expertizare ba - 2

8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 2

1/131

Expertizarea i consolidarea

seismic a construciilor din

beton armatCursul 2

1


2/131

Aspecte eseniale pt. evaluarea seismic a

une construc ex stente

Verificarea alctuirii de ansamblu a construciei pentru a

identifica dac exist premisele unei comportri favorabile

Verificarea prin calcul a structurii de rezisten

,

Verificarea alctuirii de detaliu a elementelor structuralei nestructurale

2


3/131

c tu rea e ansam u a construc or

1) Simplitatea structurii presupune existena unui sistem structural

continuu i suficient de puternic care s asigureun traseu clar, ct mai directi nentrerupt* al

.

toate elementele cldirii s fie preluate de planee -

diafragme orizontale - i transmise structurii verticale,iar de la aceasta s fie transferate la teren prinintermediul sistemului de fundare.

3


4/131


2) Redundana structural ruperea unui singur element sau a unei singure

pierderea stabilitii trebuie s se realizeze un mecanism de plastificare

cu su c ente zone p ast ce, care s perm texploatarea rezervelor de rezisten ale structurii io disipare avantajoas a energiei seismice.

* Not: Pentru a fi redundant o structur cu multiple legturi interioare

(multiplu static nedeterminat) trebuie s aib toate legturile. , ,beton armat nu prezint redundan, dac lungimile de nndire alearmturilor din stlpi sunt insuficiente.

4


5/131


3) Geometria (configuraia) structurii Proiectarea seismic actual urmrete realizarea unei,

plan, permind o transmitere directi pe un drum scurt aforelor de inerie aferente maselor distribuite n cldire

s e mpor an ca s ruc ura s prez n e, pe c pos , uniformitate pe verticala construciei, urmrindu-se s seelimine apariia unor zone sensibile, n care concentrarea

produce ruperi premature

Prin alegerea unei forme avantajoase a construciei, printr-o,laterale de rezisten a structurii se urmrete reducerea nct mai mare msur a excentricitilor.

5


6/131


3) Geometria (configuraia) structurii Detectarea prezenei unor eventuale legturi locale slabe.

actuale de proiectare seismic s-ar fi impus separarea prinrost seismic).

Soluie Introducerea unui rost seismic

Stlpi noi din

Zidrie

portant

ROST SEISMIC

6Legtur slab, puternic fisurat


7/131


3) Geometria (configuraia) structurii Detectarea fenomenelor de torsiune general sub,

asimetriilor de mase i rigiditi.

Moment de torsiune general

7Soluie Reducerea excentricitilor prin introducerea unor noi elemente rigide


8/131


4) Rolul de aib rigid al planeelor Detectarea gradului n care planeele asigur o

seismice orizontale.

* La cldirile vechi,planeele de lemn sau din bolioare de crmid pe grinzimetalice nu pot asigura o conlucrare spaial a ansamblului zidurilor

por an e ezavan a u c une e n e pa e e z r e, ma s e pr ngoluri de ui sau de ferestre, nu pot fi ajutate printr-o conlucrare spaial cu

alte linii de palei mai puternice.** Soluia de introducere a unor planee de beton armat aduce avantaje

importante, dar creeaz n acelai timp i condiii pentru manifestarea maironun at a unor torsiuni enerale atunci cnd exist asimetrii de mase i/sau

8de rigiditi.


9/131


4) Rolul infrastructurii i/sau al fundaiilor Detectarea gradului n care sistemul de fundare i

pentru a transmite ct mai uniform la terenul de fundaresolicitrile generate de aciunea forelor seismiceor zonta e.

9


10/131

Caracterizarea cldirilor din Romnia

up per oa a n care au ost rea zatea rea per oa e n care a os rea za c rea

este hotrtoare pentru a cunoate: materialele folosite la execuia elementelor structurale; sistemele constructive utilizate n perioada respectiv n

Romnia stadiul prescripiilor tehnice i n mod special al celor

re er toare a pro ectarea se sm c , at t pentru structur e erezisten, ct i a elementelor nestructurale, cum sunt

pereii neportani de nchidere i despritori ,

regul caracteristice epocii n care a fost realizat

10


11/131

PERIOADA DE NCEPUT

DE SECOL


12/131

er oa a -u rare excep , e onu e onu arma nu erau

folosite ca materiale structurale

,supraterane

Cldirile obinuite erau construite dup reguli

emp r ce n ceea ce pr vete a ctu rea spunereaelementelor portante verticale

foarte precar

Frapeaz discrepana ntre nivelul elevat de proiectare alunor construcii importante de stat (podurile i silozurilelui Anghel Saligny) i caracterul rudimentar al moduluide roiectare i realizare a cldirilor obi nuite.

12


13/131

er oa a -

Planee din lemn cu grinzi dese cu tavan Planee din grinzi metalice dese i

u ormeaz a e r g e care s as gure con ucrareaspaial a zidurilor portante la aciunea forelor orizontale,astfel nct acestea lucreaz practic independent ieventualele caren e de rezisten lateral ale unor ere i nu

pot fi suplinite printr-o redistribuie spaial a solicitrilororizontale ctre ali perei cu rezistene mai mari.

Transmit ncrcrile ravita ionale unidirec ional

13


14/131

er oa a -

Majoritatea ncrcrilor gravitaionale sunt preluate de pereii portani,planeelor nu posed lestarea necesarpentru a prelua n bunecondiii ncrcrile orizontale seismice acionnd dup direcia lor.

14

forelor seismice au aprut la pereii nelestai (de rigidizare).


15/131

er oa a -

Nu dispuneau nc de centuri de beton armatpe liniilepereilor portani. Grinzile de planeu erau de regul simplurezemate pe acet a, r eg tur e ancorare ntre p anee

perei.

Astfel, sub aciunea cutremurelor succesive din 1977, 1986 i, capete e gr nz or s-au m cat pe pere portan n

planeelor o flexibilitate sporit chiar la aciuneancrcrilor verticale, ct i la cea a circulaiei de vehicule

insecuritate locatarilor.

Fenomenul s-a observat n mod deosebit la cldirile publice

ale acestora, cum sunt cldirile judectoriilor, tribunaleloricolilor. Au fost cazuri n care nlocuirea planeelor de lemnsau cu grinzi metalice prin plci de beton armat s-a doveditnecesar n pr mu r n pe acest cons erent.

15


16/131

er oa a -

Lipsa centurilor coroborat cu deschideri mai mari aleplaneelor au generat carene deosebite din punct de vederea ancor r ntre pere e cap t ronton p anee

tendina de desprindere a peretelui nelestat

16


17/131

er oa a - PEREII PORTANI DE ZID RIE

La stabilirea dispoziiei n plan a pereilor portani i a celor de,maselori a rigiditilor elementelor portante verticale. Astfel,exist frecvent cazuri n care apardisimetrii importante alemaselor i rigiditilor elementelor verticale.

Ct timp planeele nu asigur o conlucrare spaial a structurii, acestedisimetrii nu cauzeaz efecte semnificative de torsiune eneral subaciunea forelor seismice.

Dac prin proiectul de consolidare a cldirii se prevede nlocuirea,

importani trebuie luat n considerare la verificarea prin calcul aansamblului pereilor portani n situaia de dup consolidare i, dac

,

deficiene. 17


18/131


Rolul pereilor de rigidizare (dispui perpendicular pe ceizacionnd dup direcia respectiv, nu era luat n considerare,aceti perei fiind prevzui de multe ori prea rari sau realizai

n z r e e gros me prea m ca ( 2 crm ).

Pe parcursul exploatrii cldirii, n pereii portani s-au

mari, pentru ui sau nise, care au fost de natur s slbeasc nmod semnificativ unii palei de zidrie.

Tot n mod necontrolat s-au executat uneori n timpsupraetajricare au dus la suprasolicitarea la compresiune aunor ere i ortan i i totodat la ma orarea cores unztoare asolicitrilor din aciuni seismice.

18


19/131


Exist situaii cnd s-au realizat ulteriorextinderi n plan a,de multe ori diferite de cele ale construciei iniiale. Extinderilerespective s-au executat n mod frecvent fr asigurarea unoreser ntre z r e no ce e vec , ceea ce s-a marcat pr ndesprinderi sau fisuri verticale sub aciunea cutremurelor.

-multe cazuri chiar in interiorul corpurilor executate n aceeaietap.

19


20/131


n cazurile cnd cldirile au fost executate improvizat, fr, -foarte grave cum ar fi necorespondena pe vertical a poziieiunor perei portani sau de rigidizare.

* Situaii de acest fel au ieit la iveal n mod deosebit n cazulsupraetajrilor.

20


21/131

er oa a -

boli de crmid, grinzi metalice sau grinzi de lemn

n paleii verticali de zidrie nu a permis transmiterea unormomente de ncastrare buiandrugii nu au putut lucra carigle de cuplare n general, paleii de zidrie trebuieca cu a ca n te conso e vert ca e pe toat n mea c r ,conectate ntre ele la nivelul planeelor prin legturi

pendulare

21


22/131

er oa a - PEREII DE ZID RIE PE N LIMEA PODULUI

La cldirile cu pod locuibil, dac,capete pe nlimea podului aparfrecvent ziduri de fronton cu

necorespunztor, acestea se potrsturna sub aciunea forelor

Proiectele de consolidare trebuie s

cuprind totdeauna i msurile deas gurare a aces or ron oane, ar al altor elemente verticale nconsol, cum sunt aticele nalte de

22

courile de fum


23/131

er oa a - FUNDAIILE

Nu se dispunea practic de nici un material satisfctor,

permanent cu umiditatea din sol

La cldirile cu ere i ortan i din zidrie suficient de ro i de la

2 crmizi n sus) sistemul de fundare cu cea mai frecventutilizare a constat n simpla continuare a pereilor portani,

suprateran, fie cu o evazare prin ngroarea zidriei n parteasubteran. De cele mai multe ori zidria de fundaie a fost

, -umiditatea solului.

Zidria de iatr mai adecvat din acest unct de vedere a fostmai rar utilizat.

23


24/131

er oa a - FUNDAIILE

n perioada dinainte de 1920 nu se dispunea nc dect de

(acest termen de fapt nc nici nu exista), astfel csuprafeelen plan ale fundaiilor erau stabilite mai mult peconsiderente constructive.

La expertizarea cldirilor, examinarea dimensiunilor i strii

vecintatea pereilor portani este indispensabil, fundaiileputnd reprezenta puncte nevralgice ale construciei.

24


25/131

PERIOADA INTERBELIC

1920-1940


26/131

er oa a - Introducerea pe scar tot mai larg a betonului ca

material de construcie, sub forma betonului armat la,

armat la fundaii a permis trecerea la cldiri cunl imi mai mari n mod curent n la 10 eta e

Lipsa, cu rare excepii, a preocuprilor proiectanilorentru luarea n considerare a cerin elor de bun

comportare a cldirilor la aciuni seismice nu au

existat nici un fel de prescripii oficiale de proiectareseismic* Aceast ignorare a problemelor de proiectare seismicnu a fost specific doar

Romniei ci a constituit n e al msur o caren i entru celelalte ride eglob cu teritorii afectate de cutremure.

26


27/131

er oa a -steme e construct ve ut zate n mo curent:

1. Pentru cldirile cu puine niveluri, s-au meninut n

crmid. S-a beneficiat n plus de avantajele oferite deintroducerea betonului armat, att la planee, ct i la alteelemente din com onen a structurilor de rezisten centuri

buiandrugi, stlpi locali etc.) i totodat de utilizarea betonuluisimplu sau armat ca material de baz pentru fundaii;

. , - -generalizat sistemele constructive cu structuri din betonarmat monolit, cu grinzii stlpi.

structuri din beton armat cu grinzi i stlpi n locul celor cu perei portani dezidrie, n msura n care cerinele de libertate a spaiilori de flexibilitatefuncional au impus-o (la blocurile de locuine cu magazine mari la parter, lac r e e magaz ne e a a e, a cons ruc e e rour e c.

27


28/131

er oa a - Structurile cu perei portani din zidrie pentru

cldiri cu puine niveluri

Introducerea betonului armat monolit ca soluie curent pentruplanee a adus mbuntiri semnificative:

, ,

conlucrare spaial ntre pereii portani i prin aceastacreeaz posibilitatea unei redistribuii a forelor orizontale

Prin folosirea la planee a plcilor armate ortogonal s-a

realizat o transmitere bidirec ional a sarcinilorgravitaionale la pereii portani longitudinaliitransversalio lestare mai uniform a pereilor, cu

orizontale acionnd dup orice direcie n plan 28


29/131

er oa a - Structurile cu perei portani din zidrie pentru cldiri cu puine

niveluri

adus mbuntiri semnificative:

O ancorare mai bun ntre perei i planeele din beton armat;

Chiar dac planeele se menin din lemn sau din grinzi metalice,prevederea de centuri de beton armat pe liniile pereilor portanicreeaz posibilitatea unei ancorri mai bune ntre perei i planee;

Centurile de beton armat creeaz legturi mai bune ntrepereii portani longitudinali i cei transversali;

,de zidrie, permit ca plinurile orizontale dintre golurilesuprapuse s funcioneze n mod eficient i ca rigle de cuplare

29


30/131

er oa a - Structurile cu perei portani din zidrie pentru

cldiri cu puine niveluri

Aceste avantaje n comportarea la solicitri seismice s-au realizatde fapt implicit prin folosirea betonului armat la planee i nuurmrindu-se n mod deliberat acest scop, care n epocarespectiv nu constituia nc o preocupare efectiv a

proiectanilor.

fundaiilor zidurilor portante progrese importante

Celelalte nea unsuri ale structurilor cu ere i ortan i dezidrie neconformai din punct de vedere seismic, semnalatenainte la cldirile din perioada de nceput de secol, s-au

.

30


31/131

er oa a - Structurile cu grinzi i stlpi din beton armat pentru

cldiri multietajate (pn la 10 etaje)

Exist o difereniere cu caracter fundamental ntrestructurile n cadre i structurile formate din grinzi i stlpi

conformare i armare:1. Cadrele s fie capabile s preia fore orizontale acionnd

dup orice direcie n plan.

2. Rigiditile ansamblului de cadre la deplasri orizontale.

3. Stlpii s fie continui pe vertical pn la nivelulinfrastructurii.

31


32/131



Exist o difereniere cu caracter fundamental ntrestructurile n cadre i structurile formate din grinzi i stlpi

conformare i armare:4. Armturile longitudinale din rigle sfie astfel dispuse nct

s asigure preluarea momentelor de continuitate n noduri,att pentru momentele negative, ct i pentru cele pozitive.

. ,n special a etrierilor din stlpi, s se asigure o bunconfinare a betonului i mpiedicarea flambrii barelor dearmatur

32


33/131



La o construcie existent, controlul satisfacerii tuturor acestorcerine este foarte dificil de realizat, mai ales cnd nu sedispune i de proiectul de execuie cu detaliile de armare, ceeace pentru cldirile mai vechi reprezint cazul curent.

La construciile realizate nainte de 1940, avariate sau parial,

unele caracteristici ale armturilor rmase dezgolite, s-aconstatat c n marea majoritate a cazurilor, cerinele precizateanter or nu erau sat s cute ec t n m c m sur sau e oc.

33


34/131



Pe considerente de economie greit neleas, s-a constatattendina de a se adopta seciuni foarte mici pentruelementele din beton armat i mai cu seam pentru stlpi.

La execuia acestor cldiri s-au utilizat betoane de calitatemodest, cu mrci echivalente cel mult clasei C8/10.

valori foarte mari (uneori chiar supraunitare), ale

c nerespectri flagrante ale cerinelor de ductilitate

34


35/131



n Bucureti, la cutremurul din 1940, socotit a fi fost de gradul7 pe scara Mercalli, numeroase blocuri de locuine etajate custructuri de acest fel au fost avariate semnificativ.

-de pe Bd. N. Blcescu, avnd 12 etaje i care, pe lngdefectele structurale caracteristice epocii, a avut i defectespec ce mportante.

35


36/131

ocu

36


37/131


cldiri multietajate (pn la 10 etaje) ,

celelalte cldiri nalte din Bucureti au fost n majoritateacazurilor insuficiente, construciile n cauz rmnnd ncont nuare vu nera e a ac unea cutremure or urmtoare.

n l94l, profesorul Aurel Bele a publicat o brour cuprinzndrinci alele constatri fcute la cutremurul din 1940 i n cadrul

creia a semnalat cldirile care au fost consolidatenecorespunztori au rmas n continuare n pericol la

. ,tiinific, lucrarea prof. Bele nu a avut n perioada imediaturmtoare ecoul necesari a revenit n actualitate abia mai

, .

37


38/131



Bucureti au ieit la iveal n modul cel mai vizibil lacutremurul din 4 martie 1977, care dei un pic mai slab din

punct e ve ere a magn tu n , s-a caracter zat pr ntr-un

spectru de rspuns mai defavorabil pentru cldirile custructur flexibil, cum sunt cele nalte cu grinzi i stlpi.

n 1977 aproape 40 de blocuri de locuine din aceastcategorie s-au prbuit, n condiiile n care din miile de cldiri

- . Totui, i n 1977 din cldirile interbelice cu racile similare

celor prbuite au supravieuit totui o serie de blocuri, carens au su er t avar ma ore.

38


39/131



1977 datorit n primul rnd aportului adus de pereiidespritori i de nchidere, care n acea vreme se realizau dinz r e e crm care au part c pat n mo esen a a

preluarea forelor seismice. Ri idit ile acestor ere i au fost dominante n ra ort cu cele ale

scheletelor de beton armat, pe care le-au descrcat de cea maimare parte a solicitrilor seismice.

fisuri la 45 produse de eforturile principale de ntindere)confirm contribuia acestor perei la salvarea cldirilor ncauz .

39


40/131


cldiri multietajate (pn la 10 etaje) -

multe ori realizate fr asigurarea prevederii unor rosturintre cldirile nvecinate. De aceea, supravieuirea unor

ocur cu structur ma s a este pos s ost n uenati deproptirea lateral reciproc ntre cldirile alipite, ceea cear explica i faptul cblocurile de capt au avut de regulavarii mai pronunate sau s-au prbuit cu prioritate.

O concluzie cu caracter general este c astzi, n perspectiva

,PERICLITATE I CARE NECESIT A FI ANALIZATEI CONSOLIDATE CU PRIORITATE SUNT CELE

- .

40


41/131

PERIOADA POSTBELIC

1950-1977


42/131

er oa a - Perioada 1940-1950 este mai puin semnificativ,

deoarece n acest interval, din cauza rzboiului, s-a.

Pe msur ce s-a trecut treptat de la economia de pia la, -

proiectare de stat, care au constituit nucleele deformare a noii enera ii ostbelice de in ineri roiectan i

A aprut necesitatea de abordare a unorconcepii mai

de rezisten ale cldirilor.

42


43/131

er oa a -par a unor preocup r , eocam at a un n ve ma

rudimentar, n legtur cu necesitatea de a se lua n

considerare si solicitrile seismice. La primele proiecte realizate n perioada respectiv, s-a

inut seama mai puin de aspectele legate de concepia deansamblu a structurilor, proiectarea seismic axndu-se numai pe o verificare prin calcul static la fore

, .

n SUA ncepe o aciune mai ampli mai sistematic de

ingineriei seismice, impulsionat n special de efectelecutremurului puternic din l940 de la El Centro

a orn a .

43


44/131

er oa a - Normativul P.13-63 - prima prescripie de proiectare

seismic din Romnia

Standardul 2923-63: prima hart de macrozonare seismic ateritoriului Romniei (Bucuretiul intra n zona de grad 7 dupscara Mercalli).

* Harta lua n considerare n principal efectele cutremurelor vrncene i se bazan special pe datele cunoscute de la cutremurul din noiembrie l940.

anchet la principalele uniti de nvmnt superior, de

proiectare i de cercetare coninutul normativului a devenitcunoscu pro ec an or cu mu na n e e o c a zarea u

ideile de baz ale normativului au nceput s fie

44


45/131

er oa a - Principalele caracteristici ale normativului P.13-63:

1. Pentru prima dat s-a scos n eviden faptul casigurarea

,se pune pe prim plan i necesitatea unei concepii corecte aansamblului construciei.

Pe aceast n e, s-a artat n spec a mportana ev t r

efectelor defavorabile de torsiune general prin evitarea saureducerea la minimum a disimetriilor de mase i de rigiditiaelementelor portante, respectiv a excentricitii centrului derigiditate n raport cu centrul maselor.

-,alctuirea cldirilor, care sunt de natur a influenacomportarea la solicitri seismice.

45


46/131


2. S-a introdus ideea catt mrimea, cti distribuia forelor

bazeze pe un calcul dinamic, n funcie de caracteristiciledinamice ale construciei.

D str ua pe vert ca a ore or or zonta e se sm ce rezu ta

apropiat de o form triunghiular sau parabolic, diferit decea uniform cunoscut la noi pn atunci.

** Pentru a ine cont de interaciunea dintre teren i construcie,fora seismic de calcul se multiplica cu coeficientul de

proprie a construciei.

!!! n lipsa unor nregistrri experimentale ale cutremurelor din Romnia, s-aadoptat curba spectral folosit n SUA, bazat pe cutremurele californiene.

46


47/131


2. Dup cum s-a dovedit ulterior la cutremurul din 1977, valorile

- . au fost cu mult subevaluate, n special pentru structurilen cadre etajate, ceea ce a condus la o subdimensionare

proiectate pn n 1977.Carena provine din diferena ntre specificul cutremurelorcaliforniene, cu focar de mic adncime, pe care s-a bazatcurba spectrali cel al CUTREMURELOR VRNCENE

CU FOCAR DE MARE ADNCIME.

47


48/131

pectru norma zat e acce era3.50

3.00

P13-63

P13-70

El Centro 1940

2.00

2.50

INCERC N-S 1977

1.00

1.50

0.50

.

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

T [s]

*** Exceptnd cele 2 scri de bloc, construciile n cadre etajate realizate n perioada

48

- au rez stat totu a cutremuru n , ove n c aceste c r auavut ductilitatea necesar pentru a putea dezvolta deformaii post-elasticeimportante, nsoite de degradrile corespunztoare, fr a atinge ns colapsul.


49/131


. . -constituie gradarea forelor orizontale seismice de calculdup clasa de importan a construciilor.

4. In ceea ce privete ductilitatea, este de precizat c dei valorile

premiza c structura prezint o ductilitate satisfctoare,condiia de ductilitate nu era exprimat n mod explicit. De

.

49


50/131


5. O caren a normativului, legat de nivelul pe plan mondial al

l constituie faptul c verificarea prin calcul la fore orizontalese limita la verificarea la condiia de rezisten, fiind ignorate

.

Condiia de rigiditate, exprimat prin limitarea mrimilordeplasrilor relative de nivel, nu figura deloc n normativ, cade altfel nici n prescripiile din epoca respectiv din alte ri cuteritorii seismice.

,utilizate pentru forele orizontale seismice (c=2%-3%), acondus n cazul construciilor n cadre etajate la structuri

,

aceast categorie ajungnd s capete denumirea construciiP.l3 50


51/131


6. Normativul se mai caracterizeaz prin faptul c se refer numai

.siguran a construciilor existente din perioada interbelic,avariate la cutremurul din l940, nu formau nc la data

.

7. n 1970 a aprut o nou redactare a normativului (P.13-70),care menine linia general a prescripiilor din l963 cu unelerectificri, cea mai semnificativ fiind modificarea curbeispectrale de calcul; valorile maxime ale coeficientului de

am li icare iind reduse cu 50%.

51


52/131

er oa a - Sisteme constructive utilizate n mod frecvent

ntruct cldirile noi erau n cvasi-totalitate proprietate de stat,

fost influenat n mod hotrtor de condiiile foarte severe deeconomie impuse de conducerea politic din acea vreme:

Pentru cldirile de locuit era interzis s se prevadascensoare n cazul construciilor avnd pn la P+4E

.a celor fr ascensoare, adic a celor pn la P+4 etaje.

* n aceste condiii, ntruct costul/ml desfurat al construciilorscdea cu numrul de niveluri prin micorarea ponderii costuluifundaiilori acoperiului, nlimea optim era cea maximal adomeniului respectiv, adicP+4E, care astfel a devenit soluiapredominant pentru cldirile joase.

52


53/131


Necesitatea ascensoarelorla cldiri mai nalte aducea oscumpire pronunat, astfel ca la P+5E i la P+6E devenea

rohibitiv. Aceasta a fcut ca entru cldirile nalte limitainferioar considerat ca economic s fie P+7E.

* Marea majoritate a construciilor din aceast categorie dinepoca l950-l977 au fost realizate n consecin cu P+7EP+10E.

53


54/131


Introducerea pe scar din ce n ce mai larg a prefabricrii ,

apoi i la structurile principale de rezisten. Avantaje:

reducerea eneral a consumului de mano er e antier

concentrarea n fabrici a operaiunilor care cer o manoperde calificare superioar;

viteza mai mare de execuie;

reducerea consumului de material lemnos n cofraje i

pentru sus ner e co ra u u p anee or.

54


55/131

er oa a - Structuri pentru cldiri cu puine niveluri ( P+4E)

Pentru blocurile de locuine frmagazine mari la parter, n cazulrealizrii lor ru ate n ansambluri cuun numr mare de apartamente realizarea numai din panouri (de

,grinzi intermediare schemconstructiv de tip fagure (cu

travee).

55


56/131


La cldirile de locuit izolate, tot fr magazine mari la parter,-

din zidrie de crmidi planee prefabricate:

1. Solu ia cu ziduri ortante transversale dis use la fiecaretravee - sistem de tip fagure

56

Discrepan evident ntre capacitile portante

ale pereilor structurali de pe cele dou direcii


57/131


2. Soluia cu ziduri portante longitudinale, n care pereii

(sistem de tip celular"), iar planeele din fii prefabricatereazem pe pereii longitudinali, cei transversali avnd rolul

e r g zare e pre uare a ore or or zonta e ac on n

transversal construciei.

57


58/131


Treptat, n special la cldirile cu P+3E i P+4E, au nceput s se

smburi de beton armat turnai pe msura ridicrii zidrieii folosind zidria drept cofraj pe feele comune.

58


59/131


La cldirile cu magazine mari la parter s-au utilizat de cele, ,

beton armat monolit sau cu grinzi prefabricate i stlpimonolii.

Doar la parter structura n cadre,fr perei de umplutur, lucreazca o s ruc ur ex , n mp cela etaje pereii de umplutur dinzidrie rigidizeaz cadrele, astfel c

pe ansamblu se poate ajunge la ostructur rigid cu parter flexibil.

59


60/131


Pentru buiandrugii peste golurile de ui i de ferestre, n perioada

- n cazul plinurilor orizontale de nlimi reduse,

buiandrugii s-au turnat monolit, ncorporndu-se ncentur e n reptu p anee or;

n cazul plinurilor orizontale mai nalte, care intervin ns ecial la olurile de u i interioare s-au revzutbuiandrugi independeni, de regul prefabricai.

60


61/131

er oa a - Structuri pentru cldiri multietajate (P+7E P+10E)

La construciile fr magazine mari la parter s-au utilizat tot

, .Avnd n vedere numrul mai mare de niveluri, dimensionrile

pereilor structurali din panouri i n special cele ale mbinrilor, ,

verificrilor prin calcul. Soluia dominant la cldirile nalte a fost cea cu perei

structurali din beton armat monolit, cu sau fr cadreintermediare.

61


62/131

er oa a - Structuri pentru cldiri multietajate (P+7E P+10E)

Structurile de tip fagure

,parapete din materiale termoizolatoare, de obicei din zidriede beton celular autoclavizat.

un numr restrns de blocuri nalte din Bucureti au fost

realizate cu perei turnai n cofraje glisante. Planeele s-au executat monolit rezemate e oluri lsate n ere iiglisai, sub forma unor cutii de lemn care se demonteazdup trecerea cofrajului glisant.

* ,al construciilor nalte fr planee (silozuri, castele de ap,turnuri de televiziune etc.) nu s-a dovedit la fel de avantajos i la

, .

62


63/131

er oa a -

Structuri pentru cldiri multietajate (P+7E P+10E) Structurile de tip fagure

'- ,reducere a consumului de oel, la unele ansambluri de cldiricu structuri de tip fagure,pereii structurali au fost

prevzu cu armr scont nue pe n m

63


64/131

er oa a -

Structuri pentru cldiri multietajate (P+7E P+10E) Structurile de tip fagure

, -pe considerente de economie de oel n structuri, a fostprsit treptat din cauza inconvenientelor lui sub aspect

uncona (apartamente cu p an ng eat, r pos tatea

de a efectua transformri, comasri de camere etc.). Solu ia a fost men inut doar la cldirile la care fiecare

travee (camer) constituie o unitate funcional independent(blocuri de garsoniere, cmine universitare etc.)

64


65/131

er oa a -

Structuri pentru cldiri multietajate (P+7E P+10E) Structurile de tip celular

,numai pe contururile apartamentelori completai ninteriorul apartamentelor cu cadre intermediare.

Acest sistem permite o libertate mai

mare n interiorul apartamentelori

parter a unor spaii comerciale demrime mijlocie.

65


66/131

er oa a -

Structuri pentru cldiri multietajate (P+7E P+10E) Structurile de tip celular

Structura este tot de ti ri id adic ri idit ile ere ilor structuralisunt dominante n raport cu cele ale cadrelor intermediare, astfel cpreiau practic n totalitate forele seismice orizontale, iar cadrelermn solicitate numai la ncrcri gravitaionale.

Au devenit posibile i soluii n carerinzile din interiorul a artamentelor

s-au putut desfiina, planeele fiindrealizate sub form de dale groase. A

aspectul libertii de plan n interiorulapartamentelori sub cel al simplitii

66

.


67/131

er oa a -

Structuri pentru cldiri multietajate (P+7E P+10E) Structurile cu nucleu central de perei structurali i cu cadre

, ,adoptate i la unele blocuri de locuine.

67

er oa a


68/131

er oa a -

Structuri specifice pentru cldiri multietajate cumagazine mari la parter

'. , , -rigide cu parter flexibil, cu perei structurali din beton armat,rezemai la parter pe stlpi. Puncte nevralgice:

Diferena mare de rigiditate ntre parteri etaje conduce la o

concentrare a energiei induse de cutremur la nivelularterului lexibil su rasolicitnd stl ii.

Este practic inevitabil n acest caz apariia de zone plasticela ambele extremiti ale stlpilor parterului. Se formeaz un

,unei comportri dezavantajoase a structurii la aciuneaforelor orizontale seismice.

68

er oa a


69/131

er oa a -


'. , , -rigide cu parter flexibil, cu perei structurali din beton armat,rezemai la parter pe stlpi. Aceste dezavantaje, de altfel numai parial investigate teoretic

nainte de 1977, au determinat o rezerv crescnd fa de acestsistem constructiv, care treptat a fost eliminat din proiecte.

La nivelul cunotinelor noastre actuale, confirmate i decomportarea n general peste ateptri a cldirilor cu parter flexibilla cutremurele din 1977, 1986 i 1990, nu se mai poate afirma c

sistemul ar fi contraindicat n zone seismice, darnecesit luareaunor msuri speciale, care n perioada anterioar seismului din1977 nu erau nc prea bine nelese i aplicate.

69

er oa a


70/131

er oa a -


'. flexibil a condus la folosirea la cldirile cu magazine mari laparter (unele i la mezanin) a structurilor n cadre etajate.

La construciile respective au fost adoptate reele de

deschideri i travee mrite (6 x 6 m i chiar mai mari)

pentru c structurile n cadre, cu deschideri mriteconduceau la un consum de oel cu 40-50% mai mare fa

,6x6 m nu se suprapunea n mod favorabil peste planurile dearhitectur ale apartamentelor de la etaje.

70

er oa a


71/131

er oa a -

tructur spec ce pentru c r mu t eta ate cumagazine mari la parter

2. Renun area nce nd din anii '70 la structurile ri ide cu arterflexibil a condus la folosirea la cldirile cu magazine mari laparter (unele i la mezanin) a structurilor n cadre etajate. ,

s-a impus a fi cea mai adecvat a fost cea cu grinzi

prefabricate i stlpi turnai monolit.-

seciunile stlpilor pe nlimile nodurilor s nu fie slbiteprin prezena grinzilor, acestea rmnnd n afara nodurilor

metalici sau fiind susinute provizoriu pe popi pn lantrirea i intrarea n lucru a betonului.

71

eta u e rezemare - gr nz pre a r cate


72/131

eta u e rezemare - gr nz pre a r cate

72


73/131

EFECTELE SEISMULUI DIN

1977 ASUPRA CL DIRILOR

I. Efectele seismului din 1977 asupra cldirilor

antebelice cu perei portani de zidrie


74/131


Dei s-au produs avarii, uneori importante, nu au fostnregistrate prbuiri.

a c r e cu p anee e emn, sur e ce e mafrecvente au aprut la pereii insuficient lestai.

-

desprinderi.

insuficient ancorate n zidrie.

n structur a frontoanelor de zidrie de pe nlimeapodurilor, a aticelor, courilor de fum etc.

74




75/131


(a) Fisuri la 45 produse desuprasolicitarea la for tietoare (b) Fisuri verticale din tendine de

75

rosturilor zidriei

executate freserea zidriilor




76/131


(c) Fisuri la 45 la capetelebuiandrugilor de lemn sau

(d) Fisuri n buiandrugii din bolide zidrie cu intrados plan sau curb

76

II. Efectele seismului din 1977 asupra cldirilor

interbelice nalte cu schelet din beton armat


77/131

interbelice nalte cu schelet din beton armat

Reprezintcea mai puternic lovit categorie de cldiri.

Seismul din 1977 a scos n eviden n mod necrutor

carene e acestor c r , provoc n oar n ucuretprbuirea a peste 30 blocuri interbelice nalte.

comportare dinamic a terenului caracterizat de oerioad de vibra ie a ro iat de erioadele ro riifundamentale ale acestor cldiri nalte !!!

n continuare, n Bucureti, a rmas un numr mare deblocuri cu structuri similare, care sunt n pericol iminentde prbuire n cazul producerii unui cutremur major.

77

III. Efectele seismului din 1977 asupra cldirilor

postbelice cu structuri n cadre de beton armat


78/131

postbe ce cu st uctu cad e de beto a at

Nu s-a nregistrat nicio prbuire, dar au aprutnumeroase avarii, din cauza subdimensionrii n raport cu

intensitatea i caracteristicile dinamice ale celui din 1977.

, ,

considerare la proiectare, dar manifestat n realitate, alpereilor nestructurali masivi din zidrie ca elemente decontravntuire, a fost n multe cazuri esenial.

78




79/131

p

AVARII ALE RIGLELOR DE CADRU De cele mai multe ori fisurile au aprut att la momente

negative, ct i la momente pozitive, astfel c practic auajuns s se ntind pe toat nlimea seciunii riglelor.

79




80/131

p

AVARII ALE RIGLELOR DE CADRU Deformarea remanent a armturilor de la partea

inferioar pe reazeme. D impresia unei flambri aarmturilor, dar n realitate, armturile au curs

-

forma rectilinie, rmnnd deformate.

80




81/131

p

AVARII ALE RIGLELOR DE CADRU Fisurarea prematur n seciuni nclinate, ce denot

un nivel insuficient de asigurare la for tietoare,acestea nefiind asociate momentelor de plastificare dea ex rem e gr nz or.

81




82/131

AVARII ALE ST LPILOR

Fisurile au a rut ceva mai sus a de lungimea teoretic a zonei plasticede la extremitatea inferioar a stlpilor,respectiv, acolo unde sporul local de

armturi verticale creat de nndirea lor

capacitatea portant.

82




83/131


Fisuri verticale denotnd a ro iereade stadiul de cedare la compresiune(deosebit de periculoase), au fostobservate rar la stlpi vizibil

subdimensionai sau la care betoanele

prevzut n proiect.

83




84/131


Cedri rin isurare i dislocare nseciuni nclinate la for tietoare auintervenit n special la stlpii scuri.

84




85/131

AVARII ALE NODURILOR DE CADRU Nu s-au ntlnit fisurri n interiorul nodurilor

datorit subdimensionrii armturilor din reazeme aleriglelor, solicitrile transmise de rigle nodurilor fiind

nodului., ,care armrile pe reazem ale riglelor au fost substanialmajorate, necesitatea verificrii prin calcul a

nodurilor este indispensabil.

85




86/131

AVARII ALE CADRELOR UMPLUTE Panourile de zidrie de umplutur + cadrele de beton

armat = elemente de contravntuire, lucrnd ca oconsol vertical cu zbrele eforturi de ntindere n

gr nz sur ver ca e n zona arm ur or e mon a

86




87/131

AVARII ALE CADRELOR UMPLUTE Uneori, prin deformarea ansamblului cadru-zidrie de

umplutur, zidria s-a desprins de cadru, astfel cstlpii au rmas liberi pe o nlime mic, devenind pe

.

87


88/131

88Test pe mas vibrant - structur P+5E de b.a., accelerograma JMA Kobe 100%

IV. Efectele seismului din 1977 asupra cldirilor

cu pere structura e eton armat


89/131

Au avut o comportare satisfctoare laaciunea cutremurului (inclusiv cldirile dinpanouri mari prefabricate).

S-au prbuit dou tronsoane (scri) de bloc: tronsonul marginal al unui bloc cu perei structurali cu

parter flexibil, de pe os. tefan cel Mare. tronsonul marginal al unui bloc cu perei structurali, din

cartierul Militari (blocul OD 16).

* n afara tronsonului prbuit, au fost destul de grav avariate icelelalte tronsoane ale blocului OD 16, la care s-au constatat fisuriverticale n pereii structurali, denotnd o stare avansat de

89

suprasolicitare la compresiune.




90/131

AVARII ALE MONTANILOR VERTICALI Nu s-au constatat avarii n zonele de capt, care s

denote suprasolicitri la moment ncovoietor n mod aproape general, au aprut fisuri nclinate pe

n m e pere or, une e e mportan ma or , care au

evideniat o asigurare insuficient la for tietoare.

neasocierea forelor tietoare de calcul cu valorilemomentelor capabile

dimensionrile n exces, pe considerente constructive, alearmrilor verticale din zonele de capt

90




91/131

AVARII ALE MONTANILOR VERTICALI subevaluarea rigiditii secionale a pereilor n form de

sau u u m act ve a e tp prea m c

91

,activ real mai mare a tlpii conduce la majorarea momentelor

capabile pentru ambele sensuri de aciune a forei seismice




92/131

AVARII ALE MONTANILOR VERTICALI La pereii structurali armai pe inim cu plase din oel

laminat (armturi ductile), suprasolicitarea la fortietoare a generat deformaii mari ale acestor armturi,

,

apariia unorfi

suri larg deschise.din srm tras neted (STNB - bare neductile),suprasolicitarea la for tietoare a condus n unele

cazuri chiar la ruperi ale barelor de armtur, astfelnct consolidrile necesare au fost mai radicale.

92




93/131

AVARII ALE RIGLELOR DE CUPLARE La blocurile de locuine cu nlimi de etaj obinuite (de

cca. 2,70 m) nlime redus a riglelor (cca. 50 cm) Necunoaterea i neaplicarea, la vremea respectiv, a

regu e erar zare a capac t or e rez sten a cut

ca la cutremurul din 1977 solicitarea la for tietoare,necesitnd uneori chiar demolarea i rebetonarea totala ri lelor res ective.

93




94/131

AVARII ALE RIGLELOR DE CUPLARE

Este de precizat caceste degradri ale riglelor de cuplare nu potfi considerate drept avarieri grave pentru ansamblul structurii,

94

de disipare a energiei induse de cutremur fiind secundar.


95/131

95


96/131

96


97/131

97


98/131

98


99/131

99


100/131

100


101/131

101


102/131

102


103/131

103


104/131

104


105/131

105


106/131

er oa a -


107/131

Modificarea prescripiilor de proiectareseismic (normativele P100-78 i P100-81) Corectarea hrii de macrozonare seismic a

teritoriului rii, prin noul STAS denumit 11100/1-77

Modificarea curbei spectrale = f (T)pentru a ineseama de faptul c la cutremurul din 1977 amplificrile-

perioade fundamentale de vibraie T = 1,40-1,50 sec.

107

ur a spec ra c . - -


108/131

3.00

.

77inc13n

-

2.50P13-70

1.50

2.00

P100-78(81)

1.00

0.50

108

.

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

T [s]

er oa a -


109/131

Modificarea prescripiilor de proiectareseismic (normativele P100-78 i P100-81) S-a introdus obligativitatea verificrii la fore

tietoare asociate momentelor de plastificare.

S-a introdus verificarea de rigiditate (limitarea

deplasrilor relative de nivel). -au ntro us o ser e e preve er e eta u spec ce

structurilor din beton armat, ntre care i reguli,

modelul de comportare ca elemente cu zbrele. -

109

dimensionarea rosturilor seismice.

er oa a -


110/131

Sisteme constructive utilizate curent nu au fost modificate esenial fa de cele din perioada

precedent, ns se remarc urmtoarele aspecte: Arhitecii au nceput s acorde mai mult atenie

cer n e or e a c u re corec e ansam u acldirilor.

Gradul de asi urare n s ecial la structurile flexibile(n cadre), a fost substanial crescutprin majorareavalorilor forelor seismice de cod, precum i printr-o

ser e e m sur cons ruc ve m un e. Domeniul de utilizare a structurilor n cadre s-a

110

, ,din cauza condiiilor severe de limitare a deplasrilor

relative de nivel impuse de noile prescripii.

u remure e n

A f d i l i i i i l


111/131

Au fost de tip vrncean clasic, cu intensitate maximaln zona epicentrali descrescnd pe msura deprtrii de

Perioadele proprii cele mai defavorabile ale micriiterenului au fost joase (0,3-0,4 sec.), astfel c de dataaceasta construciile mai afectate au fost cele cu puine

niveluri, ndeosebi cele pe ziduri portante de crmid. -

nregistrat victime omeneti.

Chiar i la construc iile antebelice nu s-a nre istrat nici o

prbuire suplimentar, iar avariile au fost mult maireduse fa de1977.

111


112/131

PERIOADA ACTUAL

er oa a ac ua up

N il i ii d i t i i


113/131

Noile prescripii de proiectare seismic STAS 10107/0-90 conine prevederi specifice pentru proiectarea

seismice.

Normativul P100-92, revizuit n 1996

Codul P.85-96pentru proiectarea cldirilor cu perei structurali

de beton armat -

beton armat

Codul CR 2-1-1.1/2005pentru proiectarea cldirilor cu perei

structurali de beton armat Codul P100-1/2006pentru proiectarea seismic a cldirilor (noi)

113

- existente

er oa a ac ua up

N ti l P100 92


114/131

Normativul P100-92 Corectarea hrii de macrozonare seismic, n

funcie de nregistrrile obinute la micrile seismicedin 1986 i 1990.

n ocu rea gra e or e ntens tate pe scara erca

cu notaiile A-F asociate valorilor PGA: 0,32g-0,08g

importan: cldirile de emergen n caz decutremur au fost trecute n clasa I de im ortan .

Modificarea radicali diferenierea curbelors ectrale du re iuni, innd seama de s ecificul

114

curbei n funcie de amplasament.

- : ur e e spectra e


115/131

3.00

Tc=1,5 sec.

2.00

2.50 Tc=1,0 sec.

Tc=0,7 sec.

1.50

1.00

0.00

0.50

115

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

T [s]

- : onarea unc e e c


116/131


3 50


117/131

3.00

3.50

77inc13n

P13-63

2.50

P13-70

P100-78(81)

1.50

2.00

P100-92 (Tc=1,5 sec.)

1.00

0.50

117

.

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

T [s]

er oa a ac ua up

Normativul P100 92


118/131

Normativul P100-92 Este introdus noiunea de DUCTILITATE, definit

prin capacitatea de disipare a energiei induse demicarea seismic ca urmare a incursiunilor n

.

Primele prevederi asociate exigenelor de ductilitate: . . .

Msuri de sporire a ductilitii din z.p.p.

Limitarea nivelului de solicitare la compresiune

Introducerea bulbilor n zonele de capt ale pereilor

118

Sporirea gradului de confinare prin armare transversal

er oa a ac ua up

Normativul P100-92


119/131

Normativul P100-92 Primele prescripii privitoare la punerea n siguran

a construciilor existente Capitolul 11 Expertizarea cldirilor existente

Capitolul 12 Elaborarea proiectelor de intervenii

ncepnd din 1992-1993, Ministerul Lucrrilor

aciune de atestare a unor experi tehnici care s fieautoriza i s elaboreze ex ertizele necesare referitoare

la nivelul de protecie seismic a construciilorexistente i s verifice proiectele de consolidare

119

ntocmite pe baza acestor expertize.

er oa a ac ua up

Normativul P100-1/2006


120/131

Normativul P100-1/2006 Corectarea hrii de macrozonare seismic, ca

urmare a prelucrrii complete a datelor instrumentaledisponibile pentru diferite zone ale teritoriului

o carea ormatu u spectru u se sm c e ca cu

n acord cu formatul internaional

120


3.00


121/131

3.00

P100-2006 (Tc=1,6 sec.)

2.00

. - , .

P100-2006 (Tc=0,7 sec.)

1.50

1.00

0.50

121

0.00

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

T [s]

- : onarea unc e e c


122/131

122


3.50


123/131

3.00

77inc13n

-

2.50

P13-70

P100-78(81)

2.00

P100-92

P100-1/2006

1.00

.

0.50

123

0.00

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

T [s]

er oa a ac ua up

Codul P100-1/2006


124/131

Codul P100 1/2006 Conceptul proiectrii seismice bazate pe performan

presupune controlul comportrii construciilor la maimulte stri limit definite de obiective de performan.

ect vu e per orman reprez nt asoc erea

Unui nivel de performan (sigurana oferit ocupanilor, ,fezabilitatea lucrrilor de consolidare, impactul economic,arhitectural i social etc.) cu un

Nivel de hazard seismic (un cutremur cu un anumitinterval mediu de revenire)

124

er oa a ac ua up

Codul P100-1/2006


125/131

Nivel de performan

Ocupana Sigurana Prevenirea

125

er oa a ac ua up

Codul P100-1/2006


126/131

Nivel de hazard seismic Cerina de sigurana vieii. Structura va fi proiectat

pentru a prelua aciunile seismice de proiectare cu o

la care intervine prbuirea local sau general, astfel

nct vieile oamenilor s fie protejate.Nivelul forelor seismice corespunde unei micriseismice cu intervalul mediu de recuren de referin

= .

126

er oa a ac ua up

Codul P100-1/2006


127/131

Nivel de hazard seismic Cerina de limitare a degradrilor. Structura va fi

proiectat pentru a prelua aciunile seismice frecvente (cu

seismic de proiectare), fr degradri sau scoateri din

uz, ale cror costuri s fie exagerat de mari ncomparaie cu costul structurii.

Aciunea seismic considerat pentru cerina de limitare a

recuren de referin de 30 de ani.

127

er oa a ac ua up

Sisteme constructive utilizate


128/131

Apariia investitorilor particulari a creat o diversitate

mai mare de cerine i exigene sporite din punctul devedere al nivelului de confort, al flexibilitii funcionale

.

Varietatea de forme i funciuni ale cldirilor au redus

traveelor la cldirile civile etajate scderea utilizriiprefabricatelor de beton armat uzinate.

Structurile pe ziduri portante de crmidi-au pierdutdin domeniul de utilizare, chiar la cldiri cu puine

128

niveluri, datorit lipsei de flexibilitate funcional.

er oa a ac ua up



129/131

Condiiile foarte severe de limitare a deplasrilor relative

de nivel au fcut ca structurile n cadre etajate sdevin n multe cazuri practic prohibitive.

u nceput s e ev tate so u e cu pere av n sec uncu tlpi foarte late rezultate din legtura ntre pereii

,dezavantajele artate anterior. Pe aceste considerente,ctig teren din ce n ce mai mult sistemele cu perei

structurali individuali, de tip halter", dezvoltai pecte o singur deschidere sau travee i cu bulbi la capete.

129

er oa a ac ua up



130/131

O piedic n realizarea unor infrastructuri spaiale rigide

o constituie exigena majoritii investitorilori aorganelor de urbanism ale municipalitilor de a se,

extinse pe mai multe niveluri subterane.

atente a infrastructurilorrespective, pentru a-indeplini n condiii satisfctoare funcia de transmitere

la teren a ncrcrilor, inclusiv a celor seismice.

130

er oa a ac ua up



131/131

n ultimii ani, n Bucureti au nceput s se

execute i cldiri cu nlimi foarte mari, la carenecesitatea limitrii dimensiunilor seciunilorelementelor verticale a condus la extinderea

utilizrii betonului cu armtur rigid(B.A.R.).

131

expertizare ba - 2

Documents