1 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

EVALUARE RISC SEISMICCONFORM P100-3 / 2008

1. Date istorice referitoare la perioada construcţiei şi nivelul reglementărilor de proiectare aplicateAvând în vedere vârsta construcţiei (inainte de 1990) si functiunea acesteia (sopron) nu se poate preciza normativul antiseismic care a stat la baza proiectării.

2. Caracteristicile seismice ale amplasamentului (IMR 100 ani)Conform P100-1 / 2006 şi P100-3 / 2008:

Acceleraţia terenului

Valori ale perioadelor de colţ Factorul de amplificare dinamică Factorul de comportare (cadre metalice ) Clasa de importanţă la cutremur III

In vederea evaluării consecinţelor umane şi economice ale unui cutremur major precum şi a importanţei lor în acţiunile de răspuns post-cutremur clădirea se încadrează în clasa de importanţă-expunere 3

3. Descrierea construcţiei din punct de vedere structural- regim de înălţime Parter hstreasina=3,75m, hcoama=5,00m;- dimensiuni in plan: deschidere 8m si 6 travei de 4m => lungimea de 24m;- cadre transversale din stalpi metalici cu sectiune circulara inchisa si grinzi cu

zabrele din teava;- platforma de beton pe toata suprafata constructiei;- invelitoarea acoperisului este realizata din tabla cutata si pane din profile

laminate U care descarca pe grinzile cu zabrele;

4. Descrierea stării construcţiei la data evaluăriiConstrucţia prezintă o serie de degradări si deficiente structurale care au preponderent alte cauze decât cele seismice şi anume: Elementele metalice cu degradari locale ale stratului de protectie anticorosiva ; Lipsa contravantuirilor verticale si din planul acoperisului care sa asigure

conformarea spatiala si limitarea deplasarilor orizontale; Lipsa unor contravantuiri sau contrafise verticale care sa asigure stabilitatea

grinzilor cu zabrele;

Efectele acţiunii seismice din trecutNu se cunosc detalii privind comportarea clădirii la cutremurele din trecut. Este

posibil sa nu fi fost supusa actiunii nici unui cutremur pe toata durata de viata.

2 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

5. Stabilirea nivelului de cunoaştereNivelul de cunoaştere realizat determină metoda de calcul permisă şi valorile factorilor de încredere (CF). Conform tabelul 3.1 din P100-3/2008 prezentat mai jos privind modul de stabilire a metodelor de calcul şi a factorilor de încredere s-a stabilit un nivel de cunoaştere limitată KL1 (factorul de încredere 1,35).

Obiectivele de performanţă pentru evaluarea construcţieiEvaluarea seismică a clădirilor existente urmăreşte să stabilească dacă acestea satisfac cu un grad adecvat de siguranţă cerinţele fundamentale (nivelurile de performanţă) avute în vedere la proiectarea construcţiilor noi, conform P 100–1/2006.

Structura se verifică pentru asigurarea Cerinţei de siguranţă a vieţii (SV) in starea limita ultima asociată unui interval mediu de recurenţă al evenimentului seismic IMR=100 ani.

Alegerea metodologiei de evaluare şi metodei de calculAlegerea metodologiilor de evaluare se face pe baza criteriilor enumerate în P100-3/2008.În conformitate cu cerinţele de la punctele enumerate mai sus se alege aplicarea Metodologiei de nivel 2 (constructie cu structura metalica regulata pe un singur nivel, de importanta redusa amplasata in zona seismica cu valoarea ).

Metodologia de nivel 2 constă în:- evaluarea calitativă constând în verificarea listei de condiţii de alcătuire

structurală date în anexele corespunzătoare structurilor din diferite materiale;- evaluarea cantitativă bazată pe un calcul structural elastic şi factori de

comportare diferenţiaţi pe tipuri de elemente

3 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

6. Evaluarea calitativa6.1. Evaluarea gradului de indeplinire a conditiilor de conformare structurala (R1) pentru efectuarea analizei calitative se calculeaza punctajul dupa "Lista de conditii

pentru structuri din otel in cazul aplicarii metodologiilor de nivel 2 si 3" Tabelul C.2, pag.71, P100/3-2008.

4 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

(i) Conditii privind configurarea structurii (conform criteriu"i" din tabelul C1) Traseul incarcarilor este continuu Sistemul este redundant (are suficiente legaturi pentru a avea stabilitate laterala

si suficiente zone potential plastice) Nu exista niveluri slabe din punct de vedere al rezistentei NU exista niveluri flexibile Nu exista modificari importante ale dimensiunilor in plan ale sistemului structural

de la un nivel la altul Nu exista discontinuitati pe verticala Nu exista diferente intre masele de nivel mai mari de 50% Efectele de torsiune de ansamblu sunt moderate Legatura dintre infra si suprastructura are capacitatea de a asigura transmiterea

eforturilor Infrastructura este in masura sa transmita la teren fortele verticale si orizontale

si sa asigure stabilitatea la rasturnarea constructiei.In concluzie criteriul (i) are un grad moderat de neindeplinire cu un punctaj

acordat de 35 de puncte.

5 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

(ii) Conditii privind interactiunile structurii (conform criteriu"ii" din tabelul C1) Distantele pana la cladirile vecine depasesc dimensiunea minima de rost,

conform P100-1/2006 Planseele intermediare au o structura de sustinere si preluare a fortelor

orizontale proprie sau sunt ancorate adecvat de structura principala Peretii nestructurali sunt izolati de structura (sau legati flexibil)

In concluzie criteriul (ii) este indeplinit integral cu un punctaj maxim acordat de 10 puncte.

(iii) Conditii privind alcatuirea elementelor (conform criteriu"iii-a" din tabelul C2 prezentat mai sus)

In concluzie criteriul (iii) are un grad moderat de neindeplinire cu un punctaj acordat de 25 de puncte.

(iv) Conditii referitoare la planseu/acoperis (conform criteriu"iv" din tabelul C2 prezentat mai sus)

In concluzie criteriul (iv) are un grad moderat de neindeplinire cu un punctaj acordat de 6 puncte.

Punctajul total pentru ansamblul conditiilor de alcatuire a structurii de otel analizate (gradul de indeplinire a conditiilor de alcatuire seismica) este R1=76 puncte.

Conform Tabel 8.1 P100/3-2008 structura se incadreaza in clasa de risc seismic III

6 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

6.2. Evaluarea gradului de afectare structurala (R2) evaluarea starii de degradare a elementelor structurale se face pe baza punctajului

obtinut conform Tabelului C.3, pag.74, P100/3-2008 pentru diferitele tipuri de degradari identificate.

7 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

(i) Degradari produse de actiunea cutremurului (conform criteriu"i" din tabelul C3)Criteriul (i) este indeplinit integral cu un punctaj maxim acordat de 50 puncte.

(ii) Degradari produse de incarcari verticale (conform criteriu"ii" din tabelul C3)Criteriul (ii) este indeplinit integral cu un punctaj maxim acordat de 20 puncte.

(iii) Degradari produse de incarcarea cu deformatii (conform criteriu"iii" din tabelul C3)Criteriul (iii) are un grad moderat de neindeplinire cu un punctaj acordat de 6

puncte.

(iv) Degradari produse de o executie defectuoasa (conform criteriu"iv" din tabelul C3)Criteriul (iv) are un grad moderat de neindeplinire cu un punctaj acordat de 6

puncte.

(v) Degradari produse de factori de mediu (conform criteriu"v" din tabelul C3)Criteriul (v) are un grad moderat de neindeplinire cu un punctaj acordat de 6

puncte.

8 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

Punctajul total pentru ansamblul degradarilor structurii de otel analizate (gradul de afectare structurala) este R2=88 puncte.

Conform Tabel 8.2 P100/3-2008 structura se incadreaza in clasa de risc seismic III

6.3. Evaluarea gradului de asigurare structurala seismica (R3)Conform metodologiei de nivel 2 se determina valorile individuale ale indicatorului R3

pentru fiecare din elementele structurale cu expresia:

Edj, Rdj efortul sectional de proiectare, respectiv, efortul capabil in elementul jqj factorul de comportare specific al elementului j (conform Tabel C.4, pag. 75, P100/3-08)

9 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

Se estimeaza valoarea lui q=1 pentru structura neconsolidataEfectuare calcul structural elastic al cadrului transversal - metoda fortelor seismice static echivalente

Forta seismica ;

greutate proprie aferenta unui cadru - 300 kg (stalpi + ferma)- 415 kg (pane U80)- 250 kg (tabla cutata)

Total - 965 kg

10 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

7.43 kN

X

Z

Normativ : STASIpoteza : ST1

In urma calculului static la starea limita ultima (ULS) in gruparea speciala rezulta urmatoarele eforturi in stalp: NEd=-16,6kN MEd=10,17kN*m

11 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

Caracteristici stalp

Conform Tabel 8.3 P100/3-2008 structura se incadreaza in clasa de risc seismic III

7. Evaluarea cantitativaUtilizand rezultatele din calculul static liniar ,obtinute mai sus, se verifica conditia de

rezistenta:

relatia devine:

8. Evaluarea finala si formularea concluziilor

Pe baza rezultatelor obtinute din evaluarea calitativa constructia analizata se incadreaza in Clasa Rs III, care cuprinde constructiile care sub efectul cutremurului de

12 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

proiectare pot prezenta degradari structurale care nu afecteaza semnificativ siguranta structurala, dar la care degradarile nestructurale pot fi importante.

In urma analizei cantitative elementele principale de rezistenta (stalpii) nu verifica conditia de rezistenta si stabilitate, , in consecinta constructia se incadreaza in Clasa Rs I, din care fac parte constructiile cu risc ridicat de prabusire la cutremurul de proiectare corespunzator starii limita ultime.

9. Solutia de reabilitare (consolidare)

Ca urmare se impune suplimentarea numarului de stalpi, realizarea de contravantuiri verticale atat in planul cadrelor cat si al peretilor longitudinali. Aceste interventii coincid si cu nevoile beneficiarului de a realiza pereti interiori si inchideri exterioare iar suplimentar se vor dispune grinzi transversale la cota +2,80 pentru a sustine tavanul.

10. Evaluarea calitativa dupa consolidare10.1. Evaluarea gradului de indeplinire a conditiilor de conformare structurala (R1) pentru efectuarea analizei calitative se calculeaza punctajul dupa "Lista de conditii

pentru structuri din otel in cazul aplicarii metodologiilor de nivel 2 si 3" Tabelul C.2, pag.71, P100/3-2008.

(i) Conditii privind configurarea structurii (conform criteriu"i" din tabelul C1)Criteriul (i) este indeplinit integral cu un punctaj maxim acordat de 50 de

puncte.

(ii) Conditii privind interactiunile structurii (conform criteriu"ii" din tabelul C1)Criteriul (ii) este indeplinit integral cu un punctaj maxim acordat de 10 de

puncte.

(iii) Conditii privind alcatuirea elementelor (conform criteriu"iii-c" din tabelul C2)Criteriul (iii) este indeplinit integral cu un punctaj maxim acordat de 30 de

puncte.

(iv) Conditii referitoare la planseu/acoperis (conform criteriu"iv" din tabelul C2)Criteriul (iv) este indeplinit integral cu un punctaj maxim acordat de 10 de

puncte.

Punctajul total pentru ansamblul conditiilor de alcatuire a structurii de otel analizate (gradul de indeplinire a conditiilor de alcatuire seismica) este R1=100 puncte.

Conform Tabel 8.1 P100/3-2008 structura se incadreaza in clasa de risc seismic IV

10.2. Evaluarea gradului de afectare structurala (R2)

13 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

evaluarea starii de degradare a elementelor structurale se face pe baza punctajului obtinut conform Tabelului C.3, pag.74, P100/3-2008 pentru diferitele tipuri de degradari identificate.

(i) Degradari produse de actiunea cutremurului (conform criteriu"i" din tabelul C3)Criteriul (i) este indeplinit integral cu un punctaj maxim acordat de 50 puncte.

(ii) Degradari produse de incarcari verticale (conform criteriu"ii" din tabelul C3)Criteriul (ii) este indeplinit integral cu un punctaj maxim acordat de 20 puncte.

(iii) Degradari produse de incarcarea cu deformatii (conform criteriu"iii" din tabelul C3)Criteriul (iii) are un grad moderat de neindeplinire cu un punctaj acordat de 6

puncte.

(iv) Degradari produse de o executie defectuoasa (conform criteriu"iv" din tabelul C3)Criteriul (iv) are un grad moderat de neindeplinire cu un punctaj acordat de 6

puncte.

(v) Degradari produse de factori de mediu (conform criteriu"v" din tabelul C3)Criteriul (v) are un grad moderat de neindeplinire cu un punctaj acordat de 6

puncte.

Punctajul total pentru ansamblul degradarilor structurii de otel analizate (gradul de afectare structurala) este R2=88 puncte.

Conform Tabel 8.2 P100/3-2008 structura se incadreaza in clasa de risc seismic III

10.3. Evaluarea gradului de asigurare structurala seismica (R3)

Se estimeaza valoarea lui q=1 pentru structura consolidataEfectuare calcul structural elastic al cadrului transversal - metoda fortelor seismice static echivalente

Forta seismica ;

greutate proprie aferenta unui cadru - 630 kg (stalpi+ferma+grinzi)- 415 kg (pane U80)- 250 kg (tabla cutata)- 960 kg (planseu cota + 2,80)

Total - 2255 kg

distribuţia forţei seismice:

14 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

7.51 kN

8.27 kN

X

Z

Normativ : EurocodIpoteza : ST1

In urma calculului static la starea limita ultima (ULS) in gruparea speciala rezulta urmatoarele eforturi in stalp: NEd=-12kN MEd=0,03kN*m

15 din 15 Expertiză Tehnică – Breviar de calcul

Caracteristici stalp

Conform Tabel 8.3 P100/3-2008 structura se incadreaza in clasa de risc seismic IV

11. Evaluarea cantitativa dupa consolidare

Utilizand rezultatele din calculul static liniar ,obtinute mai sus, se verifica conditia de

rezistenta:

relatia devine:

12. Concluzii

Structura consolidata indeplineste cerintele de conformare in cazul aparitiei unui nou cutremur, conform cerintelor de cod.