REZUMAT RO Makay Dorottya Lilly

5/28/2018 REZUMAT RO Makay Dorottya Lilly

1/15

T ez de doctorat Conceptul stru ctural baroc - Contr ibu i i la cercetarea arpantelor istor ice avnd caracter baroc

CONCEPTUL STRUCTURAL BAROC

CONTRIBUII LA CERCETAREA ARPANTELOR ISTORICE AVND CARACTER BAROC

I. Coninut al tezei de doctorat Conceptul structural baroc - Contribuii la cercetarea arpantelor

istorice avnd caracter barocII. Rezumat - al tezei de doctorat Conceptul structural baroc - Contribuii la cercetarea arpantelor

istorice avnd caracter baroc

pag. i.

pag. vi.

CAPITOL 1 - SITUAIA EXISTENTA LA NIVEL MONDIALARPANTE ISTORICE CU CARACTER BAROC

MOMENTUL LANSARII TEZEI DE DOCTORAT-

1.1. Introducere - conceptul structural baroc1.1.1. Conceptul structural baroc1.1.2. Locul arpantei cu caracter baroc n ansamblul structural baroc

1.1.3. Cercetarea arpantelor istorice avnd caracter baroc i scopul acestor cercetri1.1.4. Conceptul structural al interveniilor asupra arpantelor istorice cu caracter baroc

1.2. Definiia arpantelor istorice cu caracter baroc1.2.1. Definiia arpantelor istorice cu caracter baroc ca subansamblu de cldire -

volumetrie, conformarea acoperiului1.2.2. Delimitarea n spaiu (geografic) a arpantelor cu caracter baroc1.2.3. Definiia arpantelor istorice cu caracter baroc ca funcie n timp1.2.4. Definiia arpantelor istorice cu caracter baroc ca subansamblu structural - din

punctul de vedere al conceptului structural i al tehnologiei de execuie1.3. Terminologia arpantelor istorice cu caracter baroc

1.3.1. Terminologia subansamblurilor structurale ale arpantelor cu caracter baroc

1.3.2. Terminologia elementelor componente caracteristice ale arpantelor cu caracterbaroc

1.4. Sinteza literaturii de specialitate dedicat arpantelor istorice cu caracter baroc1.4.1. Sinteza critic a literaturii de specialitate dedicat direct arpantelor istorice cu

caracter baroc1.4.2. arpantele istorice (cu caracter baroc) i protecia din punctul de vedere al

cartelor internaionale1.4.3. Idei derivate din literatura de specialitate legat indirect de arpantele avnd

caracter baroc1.4.4. arpantele istorice cu caracter baroc din perspectiva legislaiei tehnice din ar i

baza teoretic a tezei (rezistena materialelor, statica)1.5. Definirea domeniilor si direciilor de cercetare legate de arpantele istorice cu caracter

baroc1.5.1. Teme abordate n prezenta tez1.5.2. Teme pentru studii colaterale i complementare

127

10151920

212432

3841

42

4647

64

70

73

75

7679

CAPITOL 2 - TEORIA I PRACTICA ARPANTELOR ISTORICE AVND CARACTER BAROC

2.0.2.1.

2.2.

Terminologia arpantelor istorice avnd caracter barocTipologia arpantelor cu caracter baroc din Transilvania2.1.1. Metodologia elaborrii tipologiei2.1.2. Criteriile de baz ale tipologiei

2.1.3. Tipologia arpantelor istorice cu caracter baroc din TransilvaniaSubansamblul structural arpant cu caracter baroc - obiectul studiului mecanic2.2.1. Conformarea geometric i structural a arpantei teoretice cu caracter baroc

81848587

89103103

Conductor tiinif ic: prof. dr. ing. Blint SZABUniversitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construci i

Doctorand: ing. Dorot tya MAKAY HIPU N I V U S I T A T I A

T I H N I C DINCLUJ-NAPOCA


2/15

Tez de doctorat Conceptul s tructural baroc - Contr ibu i i la cercetarea arpantelor istor ice avnd caracter baroc

2.2.2. Materialul lemnos al arpantelor istorice cu caracter baroc - de la debitarepn la punere n oper

105

2.2.3. Trasarea, pregtirea elementelor componente i asamblarea arpantelor cucaracter baroc

109

2.2.4. Detaliile de mbinare i nodurile caracteristice ale arpantelor istorice cucaracter baroc

114

2.3. Modelarea asistat de calculator a comportamentului mecanic al arpantelor teoretice

cu caracter baroc - date de intrare

124

2.3.1. Obinerea datelor pentru modelul geometric (releveul sau concepereaarpantei)

125

2.3.2. Variante de modele statice de la elemente simple prin modele plane (2D) lamodele spaiale (3D)

127

2.3.3. Probleme specifice ale modelelor mecanice plane (2D) 1292.3.4. Probleme specifice ale modelelor mecanice spaiale (3D) - legturi interioare 1332.3.5. Caracteristicile materialelor folosite n modelare 1372.3.6. Aciuni asupra arpantelor i gruprile de aciuni 137

2.4. Analiza comparativ a modelelor mecanice de calcul 1442.4.1. Comportamentul elementelor pe baza calculului simplificat pe grinzi: cpriori i

pane, respectiv sistemul de tensionare cu caracter baroc153

2.4.2. Comportamentul mecanic al elementelor rezultat din calculul plan (2D): fermesecundare, sistemul longitudinal de rigidizare i fermele principale

162

2.4.3. Comportamentul mecanic al elementelor rezultat din modelul 3D al arpanteiteoretice cu caracter baroc T03

182

2.4.4. Analiza comparativ a arpantelor teoretice cu caracter baroc T01-T04 2012.4.5. Rolul barei de agare n arpanta istoric cu caracter baroc 2102.4.6. Concluziile analizei comparative privind comportamentul mecanic al

elementelor, subansamblurilor i ansamblului arpantei cu caracter baroc211

2.5. arpanta istoric cu caracter baroc raportat la arpantele teoretice cu caracter baroc 2152.5.1. Calculul 3D limitat la 3 traveei n comparaie cu calculul 3D integral al arpantei 2152.5.2. Zone spaiale specifice ale arpantelor cu caracter baroc 217

2.5.3. Note privind modelarea degradrilor 2182.6. Starea tehnic a arpantelor cu caracter baroc - diagnoz structural 222

2.6.1. Tipuri de degradri i deficiene structurale la subansamblul arpant istoriccu caracter baroc

224

2.6.2. Releveul degradrilor i marcarea / nregistrarea sistematizat ale acestora 2292.6.3. Etapele de diagnostic a strii tehnice la arpantele istorice cu caracter baroc 2322.6.4. Sinteza perturbrii modului de lucru n cazul degradrilor structurale 2342.6.5. Calculul eforturilor i verificarea elementelor componente ale arpantelor cu

caracter baroc n SLU237

2.6.6. Verificri n SLEN i verificarea mbinrilor 2412.6.7. Note privind sigurana i durabilitatea arpantelor istorice cu caracter baroc 242

CAPITOL 3 -- TEORIA I PRACTICA INTERVENIILOR ASUPRA ARPANTELOR ISTORICE CU CARACTER BAROC

3.0. Terminologia aferent interveniilor asupra arpantelor istorice cu caracter baroc 2453.1. Tipurile de intervenii structurale asupra arpantelor cu caracter baroc 246

3.1.1. Definirea interveniilor structurale posibile n cazul subansamblului structuralarpant cu caracter baroc

246

3.1.2. Corelarea strii tehnice a unei arpante cu caracter baroc cu interveniilenecesare

251

3.1.3. Fundamentarea teoriei interveniilor minimale asupra arpantelor istorice cucaracter baroc

254

3.2. Terapeutica arpantelor istorice cu caracter baroc 2583.2.1. Etapele terapeuticii - baza interveniilor structurale (recomandrile expertizei

tehnice)258

i i Doctorand: ing. Doro t tya MAK AY Conductor ti in i fic : prof . dr . ing. Bl int SZABUniversitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construci i


3/15


3.2.2. Conservarea arpantei prin asigurarea impermeabilitii nvelitorii (ntreinere,reparaie curent)

263

3.2.3. Restaurarea arpantelor istorice cu caracter baroc bazat pe principiulinterveniilor minimale

264

3.2.4. Reabilitarea (rennoirea) arpantelor istorice cu caracter baroc 2673.2.5. Reabilitarea arpantelor istorice cu caracter baroc cu modificarea conceptului

structural270

3.2.6. Reconstrucia teoretic sau construirea unei arpante cu concepie structural(inspirat din cele) cu caracter baroc

275

3.2.7 mbinrile de continuizare / consolidare i refacerea nodurilor 2783.2.8. Materiale folosite pentru intervenii la arpante istorice cu caracter baroc 2843.2.9. Tehnologii specifice de intervenii la arpante istorice cu caracter baroc 287

3.3. Fazele interveniilor asupra arpantelor istorice cu caracter baroc 2953.3.1. Diagnostica i terapeutica arpantelor istorice cu caracter baroc 2963.3.2. Proiectul tehnic i detaliile de execuie pentru interveniile asupra arpantelor

istorice cu caracter baroc - coninutul cadru: piese scrise i desenate299

3.3.3. Descrierea tehnologic a interveniilor pe arpantele istorice cu caracter baroc- caiete de sarcini, lista cantitilor de lucrri

301

3.3.4. Probleme specifice de organizare de antier i procurarea materialelor,probleme de sntatea i securitatea muncii 306

3.3.5. Probleme tehnologice specifice n cursul execuiei restaurrii arpanteloristorice cu caracter baroc

308

3.3.6. Asigurarea durabilitii interveniilor, verificarea calitii execuiei 3133.3.7. Monitorizare i ntreinere 314

CAPITOL 4 - CONINUT CADRU PROPUS pentru PROGRAM DE PROTECIE A ARPANTELOR AVNDCARACTER BAROC - GHID DE REABILITARE - PE EXEMPLUL ARPANTEI BISERICII REFORMATE de pe stradaKOGLNICEANU, CLUJ-N.

4.1. Cuprinsul ghidului i capitolul introductiv: Baza teoretic 3174.1.1. Introducere - Definirea noiunilor de baz 3194.1.2. Terminologia i tipologia arpantelor istorice cu caracter baroc din Transilvania 322

4.2. Cercetarea unei arpante istorice cu caracter baroc - etapele expertizei tehnice 3254.2.1. Colectarea datelor privind arpanta istoric cu caracter baroc studiat i

materializarea acestora325

4.2.2. Modelarea pe calculator i testarea in situa arpantelor cu caracter baroc 3324.2.3. Expertiza tehnic structural - partea 1: diagnoza structural a arpantelor

istorice cu caracter baroc337

4.2.4. Expertiza tehnic structural - partea 2: de la cauzele deficienelor structuralela terapeutica recomandat

338

4.3. Proiectarea interveniilor asupra arpantelor istorice cu caracter baroc 339

4.3.1. Coninutul cadru al proiectelor de intervenii pentru arpantele istorice cucaracter baroc - corelat cu nivelurile de intervenie

339

4.3.2. Detalii i tehnologii specifice interveniilor la arpante istorice cu caracter baroc 3414.4. Executarea interveniilor la arpantele istorice cu caracter baroc 342

4.4.1. Probleme de organizare de antier i lucrrile pregtitoare ale execuiei 3424.4.2. Paii tehnologici n executarea interveniilor la arpante istorice cu caracter

baroc342

4.4.3. Asigurarea durabilitii interveniilor 3434.5. ntreinerea / mentenanta arpantelor istorice cu caracter baroc 344

4.5.1. Responsabilitile proprietarilor, administratorilor de cldiri cu arpante cucaracter baroc

344

4.5.2. Calendarul de mentenan pentru arpanta cu caracter baroc 344


Doctorand: ing. Dorot tya MAKAY i l l f UNIV1RSITATIA



4/15


CAPITOL 5 - CONCLUZII

5.1.

5.2.

5.3.

5.4.

Concluzii privind studiul i diagnoza structural a arpantelor istorice cu caracterbaroc5.1.1. Studiul arpantelor istorice cu caracter baroc, rolul cercetrii orientat pe obiect5.1.2. Concluzii privind tipologia arpantelor istorice cu caracter baroc din

Transilvania

5.1.3. Concluzii privind studiul strii tehnice i diagnoza arpantelor istorice cucaracter barocConcluziile calculelor statice realizate pe modelele arpantelor teoretice cu caracterbaroc5.2.1. Comportarea mecanic a arpantelor istorice cu caracter baroc n oglinda

modelelor analizate5.2.2. Compararea eficienei i credibilitii modelelor statice elaborate5.2.3. Modelul static recomandat pentru studiul arpantelor istorice cu caracter baroc

5.2.4. Recomandri privind interpretarea rezultatelor i necesitatea confruntrii lor custarea tehnic real a arpantei

Concluzii privind terapeutica i interveniile asupra arpantelor istorice cu caracterbaroc

5.3.1. Recomandri privind formularea terapeuticii5.3.2. Concluzii privind elaborarea proiectelor de intervenii asupra arpantelor

istorice cu caracter baroc5.3.3. Concluzii privind execuia interveniilor i urmrirea n timpCercetri i n alte domenii dect ingineria structural i necesitatea lansrii unorprograme de cercetare naionale legate de arpantele istorice (cu caracter baroc)

346

346347

348

349

350

353356

356

357

358358

359360

ANEXE LA TEZA DE DOCTORAT:

Anexa 1. - Baza de date cu arpante istorice cu caracter baroc care au stat la baza elaborrii tezei

Anexa 1.1. - Baza de date a arpantelor cu caracter baroc studiate sau consultate pag. A-5Anexa 1.2. - Planele de prezentare pentru 23 (+3 + 4) arpante cu caracter baroc pag. A-11

A.01+18 cu cpriori continui;B.01+05 arpante tip mansard;CN.1+3 construire arpante noi;T.01+04 arpante teoretice pentru care sunt detaliate calculele din capitolul 2.

Anexa 1.3. - Baza de date cu seciunile caracteristice pentru elementele arpantelor cu pag. A-41aproximativ 10.00m deschidere i studii de raporturi dulghereti

Anexa 1.4. - mbinri dulghereti n arpantele istorice cu caracter baroc din Transilvania pag. A-45Anexa 1.5. - Baza de date a arpantelor cu caracter baroc reabilitate pe baza proiectelor de pag. A-55

intervenii

Anexa 1.6. - Harta Europei cu delimitarea rspndirii diferitelor concepii de arpante istorice pag.A-57

Anexa 2. - Bibliografie i terminologie multilingv

Anexa 2.1. - Bibliografie efectiv citat n prezenta lucrare, lista referinelor i notelor pag. A-61Anexa 2.2. - Terminologia pe baza literaturii de specialitate germane - Neconcordane n pag. A-65

terminologiile aferente arpantelor cu caracter baroc n limbile maghiar i englezAnexa 2.3. - Analiza cursurilor master i postuniversitare din punctul de vedere al tratrii conceptului pag. A-71

interveniilor structurale

Anexa 3. - Teorii de rezistena materialelor i statica construciilor folosite n cadrul lucrrii de fa, baza legislativ

Anexa 3.1. - Lista prescripiilor tehnice folosite / n vigoare legate direct sau indirect de arpante pag. A-75(istorice cu caracter baroc - aprilie 2013)

iv h ip Doctorand: ing . Do ro t tya M A K A Y Conductor tiinific: p ro f . d r. ing . B l in t SZA B

Universitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construci i


5/15


Anexa 3.2. - Metode de calcul: domeniul elastic: calcul de ordinul I; calcul n domeniul post-elastic: pag. A-87calcul de ordinul II; metoda barelor liniare

Anexa 3.3. - Metoda strilor limit (ultime i ale exploatrii normale) - NP005/2003 / Eurocod 5 / SR pag. A-91EN 1995-1-1/2004 i SR EN 1995-1-2/2004

Anexa 4. - Tabele cu sinteze aferente caracteristicilor materialului lemnos folosit n calculul arpantelor istorice cucaracter baroc

Anexa 4.1. - Greuti tehnice ale materialelor lemnoase - valori comparative standardizate pag. A-101Anexa 4.2. - Sinteza rezistenelor caracteristice ale materialelor lemnoase - valori comparative pag. A-103

standardizateAnexa 4.3. - Valorile de calcul ale rezistenelor pentru brad/molid clasa I (NP005/2003) i C24 (SR- pag. A-107

EN-338:2010)Anexa 4.4. - Sinteza rezultatelor ncercrii de laborator al molidului de 200 de ani din arpanta pag. A-111

castelului din Svrin - extras din lucrarea de disertaie al ing. ANDR Annamria,cu titlul Evaluarea capa citii portante prin determinarea proprietilor mecanice realea materialului lemnos a arpantei castelului din Svrin, comuna Svrin, jud.Arad',Universitatea Tehnic din Cluj-N, 2013

Anexa 5. - Extras din calcule detaliate

Anexa 5.1. - Evaluarea ncrcrilor din vnt i zpad pentru arpantele teoretice, conform seturilor pag. A-115de prescripii n vigoare

Anexa 5.2. - Gruprile de aciuni conform SR EN-1995-1 -1 /2004 pag. A-121Anexa 5.3. - Fiele de sintez ale modelelor de calcul: simple, 2D i 3D pag. A-125Anexa 5.4. - Diagrame deformate ale fermelor secundare i principale din modelele 2D i 3D, i pag. A-233

diagrame de sintez cu solicitrile caracteristice pe elementele studiate (elementsimplu, 2D, 3D)

Anexa 5.5. - Verificarea elementelor arpantei teoretice T.03, pe baza modelului 3D-c2*, conform pag. A-247NP005/2003 i EC5

Anexa 5.6. - Calculul eforturilor capabile transmise prin diferite tipuri de noduri, calculul momentului pag. A-263capabil elastic al nodurilor sistemului de tensionare cu caracter baroc i capacitateambinrilor de continuizare - NP 005/2003 i Eurocod 5

Anexa 6. - Modele legate de arpantele istorice cu caracter baroc

Anexa 6.1. - Fotodocumentaia de prezentare i asamblare a modelului 1:1 al detaliului 3 pag. A-279Anexa 6.2. - Fotodocumentaia de prezentare i asamblare a modelului 1:2 al arpantei teoretice pag. A-283

T.02.


Doctorand: ing. Dorot tya MAKAY illfUNIV1RSITATIA


v


6/15


REZUMATal tezei de doctorat

Conceptul structural baroc - Contribuii la cercetarea arpantelor istorice avnd caracter barocing. MAKAY Dorottya

Obiectul prezentei teze de doctorat este cercetarea i analiza sistematizat i holistic a arpantelor istorice avnd

caracter baroc. arpantele istorice cu caracter baroc sunt structuri spaiale din bare liniare de lemn (majoritar de esenmoale), care se compun din dou sisteme planare ortogonale. ncrcrile gravitaionale i de vnt sunt preluate desistemele transversale de rigidizare: ferme secundare (FS) i principale cu caracter baroc (FP); iar rigidizarea longitudinalprecum ;i transferul de aciuni de la fermele secundare la cele principale se asigur prin (SLR) - sistemul longitudinal derigidizare aezat sub planul cpriorilor, n paralel cu acetia.

Fermele principale - alctuite din triunghiurile nchise formate din perechea de cpriori (2) legat prin coard (1) itravers (6) n mod obligatoriu trebuie s conin sistemul de tensionare baroc, compus la rndul lui (pe lng coarda susamintit) din: pereche de arbaletrieri (3), antretoaz (4) i pereche de colari (5), avnd forma unui trapez isoscel. Fermaprincipal poate s includ bare de agare (13) cu caracter baroc, respectiv alte sisteme de rigidizare dispuse, de obicei, lanivelurile superioare. Numerele n parantez sunt aferente tipurilor de elemente folosite concludent n cadrul tezei i nspecial n cazul celor patru arpante teoretice cu caracter baroc (T.01, T.02, T.03, T.04)care sunt supuse analizelor statice

comparative (terminologia folosit este sintetizat n subcapitolul 2.0).Fermele secundare - formate din perechea de cpriori (2) legat la nivel superior prin travers (6) - se nscriu n treisisteme diferite din punctul de vedere al prelurii / transmiterii mpingerilor laterale: (a) ferme secundare cu corzi proprii; (b)pe sisteme de grinzioare i longeron, respectiv (c) pe papuci de cpriori.

arpanta cu caracter baroc are sistem de rigidizare longitudinal specific, aezat n (sub) planul cpriorilor, care esteformat din pana pentagonal de streain (8) i pana pentagonal superioar (10), ntre care sunt aezate diagonale (11)sub diverse forme, rigidizate suplimentar printr-un element orizontal median (9 - care n cazuri rare poate lipsi). Acestsistem are rol determinant att n asigurarea stabilitii laterale a fermelor transversale, ct i n transmiterea ncrcrilor dinvnt, i n mai mic sau mare msur, din cele gravitaionale, funcie de soluia fermelor secundare (a/b/c), precum i nrigidizarea longitudinal a ntregii arpante.

arpantele istorice avnd caracter baroc sunt structuri continentale europene. Pe teritoriul Transilvaniei ele dateazn principal din secolul al XVIII-lea, dar sunt cunoscute exemple i din secolele al XVII-lea (mai rar), i de la nceputul

secolului al XIX-lea. Conceptul structural i soluiile tehnologice aferente nodurilor complexe de mbinare carecaracterizeaz aceste arpante au ajuns pe teritoriul Transilvaniei din Germania prin Imperiul Habsburgic. Astfel, exist odecalare de 150-200 de ani fa de apariia acestor structuri pe teritoriile vestice ale Europei.

Se folosete sintagma de arpant avnd (sau cu) caracter baroc, deoarece multe dintre aceste structuri au fostconstruite ca parte integrant a cldirilor realizate n stiluri arhitecturale ulterioare barocului, precum celor clasiciste, sausunt construite peste cldiri existente n prealabil: exemplul bisericii reformate de pe strada Koglniceanu nr. 16, Cluj-N.

Premizele elaborrii prezentei teze de doctorat determin i spectrul de interes abordat. Provenind dintr-un mediu deproiectare (i nu din mediu academic, de nvmnt universitar) contribuiile la cercetarea arpantelor avnd caracter barocvizeaz procesul de reabilitare a acestor subansambluri structurale istorice, pe baza unor proiecte de specialitate, care seelaboreaz n strict concordan cu rezultatele cercetrilor sintetizate ntr-o expertiz tehnic.

n urma parcurgerii literaturii de specialitate (subcapitol 1.4.) dedicat arpantelor istorice cu caracter baroc s-a

constatat c numrul lucrrilor de sintez este redus, i realmente nici una nu este dedicat integral i holistic arpanteloristorice cu caracter baroc, nici mcar pe anumite teritorii geografice bine determinate, limitate. Astfel scopul primordial alprezentei teze este elaborarea unui studiu de sintez al arpantelor istorice cu caracter baroc pe teritoriul Transilvaniei, cares trateze global tematicile: tipologia arpantelor cu caracter baroc (din Transilvania), cunoaterea lor prin releveularhitecturalo-structural, analiza comportamentului static bazat pe modele matematice (mecanice) de calcul.

Studiul detaliat al arpantelor (bazat pe calcule statice), i aprofundarea cunotinelor privind principiile protecieipatrimoniului construit, a filosofiei interveniilor minimale, au dovedit necesitatea elaborrii fundamentrii teoretice aproiectelor de intervenii pe baza cunoaterii depline a strii tehnice a arpantelor existente, n aa fel nct executaniicolii n practica de execuie comunist s neleag soluiile tehnice i tehnologiile prescrise. Generalizarea acesteitendine, izvorte la sfritul mileniului trecut, s-a petrecut n prima jumtate a primului deceniu din secolul curent.

Prin punerea n practic a proiectelor elaborate, s-a identificat pe de o parte necesitatea asigurrii posibilitilor despecializare pentru executanii, efii de antiere i dulgherii care trebuie s execute proiectele de intervenii, pe de alt parteformularea regulilor de urmrire a execuiei i a urmririi n timp dup finalizarea reabilitrii arpantelor istorice cu caracter baroc.

Ideea de a concentra studiul doar asupra teoriei i cunoaterii arpantelor istorice cu caracter baroc s-a depit, adevenit necesar completarea i extinderea analizei din Capitolul 2 al prezentei teze: Teoria i practica arpantelor avnd

v i Doctorand: ing. Doro t tya MAK AY Conductor ti in i fic : prof . dr . ing. Bl int SZABUniversitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construci i


7/15


caracter baroc (conceput iniial ca obiectivul unic al lucrrii) - cu Capitolul 3: Teoria i practica interveniilor asupraarpantelor istorice cu caracter baroc.

n calitatea mea de ef de echip de proiectare n reabilitarea cldirilor i structurilor istorice, ncepnd din 2003 amremarcat c instruirea personalului propriu, dar i informarea potenialilor beneficiari privind paii necesari pentru executareainterveniilor pe cldirile / arpantele istorice (cu caracter baroc), nseamn mereu repetarea unor informaii, care sub formadorit nu sunt sintetizate i publicate. n cadrul biroului de proiectare a devenit necesar organizarea unor stagii despecializare interne n relevarea arpantelor istorice, relevarea degradrilor cldirilor istorice, prezentarea pailor necesari

pentru elaborarea unor modele statice de calcul etc. - pentru inginerii stagiari, nu numai pentru proaspei absolveni. S-aformulat astfel necesitatea completrii tezei cu Capitolul 4: - Coninut cadru propus pentru: Program de protecie aarpantelor avnd caracter baroc - Ghid de reabilitare (pe exem plul unei arpante reale cu caracter baroc cea a bisericiireformate de pe strada Koglniceanu, Cluj-N.)

Astfel teza este structurat n cinci capitole cu anexe dup cum urmeaz: Capitolul 1 - Situaia existent la nivelmondial n momentul lansrii tezei de doctorat - arpante istorice cu caracte r baroc; Capitolul 2 - Teoria i practicaarpante lor istorice avnd carac ter baroc;Capitolul 3 - Teoria i practica interveniilor asupra arpantelor istorice cu caracterbaroc;Capitol 4 - Coninut cadru propus pentru Program de protecie a arpante lor avnd carac ter baroc - Ghid de reabilitare- pe exemplul arpantei bisericii reformate de pe strada Koglniceanu, Cluj-N.;iar Capitolul 5 - formuleaz Concluziile.

n cele ce urmeaz trecem n revist tematicile abordate n cadrul fiecrui capitol, enumernd Anexele care conindatele de baz, sau complementare pentru inteligibilitatea subcapitolelor sau a articolelor prezentate.

Capitolul 1 pregtete baza teoretic a studiului tiinific din prezenta tez prin 5 subcapitole.Subcapitolul 1.1. -Introducere - identific subansamblul structural arpant ca parte integrant a cldirilor / structurilor portante istoriceelaborate cu concept structural baroc; definete activitatea de cercetare a arpantelor istorice cu caracter baroc, respectivscopul acestei activiti: interveniile asupra arpantelor istorice cu caracter baroc.

Subcapitolul 1.2. definete arpantele istorice cu caracter baroc, ca subansamblu de cldire,pe criterii deform ivolumetrie; din punct de vedere geografic, prin delimitarea teritoriului unde se gsesc arpantele istorice cu caracter baroc(articolul 1.2.2); aezarea n timp a arpantelor cu caracter baroc ntre cele continentale cu caracter gotic i eclectic (1.2.3);ajungnd la definiia inginereasc ca subansamblu structural.

Subcapitolul 1.3. este dedicat tematicii de terminologie aferent subansamblurilor i elementelor componente,precum i a interveniilor asupra acestor structuri, fondat pe literatura de specialitate, subcapitolul este completat cu Anexa2.2. - Terminologia pe baza literaturii de specialitate germane - Neconcordane n terminologiile aferente arpantelor cucaracter baroc n limbile maghiar i englez.

Subcapitolul 1.4. este Sinteza literaturii de specialitate dedicat arpantelor istorice cu caracter baroc.Anexa 2.1. -Bibliografie- la prezenta tez, conine lista complet a publicaiilor care au fost efectiv citate, comentate i la care s-au fcutreferiri, respectiv din care s-au preluat ilustraii. Aceasta pn n momentul finalizrii tezei are 82 de intrri, i 9 proiecte dereabilitare.

Cel mai important articol este 1.4.1 - Sinteza critic a literaturii de specialitate dedicat direct arpantelor istorice cucaracter baroc, care este completat cu prezentarea punctului de vedere al cartelor internaionale (1.4.2) aferentedomeniului i sunt exemplificate i acele publicaii, care sunt indirect legate de domeniul studiat dar din care pot fi extraseinformaii importante din punct de vedere tiinific (1.4.3). Subcapitolul este completat cu Anexa 3.2. - fiind extras din teoriilestaticii i rezistenei materialelor pentru calculul n domeniul elastic, calcul cu bare lineare de ordinul I., respectiv Anexa 3.3.extras din legislaia tehnic (prescripiile i normativele) aplicabile n calculul i verificarea structurilor din lemn (n specialNP005/2003 / Eurocod 5 / SR EN 1995-1-1/2004 i SR EN 1995-1-2/2004), adic i ale arpantelor istorice cu caracter

baroc. Lista actelor normative legate de calculul, proiectarea i execuia structurilor din lemn este dat n Anexa 3.1. - Listaprescripiilor tehnice folosite / n vigoare legate d irect sau indirect de arpante.

Dat fiind universul n permanent expansiune a publicaiilor n domeniile tehnice i tiinifice, precum i modificareaetern a legislaiei din domeniul construciilor, teza de fa nu s-a ocupat de publicaii tiinifice aprute dup septembrie2012, i nu a reluat verificarea valabilitii normativelor dup aprilie 2013.

Concluziile n urma parcurgerii literaturii de specialitate sunt date n subcapitolul 1.5: Definirea domeniilor i direciilorde cercetare legate de arpantele istorice cu caracter baroc, iar articolul 1.5.1 formuleaz: Temele abordate n prezentatez.

La nivel de cercetare, teoria i practica arpantelor istorice cu caracter baroc, prezenta tez se ocup n exclusivitatecu arpantele istorice cu caracter baroc care pot fi scindate n dou sisteme planare (transversale i longitudinale), nu seocup cu structurile avnd acelai concept structural strict spaiale i coifurile. Similar nu sunt tratate structurile tranzitorii

combinnd elemente sau subansambluri ale arpantelor istorice cu caracter gotic i baroc, respectiv baroc cu eclectic.Din punctul de vedere al interveniilor sunt tratate interveniile minimale, nivelurile de conservare (i), restaurare (ii),reabilitare (iii.1 fr sau iii.2 cu modificarea conceptului structural prin aplicarea operaiilor de consolidare) i reconstruciile

Conductor ti ini f ic: prof . dr . ing. Bl int SZAB Doctorand: ing. Doro t tya MA KA Y vi iUniversitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construci i


8/15


(iv), pe baza metodelor tradiionale, nu sunt tratate intervenii cu rini epoxidice sau alte materiale inovative - ele fiindconsiderate utile acolo, unde materialul lemnos degradat trebuie meninut in situ (fiind purttoare de componente artisticesculptate sau pictate etc.), ceea ce nu se ntmpl n cazurile uzuale ale arpantelor istorice cu caracter baroc.

Articolul 1.5.1 determin mai multe direcii de cercetare - care majoritar sunt ulterior prelucrate n Capitolul 2:Direcia (I) - este relevarea sau colectarea datelor necesare studiilor unui numr suficient de arpante istorice

din Transilvania. Un studiu concludent se poate elabora doar pe baza unui numr destul de mare de relevee arhitectural-structurale de arpante istorice cu caracter baroc - pe un teritoriu geografic bine determinat (inclusiv din punct de vedere

istorico-politic i -economic). Pentru teza de fa sunt analizate 23 (+3+4) de arpante istorice cu caracter baroc relevatepe teritoriul Transilvaniei - lista precum i planele de prezentare - ferm principal, secundar, seciune longitudinal cusistemul longitudinal de rigidizare, plan arpant, denumirile i dimensiunile secionale ale elementelor sunt date n Anexanr. 1.1 - Baza de date cu arpantele consultate respectiv Anexa 1.2 - Planele de prezentare pentru 23 (+3 + 4) dearpante istorice cu caracter baroc.

n baza de date cu arpantele consultate n detaliu sunt enumerate 40 de arpante (incluznd cele 23 detaliatstudiate, prezentate pe planele A.01-A.18, B.01-B.05din Anexa 1.2) pentru care sunt cunoscute minim fermele principalerespectiv sistemele longitudinale de rigidizare, fiind comentate n lucrarea de fa, pe lng care s-au parcurs ncaproximativ 60 de arpante prin fotografii sau doar prin schia fermelor principale nglobate.

Numrul total, 30, al planelor de prezentare (Anexa 1.2) se d sub forma 23 + 3 + 4, deoarece sunt 23 de arpantecu caracter baroc relevate, din care 18 sunt cu cpriori continui, marcate cu A (care reprezint primul criteriu al tipologiei),5 cu cpriori frni (forma tip mansard), marcate cu B; urmate de 3 plane marcate cu CN - construcii de arpante noi

inspirate din cele cu concepie structural baroc; i 4 plane pentru cele patru tipuri de arpante teoretice prezentate ianalizate n subcapitolele urmtoare, marcate cu T.

Direcia (II) este elaborarea tipologiei arpantelor istorice cu caracter baroc din Transilvania pe baza informaiilorsus descrise lund n considerare n primul rnd criterii inginereti (mecanice), i este prezentat n subcapitolul 2.1.

Articolul 2.1.1 definete Metodologia elaborrii tipologiei; urmat de prezentarea Criteriilor de baz ale tipologiei(articolul 2.1.2), ajungnd la definitivarea tipologiei prin 2.1.3.

Tipologia arpantelor istorice din Transilvania, elaborat de autor n faz de lucru, publicat la conferinainternaional de analiza structurilor istorice SAHC 2008 - s-a dezvoltat i s-a transformat ntr-o form mai flexibil, care adeschis posibilitatea pentru includerea n tipologie i a arpantelor care difer fa de cele cu care s-a conceput tipologia.

Astfel caracteristicile descrise se studiaz prin 7 criterii, dup cum urmeaz:Criteriul (1) - dup planul cpriorilor: (A) arpante cu cpriori continui, (B) tip mansard.

Criteriul (2) - se refer la numrul i poziia sistemelor de tensionare cu caracter baroc din fermeleprincipale,respectiv la combinarea acestora cu alte sisteme de rigidizare i elemente suplimentare de rigidizare.

Criteriul (3) - studiaz lipsa sau prezena, respectiv soluia barei de agare - rolul barei de agare, s-a demonstratprin articolul 2.4.5. este mai complex dect simplul rol tehnologic de a reduce sgeata corzii.

Criteriul (4) - lipsa corzii din fermele principale (alternant sau cu desvrire) s-a introdus ca un criteriu tipologic pebaza literaturii studiate, care a demonstrat faptul c cele dou exemple unicate din 40 de arpante studiate n detaliu: A.09,pentru varianta fr coard; i arpanta bisericii unitariene din Cluj-N. pentru cea cu ferme principale cu i fr corzi aezatealternant, pot fi reprezentantele unor soluii locale mai extinse i pe teritoriul Transilvaniei.

Criteriul (5) - se refer la soluia de preluare (i transmitere) a mpingerilor laterale (rezultate att din ncrcrilegravitaionale, ct i din cele din vnt) din fermele secundare. Cele trei soluii de baz: (a) arpante cu caracter baroc cucoard n ferme secundare, (b) cu sistem de grinzioare i longeron, respectiv (c) cu papuci de cpriori - determin modulmecanic de comportare al subansamblului (i al ansamblului) structural la cele dou tipuri de ncrcri amintite.

Criteriul (6) - privete soluia tehnic a arbaletrierilor - cu o singur seciune de dimensiuni secionale mari, sausuprapui din dou elemente.

Ultimul criteriu (7) - se refer la soluia de form a sistemelor de rigidizare longitudinal.Criteriile sunt reflectate n coduri formate din iruri i grupuri de litere i cifre - descrise n seciunea amintit i

inclus n Anexele 1.1. i 1.2. pentru arpantele analizate.Subcapitolul 2.2. - Subansamblul structural arpant cu caracter baroc - obiectul studiului mecanicparcurge etapele princare de la o arpant istoric cu caracter baroc, se ajunge la modelul mecanic al acesteia: Conformarea geometric sistructural a arpantei tipice cu ca racter baroc(articolul 2.2.1), se discut 2.2.2. Materialul lemnos al arpan telor istorice cucaracter baroc - de la debitare pn la punere n oper.Anexele din grupa 4 asigur informaii legate de caracteristicilematerialelor: Anexa 4.1. - Greuti tehnice ale materialelor lemnoase - valori comparative standardizate; Anexa 4.2. -Sinteza rezistenelor caracteristice ale m aterialelor lemnoase - valori comparative standardizate;Anexa 4.3. - Valorile de

calcul ale rezistenelor pentru brad/molid clasa I (NP005/2003) i C24 (SR-EN-338:2010) i Anexa 4.4. - Sintezarezultatelor ncercrii de laborator al molidului de 200 de ani din arpanta castelului din Svrin - extras din lucrarea dedisertaie al ing. ANDR Annamria.

Dat fiind faptul c oricare arpant real este caracterizat printr-o serie de proprieti unicate, s-a decis elaborarea

vi i i Doctorand: ing. Doro t tya MAK AY Conductor ti in i fic : prof . dr . ing. Bl int SZABUniversitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construci i


9/15


unui set de arpante cu caracter baroc teoretice - care stau la baza modelrilor asistate pe calculator. Pentruidentificarea modelului mecanic de lucru s-au elaborat patru tipuri de arpante teoretice: T.01- cu corzi n ferme principale,T.02- cu grinzioare i longeroni, T.03 - cu papuci de cpriori i T.04,varianta precedent cu bar de agare n fermaprincipal. arpantele discutate difer doar prin soluia sistemului de preluare / transmitere a mpingerilor laterale dinfermele secundare, altfel au aceeai deschidere de 10,00m; unghiul de 51,3, care corespunde raportului de nlime /

jumtatea deschiderii de 5/4. Dimensiunile secionale ale elementelor arpantei s-au determinat interpolnd ntre seciunileelementelor arpantelor relevate, cu deschideri ntre 8,90-11,20m, sintetizate n Anexa 1.3. - Baza de date cu seciunile

caracteristice pentru elementele arpantelor cu aproximativ 10.00m deschidere.Problemele tehnologice de execuie ale arpantelor istorice cu caracter baroc, i studiul detaliat al nodurilor

complexe spaiale sunt redate n articolul (2.2.3) Trasarea, pregtirea elementelor componente s i asamblarea arpantelorcu caracter baroc, respectiv: articolul (2.2.4) Detaliile de mbinare i nodurile caracteristice ale arpantelor istorice cucaracter baroc. Cunoaterea i nelegerea nodurilor din arpant i ale mbinrilor prin care perechile de elemente suntasamblate sunt eseniale din punctul de vedere al construirii i al interpretrii corecte a modelelor statice. De exemplu

mbinarea dintre arbaletrier (3) i coard (1) este astfel realizat nct nu asigur transmiterea eforturilor (semnificative) dentindere (astfel un model din care rezult ntinderi mari din diagramele nfurtoare la mai multe grupri, nu vor fiacceptabile). mbinrile dulghereti prin care se realizeaz nodurile sunt sistematic prezentate n Anexa 1.4. - mbinridulghereti n arpantele istorice cu caracter baroc din Transilvania.

Anexa 6.1. la prezenta lucrare este modelul 1:1 al nodului tip 3 - practic nodurile multiple ale: arbaletrier (3) -

antretoaz (4) - pana pentagonal superioar (10), respectiv nodurile: arbaletrier (3) - colar (5) i antretoaz (4) - colar (5)pentru exemplificarea complexitii acestora.Direcia (III) a cercetrii identificate prin articolul 1.5.1. este cea privind modelarea mecanic a arpantelor istorice

cu caracter baroc, pentru a determina matematic modul de lucru mecanic al elementelor i subansamblurilor structurale,depistarea modului de lucru n ansamblu al acestora.

Subcapitolul 2.3 determin datele de intrare ale modelrii asistate de calculator a comportamentului mecanic alarpantelor teoretice cu caracter baroc. Articolul 2.3.1. parcurge paii necesari pentru: Obinerea datelor pentru modelulgeometric (releveul sau conceperea arpantei).

Articolul 2.3.2. definete nivelurile de modelare tratate n aceast lucrare: Variante de modele statice de la elementesimple prin modele plane (2D) la modele spaiale (3D)S-au abordat trei niveluri de modelare - n primul nivel s-a defalcatarpanta n elemente simple, acest mod de simplificare este necesar deoarece multe cursuri de construcii de lemn ndrumspre acest mod de calcul (inclusiv NP005/2003), dar deja Eurocod 5 indic modelarea ct mai apropiat de realitate astructurilor din lemn, deci calculul spaial. Nivelul intermediar s-a introdus pentru testarea eficienei reducerii problemei lacalcule plane.

Probleme specifice ale modelelor mecanice plane (2D) - se detaliaz n articolul 2.3.3. i se refer la dou problemeprincipale, modelarea reazemelor exterioare aferente fermelor principale i secundare, respectiv modelarea rigiditiitransmiterii de ncrcri de la fermele secundare la cele principale (determinarea coeficienilor de elasticitate ky i kz aireazemelor din punctul B ale fermelor secundare). Calculele sunt elaborate n patru variante: pana pentagonal superioar(10) modelat ca grind continu cu reazeme fixe, model RP-RR, cu reazeme elastice RP-EE, cu modelarea n plan rabtutal sistemului longitudinal de rigidizare RP-SLR i ca un pas spre modelarea 3D, cu calculul unei traveei de sistemlongitudinal de rigidizare n plan nclinat RP-3D. Setul de modele primare rezultante sunt: FS/FP-(I) - varianta de reazemefixe n ferma secundar (ca model extrem, doar pentru analize comparative), modul de transmitere de la ferma secundar laferma principal RP-RR. FS/FP-(II) - este varianta de model elastic cu simplificarea sistemului longitudinal de rigidizare

doar la pana pentagonal superioar. FS/FP-(III) - reazemele elastice i transferul de ncrcri de la ferma secundar laferma principal se realizeaz prin sistemul de rigidizare longitudinal calculat n plan RP-SLR, respectiv FS/FP-(IV) -reazeme elastice i transferul de ncrcri de la ferma secundar la ferma principal se realizeaz prin sistemul de rigidizarelongitudinal calculat n 3D RP-3D.

Cele patru seturi de modele s-au completat cu nc cinci modele complementare cu introducerea unei rigiditilaterale limitat pentru reazemele exterioare ale fermelor secundare.

Probleme specifice ale modelelor mecanice spaiale (3D) - legturi interioare - sunt prezentate n articolul 2.3.4,acest nivel de modelare este cel mai complex deoarece pe de o parte se testeaz patru sub-variante pentru arpantateoretic T.03,cu variante pentru modelarea nodurilor interioare i exterioare:

3D-c1 - Se pstreaz poziia real a axei panei pentagonale de streain (8), element fictiv de legtur pe o liniedeterminat de axa real (a panei - 8) i intersecia dintre axa arbaletrierului (3) cu axa corzii (1). Reazemele att n ferma

secundar, ct i n cea principal sunt amplasate sub cprior (ruta de descrcare prin cprior).3D-c2 - Se modific (uor) poziia axei panei pentagonale de streain (8), astfel nct axa elementului de legturfictiv s fie perpendicular pe cpriori (2) - raionament fundamentat de faa teit a panei pentagonale care s-a realizat

Conductor ti ini f ic: prof . dr . ing. Bl int SZAB Doctorand: ing. Doro t tya MA KA Y ixUniversitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construci i


10/15


paralel cu faa interioar a cpriorului. Reazemele n ferma secundar sunt amplasate sub cpriori, iar n fermele principalesub arbaletrieri (ruta de descrcare prin arbaletrier).

3D-c3 - Nodul 1 se realizeaz identic cu cele prezentate la varianta precedent, dar nodul 3 se modific esenial -este o variant viabil / recomandat pentru tipurile de arpante, unde traversa (6) nu este lipit de antretoaz (4). Pentrudemonstrarea afirmaiei de multe ori enunat c dublarea reazemelor exterioare perturb modul de lucru - n acest modelfermele principale sunt rezemate att sub cpriori ct i sub arbaletrieri.

3D-c4 - Este modelul n care se testeaz mutarea poziiei axei panei pentagonale de streain (8) n intersecia arbaletrier

(3) / coard (1), elementul de legtur perpendicular pe cprior (2). Reazemele n fermele secundare sunt amplasate sub cpriorii sunt articulaii cu rigiditate lateral limitat, n fermele principale reazemele sunt amplasate sub arbaletrieri.Acest set de modelare este folosit pentru identificarea modelului 3D cel mai adecvat i face compararea lui cu

niveluri inferioare de modelare. Analizele i concluziile aferente sunt sintetizate n articolul 2.4.4. Un alt set de patru modelespaiale se realizeaz pentru compararea modului de lucru la ncrcri gravitaionale (G) i din vnt (V) al celor trei arpanteteoretice de baz, i al patrulea pentru identificarea rolului barei de agare.

3D-a2 - varianta cu nodurile 1 i 3 descrise anterior pentru 3D-c2 (combinat cu c4 prin introducerea rigiditii lateralelimitate a reazemelor din fermele secundare), dar aplicat pentru arpanta teoretic T.01,adic cea cu rigiditate maxim cucorzi i n fermele secundare, cod tipologic: A.1.0. - 1.a.(3) - I.A(1).

3D-b2 - pentru arpanta teoretic T.02,adic cea cu rigiditate medie cu sistem de transmitere de eforturi orizontaleprin grinzioare i longeron, cod tipologic: A.1.0. - 1.b.(3) - I.A(1).

3D-c2* - pentru arpanta teoretic T.03,adic cea cu rigiditate minim cu papuci de cpriori n fermele secundare,cod tipologic: A.1.0. - 1.c.(3) - I.A(1)i:

3D-T.04 - varianta pentru arpanta cu pereche de bare de agare, cod tipologic: A.1.1(c). - 1.b.(3) - I.A(1).n articolul 2.3.4 (cu detalii n Anexa 5.6) s-a calculat matematic i momentul elastic capabil al nodurilor sistemului de

tensionare cu caracter baroc - care ns din raionamente de date insuficiente i limitarea coninutului tezei pentruelaborarea modelelor doar n domeniul elastic, ordinul I (nu i ordinul II), nu s-a folosit n modelare (subcapitolul 2.4), darajut la formularea teoriilor privind rezervele suplimentare ale acestor tipuri de arpante istorice.

Articolul 2.3.5. identific: Caracteristicile materialelor folosite n modelare.Calitatea materialului lemnos pus n oper(de 200-300 de ani vechime) strnete interesul autorilor de pretutindeni. Lipsa echipamentului pentru realizarea testrilornedistructive, precum i numrul de eantioane necesare pentru obinerea datelor tiinific relevante au exclus aceastdirecie din vizorul prezentei teze, pe raionamente tehnico-filosofice s-a folosit n modelare i calcule de verificare brad(molid) de calitatea I, conform NP005/2003, respectiv calitatea C24 conform SR EN 338:2010. Anexele din seciunea 4

anterior enumerate se aplic i pentru aceste articole. Se subliniaz Anexa 4.4. - Sinteza rezultatelor ncercrii de laboratoral molidului de 200 de ani din arpanta castelului din Svrin - extras din lucrarea de disertaie al ing. ANDR Annamria,cu titlul Evaluarea capacitii portante prin determinarea proprietilor mecanice reale a materialului lemnos a arpanteicastelului din Svrin, comuna Svrin, jud. Arad,Universitatea Tehnic din Cluj-N, 2013, care pe 5 probe prelevate dinarpanta sus numit, i prin tabelul comparativ rezultant (redat n Anexa citat) a demonstrat c lemnul istoric extras dinarpanta sus numit are capaciti superioare clasei de calitate C24, dei pe baza criteriilor vizibile lemnul putea fi ncadratchiar n clasa de calitate II, nici mcar n clasa I.

Ultimul set de date necesare pentru rularea modelelor statice se refer la: Aciuni asupra arpan telor i gruprile deaciuni (articolul 2.3.6). Seciunea de Anexe 5 conine breviare de calcul detaliate: Anexa 5.1. - Evaluarea ncrcrilor dinvnt i zpad, pentru arpantele teoretice, conform seturilor de prescripii n vigoare ; respectiv Anexa 5.2. - Combinaii deaciuni conform SR EN-199 5-1-1/2004 .

Subcapitolul 2.4. (pornind de la datele de intrare formulate n subcapitolul 2.3) rspunde la ntrebrile formulate prindirecia (III) a temei prezentei teze - determinarea - pe baz matematic a modului de lucru mecanic al elementelor isubansamblurilor principale componente ale arpantelor istorice cu caracter baroc, i astfel tragerea unor concluzii privindconfirmarea sau infirmarea celor trei variante de scindare pe subansambluri structurale formulate n urma parcurgeriiliteraturii de specialitate (Figura 1.67a-b-c).

Articolele aferente modelrii statice sunt: 2.4.1. - Comportamentul elementelor pe baza calculului simplificat pe grinzi: cpriori i pane, respectiv sistemul de tensionare cu caracter baroc;2.4.2. - Comportamentul mecanic al elementelorrezultat din calculul plan (2D): ferme secundare, sistemul longitudinal de rigidizare i fermele principale. Analiza iinterpretarea modelelor spaiale s-au defalcat n trei subcapitole: 2.4.3. - Comportamentul mecanic al elementelor rezultatdin modelul 3D al arpantei teoretice cu caracter baroc T.03, tratnd separat analiza comparativ a celor trei tipuri dearpante istorice cu caracter baroc, respectiv varianta cu bara de agare: 2.4.4. - Analiza comparativ a arpantelorteoretice cu caracter baroc T.01-T.04. Rolul barei de agare la rndul lui se discut prin: 2.4.5 - calcul comparativ 3D

varianta cu bara de agare i fr, iar concluziile subcapitolului sunt formulate prin: Concluziile an alizei comparative privindcomportamentul mecanic al elementelor, subansam blurilor i ansamblului arpantei cu caracter baroc.

Concluziile sunt apoi sintetizate printr-un subcapitol de sine stttor n Capitolul 5 - Concluzii, din care se reiau

X Doctorand: ing. Doro t tya MAK AY Conductor ti in i fic : prof . dr . ing. Bl int SZABUniversitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construci i


11/15


ideile principale: Exist moduri de comportare mecanic identificate n toate nivelurile de modelare, i exist altele care suntdemonstrate (interceptate) prin niveluri superioare de calcul: plan, sau spaial.

Astfel deja nivelul inferior de modelare - calculul pe elemente simple (articolul 2.4.1) arat c elementele sistemuluide tensionare cu caracter baroc lucreaz preponderent la solicitri axiale: coarda (1) fiind elementul ntins indiferent de tipulaciunii, arbaletrierul (3), antretoaza (4) i colarul (5) sunt comprimate la ncrcri gravitaionale i alternant ntinse respectivcomprimate la aciunile orizontale funcie de direcia acestora. Solicitarea axial a cpriorului (2) se surprinde printr-omodificare a calculului de grind continu proiectat n plan orizontal, dar ca solicitare necaracteristic. Pana pentagonal

superioar (10) este solicitat la ncovoiere oblic. Ceea ce nseamn c modul de comportare al majoritii elementelorprincipale se descrie calitativ corect.

Calculul plan, prin care s-a defalcat structura n ferm secundar, care reazem prin intermediul sistemuluilongitudinal de rigidizare (a panei superioare) pe fermele principale - unde problema principal a modelrii este apreciereaelasticitii reazemului aferent fermei principale, i astfel cuantificarea transferului de ncrcare de la ferme secundare lafermele principale - aduce informaii suplimentare. Pe de o parte se identific comportamentul traversei (6) i grinzioarei(1') fa de nivelul precedent, pe de alt parte se identific diferena de comportament al cpriorilor (1) i al traverselor (6)dispuse n ferma secundar fa de cele dispuse n ferma principal.

Cpriorul (2) are rol determinat de talp superioar nclinat n ferma (grinda cu zbrele) sub form triunghiular, ieste diferit solicitat n ferma secundar respectiv n ferma principal. Exist mai multe rute posibile de descrcare alearpantelor istorice (n general i ale celor cu caracter baroc n special), astfel prin amplasarea reazemului sub cprior sau

sub arbaletrier (3) se faciliteaz una sau cealalt.Cellalt element important privind comportarea mecanic a subansamblurilor componente ale arpantelor cu caracterbaroc, care se evideniaz prin acest nivel de modelare este: triunghiul nchis al fermei principale i sistemul de tensionare cucaracter baroc care formeaz un subansamblu unitar cu componente ce se rigidizeaz reciproc. i prin aceasta sedemonstreaz faptul c nu vorbim despre un set de perechi de cpriori cuplai prin traverse care se aeaz peste o structur(spaial) rigid (format din sistemul de tensionare cu caracter baroc mpreun cu sistemul longitudinal de rigidizare).

Dac analizm rezultatele obinute pn acum din punctul de vedere al celor dou teorii de scindare n sistemeprincipale i secundare ale arpantei (Kck i Fatrai) putem constata urmtoarele: (i) coarda (1) are rol dublu, att n fermaprincipal nchis, ct i n sistemul de tensionare cu caracter baroc, care ntr-adevr rigidizeaz ferma principal formatdin triunghiul nchis, dar elementele longitudinale au rolul de a transmite ncrcrile de la ferma secundar la cea principal,i nu au rol de rigidizare a acesteia. (ii) Prin rolul cpriorului (2) ca element solicitat axial al fermei triunghiulare se excludeteoria a doua, c acestea ar fi elemente purtate. Deja prin calculul plan s-a demonstrat c ferma principal i fermasecundar sunt subansamblurile principale portante. Se subliniaz faptul c modelul 2D a nuanat modul de lucru al tuturorelementelor discutate: toate elementele sunt solicitate axial (comprimate sau ntinse) i la ncovoiere.

Prin nivelul cel mai complex de modelare 3D (pe lng faptul c se elimin dilemele de modelare a rigiditiireazemelor fermelor secundare, i astfel a sistemului de transmitere de solicitri) se identific modul de lucru mecanic altuturor elementelor i subansamblurilor, i celora care aparin sistemelor longitudinale nedescrise de modele anterioare.

Fcnd parte din structur spaial, un numr de elemente sunt solicitate la efort axial cu ncovoiere oblic: la toateelementele sistemului de rigidizare longitudinal, solicitarea determinant rmne ncovoierea oblic ca i la elementelefermelor secundare i principale n legtur direct cu elementele longitudinale, dei solicitarea axial i momentul

ncovoietor aferente planului lor rmn determinante (ponderea solicitrilor nafara planului rmne nesemnificativ).Elementele sistemului de tensionare cu caracter baroc (exclusiv arbaletrierul) sunt solicitate doar n planul lor (axial cu

ncovoiere), precum i traversa i coarda - n modelul 3D-c2* detaliat verificate (articolele 2.4.4, 2.4.5, 2.6.5 i Anexa 5.4) -

deoarece nu exist legturi directe cu elementele sistemului longitudinal.Bara de agare (13) are un rol determinant n preluarea ncrcrilor orizontale, lucrnd ca un arc tensionat,

crescnd rigiditatea global a arpantei T.04fa de varianta T.03 (cu papuci de cpriori) similar cu efectul sistemului degrinzioar longeron - articolele 2.4.4, 2.4.5.

Diagonalele sistemului longitudinal de rigidizare (11) sunt foarte puin solicitate axial n special din ncrcrilegravitaionale dar i din ncrcrile orizontale. Astfel teoria structurii spaiale portante (Fatrai) format din elementelesistemului de tensionare cu caracter baroc i al sistemului longitudinal de rigidizare este infirmat i prin acest element -diagonalele nu funcioneaz ca i stlpi nclinai. Din aciunile orizontale exist o alternan la ntindere i compresiune(nivel mic de solicitare), similar modului de lucru al arbaletrierilor, astfel se infirm incorectitudinea utilizrii denumirii dearbaletrier (presupus de autor), dar pe raionament de explicitare consider justificat diferenierea expresiilor. Modelul 3D-c2*-integral - construit pentru surprinderea aciunii vntului longitudinal - a demonstrat rolul hotrtor al diagonalelor la

aceste ncrcri (fiind cu un ordin de mrime mai mult solicitate dect din aciunile aplicate pe sistemele transversale).Modelarea celor patru tipuri de arpante teoretice a demonstrat matematic, a cuantificat urmtoarele teorii:(1) Fermele secundare ale arpantelor istorice cu caracter baroc cu corzi (T.01)sunt practic (n 98%) autoportante la

Conductor ti ini f ic: prof . dr . ing. Bl int SZAB Doctorand: ing. Doro t tya MA KA Y xiUniversitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construci i


12/15


ncrcrile gravitaionale.(2) Transferul de ncrcri gravitaionale de la fermele secundare la cele principale prezint o cretere de la fermele

cu grinzioare i longeroni (T.02)n 21,7%, spre cele cu papuci de cpriori (T.03)n 31,1%. Perechile de cpriori cu traversaformeaz subansambluri autoportante n 79,3% respectiv 69,9% i sunt, astfel, departe de a fi elemente purtate.

(3) La ncrcri orizontale dei exist o cretere de rigiditate de la T.03prin T.02/ T.04spre T.01diferenele sunt dedoar 15% (ntre valorile extreme) i fermele nu sunt autoportante la ncrcri din vnt; fr transmiterea de aciuni prinsistemele longitudinale spre fermele principale deformaiile ar fi exagerate.

Dintre miturile aferente interpretrii comportamentului mecanic al elementelor arpantei propuse analizriimatematice prin articolul 1.5.1, se pot deci afirma urmtoarele (demonstrate prin subcapitolul 2.4):(a) n cazul arpantelor istorice (cu caracter baroc) cpriorii sunt tlpile superioare nclinate ale fermelortriunghiulare, este GREIT simplificarea calculului, dimensionrii sau verificrii lor la grinzi simplu rezemate /continue, i n consecin:(b) Perechile de cpriori rigidizate prin traverse NU sunt structuri purtate"de scheletul sp aial baroc" (Ftrai).(c) Scheletul spaial este compus din sisteme planare i diagonalele sistemului longitudinal de rigidizare NUfuncioneaz (eficient) ca elemente comprimate scaune nclinate"(Ftrai).(d) Bara de agare are rol hotrtor n rigidizarea global a arpantei din care face parte - NU are doar rol desuspendare a corzii.

Analizele s-au fcut pe baza fielor de prezentare, care conin date privind solicitrile axiale, momentelencovoietoare i deformaiile - pentru cazurile de ncrcare gravitaionale / permanente (G), orizontale din vnt (V), respectiv

pentru nfurtoare (minim-maxim), subcapitolul 2.4 conine doar o parte ilustrativ din fiele analizate, ele ncomplexitatea lor sunt redate n Anexa 5.3. - Fiele de sintez ale m odelelor de calcul 2D i 3D.Diagramele comparativede deformaii, respectiv diagrame de analiz comparative pentru solicitri axiale la elementele sistemelor transversale derigidizare i pentru moment ncovoietor oblic la elementele orizontale ale sistemelor longitudinale de rigidizare sunt date n

Anexa 5.4. - Diagrame deformate ale fermelor secundare i principale din modelele 2D i 3D, i diagrame de sintez cu solicitrile axiale pe elementele studiate (element simplu, 2D, 3D).

Subcapitolul 2.5. arpanta cu caracter baroc raportat la arpanta ideal cu caracter baroc - trateaz problemelespecifice arpantelor reale fa de cele teoretice, analizate; din trei puncte de vedere: 2.5.1. - Calculul 3D limitat la3 traveein com paraie cu calcu lul 3D integ ral al arpante i; 2.5.2. - Zone spaiale specifice ale arpantelor cu caracter baroc - serefer la tratarea zonelor de intersecii, nchideri poligonale i alte zone care perturb modul de lucru general al arpantei.Ultimul aspect este cel referitor la modelarea deg radrilor arpantei(articolul 2.5.3).

Subcapitolul 2.6 discut Starea tehnic a arpantelor cu caracter baroc - diagnoz structural.Prima dat se trec nrevist pe baza celor 13 arpante reale studiate: Anexa 1.5. - Baza de date a arpan telor cu caracter baroc reabilitate pebaza proiectelor de intervenii- Tipuri de degradri i deficiene la subansamblul arpant cu caracter baroc (identificateprin litere de la A la G). Se prezint prin articolul 2.6.2. Releveul degradrilor i marcarea / nregistrarea sistematizat aacestora. Dei coninutul cadru pentru expertizele tehnice sunt cunoscute pe scar larg, s-a considerat necesarsintetizarea privind Etapele diagnosticii a strii tehnice la arpantele istorice cu caracter baroc: conform articolului 2.6.3.

Articolul 2.6.4. prezint Sinteza perturbrii modului de lucru n cazul degradrilor structurale. Verificrile aferenteelementelor arpantelor cu caracter baroc n SLU att pe baza NP005/2003, ct i pe baza EC5, sunt redate n articolul2.6.5, iar breviarele de calcul detaliate aferente formeaz: Anexa 5.5. - Verificarea elementelor arpantei teoretice T.03, pe baza modelului 3D-c2*, conform NP005/2003 i EC5. Se subliniaz faptul c elementele verific la solicitri i n cazulsoluiilor structurale ndrznee (deschidere de 10,00m, structur format doar dintr-un singur nivel de sistem de tensionarecu caracter baroc). Prin aceasta se confirm (inclusiv prin calcul) c aceste soluii pot fi utilizate mult peste deschiderilelimit identificate de Ftrai (6-8,00m), i peste deschiderea de 9,00m identificat la trei dintre arpantele detaliat studiate(A.16. A.17, A.18). Verificrile n starea limit a exploatrii normale SLEN, i a transmiterii de solicitri prin noduri suntprezentate n articolul 2.6.6, respectiv Anexa 5.6. - Calculul eforturilor capabile transmise prin diferitele tipuri de noduri imbinri de continuizare con form NP005/2003 i Eurocod 5.

Subcapitolul 2.6. i capitolul de teoria i practica arpantelor istorice cu caracter baroc se finalizeaz prin articolul2.6.7. Note privind sigurana i durabilitatea arpantelor istorice cu caracter baroc. Att pe baza calculelor detaliatprezentate n tez, ct i din concluziile verificrilor elaborate la cele 13 arpante analizate se poate afirma, c arpanteleistorice cu caracter baroc clasice (unghiuri peste 44, consum specific de lemn raportat la deschidere ntre 0,78-1,20) suntcaracterizate de concepii structurale corecte.

n activitatea de cercetare, proiectare partea de diagnostic depete partea de terapeutic att ca timp investitpentru elaborarea ei, ct i ca complexitate a operaiilor necesare. Acest lucru este reflectat i prin raportul lungimii i

numrului de probleme discutate prin Capitolul 3 - Teoria i practica interveniilor asupra arpantelor istorice cu ca racterbaroc, fa de complexitatea capitolului 2.

Subcapitolul 3.1. trece n revist: Tipurile de intervenii structurale asupra arpantelor cu caracter baroc prin

xi i Doctorand: ing. Doro t tya MAK AY Conductor ti in i fic : prof . dr . ing. Bl int SZABUniversitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construci i


13/15


urmtoarele articole: (3.1.1) Definirea interveniilor structurale posibile n cazul subansamblului structural arpant cucaracter baroc; (3.1.2) Corelarea strii tehnice a unei arpante cu caracter baroc cu interveniile necesare; i (3.1.3)Fundamentarea teoriei interveniilor minimale asupra arpan telor istorice cu caracter baroc.

Subcapitolul 3.2. detaliaz Terapeutica arpantelor istorice cu caracter barocurmrind paii: (3.2.1) Etapele terapeuticii- baza interveniilor structurale (recomandrile expertizei tehnice); (3.2.2) Conservarea arpantei prin asigurareaimpermeabilitii nvelitorii (ntreinere, reparaie curent); (3.2.3) Restaurarea arpantelor istorice cu caracter baroc bazat peprincipiul interveniilor minimale; (3.2.4) Reabilitarea (rennoirea) arpantelor istorice cu caracter baroc; (3.2.5) Reabilitarea

arpantelor istorice cu carac ter baroc cu modificarea conceptului structural; (3.2.6) Reconstrucia teoretic sau construirea uneiarpante cu concepie structural (inspirat din cele) cu caracter baroc; (3.2.7) mbinrile de continuizare / consolidare irefacerea nodurilor, (3.2.8) Materiale folosite pentru intervenii la arpante cu caracter baroc; (3.2.9) Tehnologiile specifice deintervenii la arpante istorice cu caracter baroc. Ct timp acest subcapitol definete operaiile i lucrrile aferente diferitelorniveluri de intervenie, urmtorul subcapitol: 3.3. definete din punctul de vedere al ciclului de ntreinere - cercetare / proiectare/ execuie - ntreinere coninutul fiecrei etape: Fazele interveniilor asupra arpantelor istorice cu caracter baroc.

Articolele urmresc pas cu pas etapele necesare interveniilor de la expertizare / cercetare (3.3.1) Diagnostica iterapeutica arpante lor istorice cu caracter baroc. (3.3.2) Proiectul tehnic i detaliile de execuie- piese scrise i desenate,cu accent deosebit asupra (3.3.3) Descrierea tehnologic a interveniilor- caiete de sarcini, lista cantitilor de lucrri. Setrece la problemele specifice ale execuiei: (3.3.4) Probleme specifice de organizare de an tier i procurarea m aterialelor,probleme de sntatea i securitatea muncii; (3.3.5) Probleme tehnologice specifice n cursul execuiei, prin (3.3.6)

identific att operaii necesare pentru asigurarea durabilitii interveniilor, ct i rolul asistenei tehnice oferite deproiectant: Asigurarea durabilitii interveniilor, verificarea calitii execuiei. Durabilitatea interveniilor pe termen lung sepoate asigura doar prin (3.3.7): Monitorizare i ntreinere.

Capitolul 4 red: Coninutul cadru propus pentru: Program de protecie a a rpantelor avnd caracter baroc - Ghidde reabilitare (pe exemplul unei arpante reale cu caracter baroc cea a bisericii reformate de pe strada Koglniceanu, Cluj-N.)- limbajul i nivelul de detaliere al Ghidului n varianta publicat pentru informarea stagiarilor i beneficiarilor nu este celadecvat unei teze, iar textul integral ar presupune reluarea i repetarea a 25-30% din informaiile expuse n capitoleleprecedente, astfel s-a redus capitolul 4 la prezentarea coninutului cadru propus pentru Ghid i nu textul integral.

Concluziile tezei sunt redate n Capitolul 5, formulnd rspunsuri la direciile de cercetare din subcapitolul 1.5. dinperspectivele: subcapitolul 5.1. Concluzii privind studiul i diagnoza structural a arpantelor cu caracter barocabordate prinarticolele: (5.1.1) Studiul arpantelor istorice cu caracter baroc rolul cercetrii orientat pe obiect; (5.1.2) Concluzii privindtipologia arpantelor istorice cu caracter baroc din Transilvania; (5.1.3) Concluzii privind studiul strii tehnice i diagnozaarpantelor cu caracter baroc.

Un subcapitol de sine stttor 5.2. este dedicat pentru: Concluziile calculelor statice realizate pe modelele arpantelor teoretice cu caracter baroc prin articolele: (5.2.1) Comportarea mecanic a arpantelor istorice cu caracterbaroc n oglinda modelelor analizate, (5.2.2) Compararea eficienei i credibilitii modelelor statice elaborate; rezultnd n(5.2.3) Modelul static recomandat pentru studiul arpantelor cu caracter baroc, respectiv n (5.2.4) Recomandri privindinterpretarea rezultatelor i necesitatea confruntrii lor cu starea tehnic real a arpantei. Concluziile aferente problemelorlegate de teoria i practica interveniilor asupra arpantelor istorice cu caracter baroc se trateaz n subcapitolul 5.3.Concluzii privind terapeutica i interveniile asupra arpantelor istorice cu caracter barocdin trei puncte de vedere: (5.3.1)Recomandri privind formularea terapeuticii; (5.3.2) Concluzii privind elaborarea proiectelor de intervenii asupra arpanteloristorice cu caracter baroc,respectiv (5.3.3) Concluzii privind execuia interveniilor i urmrirea n timp.

Parcurgerea holistic - din punct de vedere ingineresc a problematicii analizate - a identificat un set de direcii de

cercetare posibile pentru completarea informaiilor prezentate n teza de fa prin subcapitolul 5.4. Cercetri n alte domenii dectingineria structural i necesitatea lansrii unor programe de cercetare naional legate de arpantele istorice (cu caracter baroc).

arpantele istorice cu caracter baroc sunt subansambluri structurale unice purttoare de valori istorice (indiferent destatutul lor de monument istoric). Sunt cri tehnice tridimensionale, palpabile, din care inginerii contemporani i viitori pot

nva cum intuitiv dulgherii de acum 200 de ani au reuit s conceap i s execute structuri durabile peste secole.Perpetuarea lor pentru generaiile viitoare presupune elaborarea studiilor, proiectelor de nalt calitate i profesionalism,respectnd valorile intrinseci, colabornd n echipe interdisciplinare i asigurnd verificarea calitii pe parcursul execuiei, larndul ei efectuat de specialiti (dulgheri) de nalt calificare.

Conductor ti ini f ic: prof . dr . ing. Bl int SZAB Doctorand: ing. Doro t tya MA KA Y xi i iUniversitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construci i


14/15


Prezenta tez de doctorat s-a elaborat n cadrul Facultii de Construcii a Universitii Tehnice din Cluj-Napoca, sub conducerea tiinific a profesorului dr. ing. Blint SZAB. Pe aceast cale, i mulumesc domnului profesor att pentrundrumarea acordat, c t si pen tru orientarea interesulu i meu spre dome niu l reab ilitri i struc turilor portante is torice.

Sprijinul financia r i suportu l tehnic au fost asigurate, din 2003, de biroul de proiectare n reabilitarea c ldirilor istoriceSC IROD M Srl., Cluj-Napoca.

De asemenea, doresc s mi exprim mulumirile fa de birourile de proiectare colaboratoare, fa de colegii ingineri, arhiteci i experi tehnici, care au contribuit la realizarea documentaiilor enumerate n Anexa 1.5 si care au pus la dispoziiaechipei releveele enumerate n Anexa 1.1.

Mulumesc n m od special instituiilor i persoanelor care au contribuit la culegerea informaiilor i a datelor ce au s tatla baza realizrii prezentei teze, respectiv celor care au participat la efectuarea calculelor, la realizarea ilustraiilor, acorecturilor i au sprijinit ntregul proces de studiu, elaborare i redactare.

Astfel, mulumesc urmtorilor:- SC Utilitas Srl, Centru de cercetare, proiectare n dom eniul reabilitrii patrim oniului Cluj-N., s i Fundaia Transilvania

Trust, pentru cunotinele acumulate, n special n perioada precedent anului 2003, si asigurarea specializrii mele de baz n domeniu l reab ilitri i structur ilor portante istorice,

- dintre experii cu care am cooperat, i mulumesc n mod special domnulu i prof. dr. ing. Petru RUS, pentrucolaborarea din cadrul expertizei i a proiectului pentru reabilitarea a rpantei istorice cu caracter baroc a bisericii reformatede pe strada Koglniceanu, Cluj-N.,

- dintre antreprizele respectiv maitri i dulgheri cu care s-a colaborat activ att n fazele de execuie a unor lucrri

de reabilitare, ct i pentru realizarea modelelor anexate la teza de fa, le mulumesc dup cum urmeaz: maistrului Mrton BIKKFALVI (SC Pro Restauratio Srl); domnului David BAXTER, directorului Centrului de specializare n reabilitarea patrimoniului construit - Castelul Bnffy din Bonida - pentru elaborarea modelului 1:2 al arpantei teoretice T.02; (Anexa6.2); echipei conduse de maistrul Attila GLFI, pentru realizarea modelului 1:1 al nodului tip3 (Anexa 6.1).

- colegilor care au contribuit la corectarea textelor redactate:arh. stag. Cristina BRZEIANU, ing. Cristina COLDEA; ing. Emese OLOSZ;- i n ncheiere, dar nu n ultimul rnd, pentru efortul depus i implicare, le mulumesc sincer colegilor din cadrul

echipe i proprii:ing. Boglrka BORDS, ing. Borka SNDOR, ing. Annamria ANDR, ing. Jzsef HARI i ing. Ilka KISGYRGY.

xiv Doctorand: ing. Dorot tya MAKAYT E H N I C



15/15

Tez de doctorat Conceptul structu ral baroc - Contr ibu i i la cercetarea arpantelor istor ice avnd c aracter baroc

CUVINTELE-CHEIEAL TEZEI DE DOCTORAT

arpant istoric cu caracter baroc

tipologie

analiza structural

intervenii structurale

reabilitare

Conductor ti in i fic : prof . dr . ing. Bl int SZAB Doctorand: ing. Doro t tya MAK AY u n2 UN I VE R I TATBA

Universitatea Tehnic Cluj-N.; Facultatea de Construcii

Documents

REZUMAT RO Makay Dorottya Lilly