muzeului.

•Cercetările arheologice si dezvelirile de fundatii si elemente structurale au
adus lămuriri privitoare la modul în care a fost construit castelul, a tehnologiei
de executie si a solutiilor constructive folosite. In ac est sens, se poate afirma ca
fundatiile din caramida ale cladirii, au fost realizate peste dulapi si grinzi din
lemn care se sprijineau pe piloti scurti din stejar bătuti în terenul mlăstinos.
Săpaturile efectuate pentru dezvelirile de fundații si cercetări arheologice au
pus în valoare rămăsitele vechiului castel.

Descrierea construcției

Laturile de est și sud ale muzeului sunt realizate din zidărie de cărămidă plină cu ziduri longitudinale și
transversale, la care s -a adăugat cori dorul spre curtea interioară. Planșeul peste parter la aceste doua
laturi este realizat din bolți de cărămidă semicilindrice și semicilindrice încrucișate iar planșeul peste
coridorul dinspre curtea interioară este din beton armat. Planșeul peste etajul I este alcatuit din grinzi
de lemn rezemate pe arce din caramida longitudinale, iar coridorul are planșeu din beton armat.
Planșeul peste etajul II este integral din lemn.
Fundațiile acestor laturi sunt de tip fundații continui sub ziduri realizate din cără midă și au fost parțial
subfundate cu beton simplu.

Latura de Nord și Vest, din care face parte și
coltul analizat în prezenta lucrare este
alcătuită astfel:
Fundații din piatră și cărămidă, de tip continuu
sub zidurile exterioare și izolate sub coloanele
centrale (pilele din zidărie). Și aceste fundații
au fost subfundate parțial în precedentele
consolidari.
Zidurile exterioare sunt realizate din cărămidă
cu coloane integrate realizate din zidărie.
Coloanele centrale sunt realizate din zidărie
de cărămidă dispuse pe două rânduri la
latura de nord și un șir de coloane pe latura
de vest.
Planșeul peste parter este realizat din arce de
zidărie dispuse transversal și longitudinal care
reazemă pe pilele de zidărie. Intre arce sunt
realizate bolți de zidărie cu dublă curbură.
În sens transversal și longitudinal deasupra
arcelor din zidărie sunt dispuși tiranți din oțel,
10x40mm și 14x60mm, inglobați în zidăria
pilelor și a pereților .

Planșeul peste etajul I este realizat bolți din zidărie nervurate cu stema dacică la extrados și care reazemă pe
arcele din zidărie dispuse transversal și longitudinal, care se descarcă în pile.
Și aici în sens transversal peste arcele din zidărie sunt dispuși tiranți metalici din platbenzi de oțel.
Pilele de zidărie de la parter și etajul I nu continuă la etajul II, aici sunt ziduri transversale parțiale așezate peste
arcele de zidărie și ziduri longitudinale dispuse tot p este arcele din zidărie. Înspre curtea interioară la o pătrime
din deschiderea bolților sunt realizați niște stâlpi din zidărie de cărămidă.
Planșeul peste etajul II este realizat din grinzi de lemn care reazemă pe zidurile exterioare și zidurile transversale
parțiale, dinspre curtea interioară

Acoperișul construcției este realizat din
șarpantă de lemn ecarisat și invelitoare din
tigla. Forma șarpantei diferă de la latur ă la
latură ca alcatuire structurala. Peste latura de
nord ferma de acoperiș este de tip dublu
macaz.

Degradări constatate
Crăpături în bolțile de peste parter și de peste etaj la latura de vest datorate tasărilor
diferențiate dintre pilele centrale (care nu s -au tasat) și pilele din zidurile exterioare,
măsurate pe martori.

Fisuri și crăpături în bolțile și
arcele din zidărie de peste
parter și etaj la latura de nord,
datorate tot tasărilor
diferențiate.

Degradarea prin rupere sau
deteriorarea îmbinărilor la unii
din tiranții metalici existenți,
care au favorizat fisurarea
arcelor și bolților.

Deteriorări ale bolților peste
etaj datorită infiltrațiilor de apa
prin invelitoare.

Dezveliri din perioada lucrarilor de reabilitare:
-detalii tiranti existenti
-stalp din zidarie cu rezemare pe bolta de peste etajul I
-etaj I: vedere bolti

Intervenții anterioare

• În anii 1903 -1906 se fac consolidări la fundații prin subfundări și cămășuiri ale
fundațiilor izolate sub pilele interioare de pe latura de nord .
• În anii 1955 -1957 se fac consolidări ale fundațiilor pilelor interioare de pe latura de
vest prin piloți turnați și un inel de beton peste capetele de piloți care îmbracă pilele
de zidărie. Acest tip de consolidare s -a dovedit ca fiind eficient în sensul că aceste
pile nu au mai înregistrat tasări. Se menționează că acețti piloți au fost încastrați în
stratul de argilă de la cota -8,0m.
• Tot în această perioadă s -au cămășuit bolțile de peste parter din latura de vest cu
plase de armătură și un strat de beton de circa 8 cm. Peste această cămășuială s -a
turnat și un planșeu de beton armat dar care dinr-o eroare de execuție nu rezema pe
pile și ziduri ci pe bolțile de zidărie con solidate. Acest planșeu nu mai avea rolul de
șaibă orizontală ci constituia doar o încărcare moartă pe bolți și s-a procedat la
demolarea lui.
• În anii 1980 -1985 s -a trecut la consolidarea planșeului peste etaj prin turnarea unui
planșeu din beton armat cor ect realizat dar care este situat la circa 80cm deasupra
bolților de cărămidă.
• Au mai existat intervenții la cele trei turnuri unde planșeele existente din lemn
respectiv din bolți de cărămidă au fost înlocuite cu planșee din beton armat.
• Intervenții s -au făcut și asupra șarpantei din lemn pe diverse zone, înlocuindu -se
elemente structurale sau consolidându -se prin eclisare talpile fermelor, căpriorilor și
alte elemente.

• Toate intervențiile făcute până la ora actuală au rezolvat doar t emporar și local
anumite aspecte structurale neînlăturându -se în totalitate cauzele care au generat
degradările de natură structurală.
• În 1997 se efectuează o expertiză tehnică și un proiect de consolidare a zonei de
nord-vest a muzeului și în 2005 încep l ucrările de consolidare în baza acestui proiect.
La scurt timp după demararea lucrărilor Comisia Centrala de Monumente Istorice și
de Arhitectură a ministerului Culturii și Cultelor sistează lucrările și nu agreează
măsurile de consolidare propuse de proie ctant. Urmare a acestei situații în
2006 -2007 se face un nou proiect de consolidare și reabilitare de către Universitatea
Politehnica din Timișoara, cu consultanța expertului MCC, membru în comisia tehnică
și s-a obținut acordul comisiei centrale a ministerului Culturii și Cultelor , și s-au reluat
lucrările de consolidare conform acestui proiect.
• Cercetările au continuat concomitent cu cu executarea lucrărilor de îmbunătățire
(injectare) a terenului de fundare pe adâncimea de la -4.0m la -8.0m, deoarece intre
-4,5 si -8,0m, terenul de fundare este foarte slab (mâl). Apoi s -a început consolidarea
fundațiilor zidurilor exterioare prin cămășuire și realizarea radierului general la nivelul
parterului. Lucrările sunt oprite temporar din lipsă de fonduri.

Modalități de calcul și modele numerice

• Modelele de calcul pentru situația existentă neconsolidată
sunt cele utilizate la proiectarea elementelor structurale de
zidărie simplă, ales e conform normelor tehnice în vigoare.
• Arcele de zidărie s -au abordat ca arce dublu încastrate în
pilele de zidărie

Pilele sau stâlpii din zidărie s -au considerat ca elemente
masive supuse la compresiune execentrică

Cadrul transversal corespunzător secțiunii verticale existente prin latura de nord a

muzeului s -a considerat ca in figura de mai jos

• Analiza acestui model structural s -a făcut în [5] la încărcări din combinațiile
fundamentale și speciale.

• Se concluzionează ca elementele structurale verticale suportă eforturile din
combinațiile fundamentale. Forța axială excentrică se află în interiorul sâmburelui
central sau la limita acestuia, astfel că toată secțiunea transversală este comprimată.
Pentru încărcările din combințiile speciale, elementele de zidărie verticale marginale
sunt solicitate la compresiune excentrică cu mare excentricitate. Aceste elemente
formate din pilele înglobate în zidurile exterioare ar fi necesar să fie consolidate. Se
precizează că în această situație, ca încărcare verticală s -a considerat inclusiv
alicăria de peste bolțile și arcele de zidărie și planșeele din lemn care reazemă peste
acestea iar pentru masa structurii la acțiunea seismică s -au luat în considerare toate
aceste încarcări gravitaționale. Dacă pentru aceste elemente verticale se calculează
coeficientul de asigurare R, definit de raportul dintre momentul capabil (Mcap=1.25Rc
Sc ) și momentul efectiv din combinația specială rezultă R=0.43 < Rmin=0.60. În
calcule s-a considerat rezistența zidăriei Rc=12.5 daN/cm2 corspunzatoare unui
mortar M10 (Rm=10 daN/cm2 ) iar cărămida s -a cosiderat de clasa C150 cu Rp=150
daN/cm2.

• Compresiunea excentrică mare se datorează împingerilor din bolțile de cărămidă
suprapuse peste e fectul din seism.

Calculul simplificat conform schemelor din figurile 9 și 10 pentru încărcările din combinațiile
fundamentale ne arată că forța axială excentrică se află în sâmburele central.

Acțiunea seismică s -a analizat conform sche mei simplificate:

Momentul încovoietor din seism se repartizează fiecărei pile proporțional cu rigiditatea sa astfel:
MA=MS (IA/Σ I); MB=MS (IB/Σ I). În această situație de calcul simplificat elementele verticale
sunt solicitate la compresiune excentrică cu mică excentricitate. Forța excentrică calcă la limita
sâmburelui central. Încărcările pentru această situație de studiu sunt fără alicărie, în situația
actuală decopertată.

Măsuri de consolidare
• Înlăturarea completă a alică riei de peste bolți și
a planșeelor și pardoselilor.
• Introducerea de tiranți metalici pretensionați din
grinzi metalice UPN 260 care reazemă pe pile
prin intermediul unor juguri metalice care
îmbracă pilele. În capetele grinzilor sunt
prevazuți doi tiranți Ø32 pretensionați la o forță
de 800 daN care străpung zidurile marginale.
Din grinzile metalice se introduc alți doi tiranți
Ø30 înclinați la 35 ⁰, tangenți la nașterile bolților,
în care se introduce o forță de pretensionare de
1000 daN (figura 12).
• Grinzile metalice orizontale portante pot suporta
și încărcarea din planșeele de lemn care
reazemă pe ele.

Schemă de calcul grinda -tirant Secțiune transversală ansamblu consolidare

Detaliu consolidare:
-tiranti existenti reparati
-prevederea de tiranti suplimentari

Dispunere grinzi tiranți pe latura N -V

Concluzii

• Consolidările introduse pe structura monumentului, au avut scopul ameliorării conlucrării structurii,
a asigurării construcției că nu va fi distrusă în cazul unui cutremur.
• Soluțiile adoptate au fost avizate favorabil de către comisia tehnica a Ministerului Culturii și
Cultelor.
• Soluțiile de consolidare au un caracter reversibil.
• Consolidările de tip grindă -tirant cu tirant înclinat au rolul de a transforma parțial sau total
împingerile bolților în reacțiuni verticale.

Bibliografie:

 Munteanu, Ioan, Munteanu, Rodica, Timișoara. Monografie, Ed. Mirton, Timișoara, 2002
 Teodor Octavian Gheorghiu, Arhitectura medievală de apărare din România, Editura tehnică 1985
 Opriș, Mihai, Timișoara. Mică monografie urbanistică, Editura Tehnică, București, 1987
 Schuster, Else von , O plimbare prin Timișoara, 1996
 https://ro.wikipedia.org/wiki/Castelul_Huniade_din_Timișoara
 http://www.opiniatimisoarei.ro/