normativ diafragme-P100-3-2008

Anul 177 (XXI) Nr. 647 bis

PARTEA I

LEGI, DECRETE, HOTRRI I ALTE ACTE

Joi, 1 octombrie 2009

SUMAR

Pagina Anexa la Ordinul ministrului dezvoltrii regionale i locuinei nr. 704/2009 privind aprobarea reglementrii tehnice Cod de proiectare seismic Partea a III-a Prevederi pentru evaluarea seismic a cldirilor existente, indicativ P 100-3/2008 .............................. 3366

2

MONITORUL OFICIAL AL ROMNIEI, PARTEA I, Nr. 647 bis/1.X.2009

ACTE ALE ORGANELOR DE SPECIALITATE ALE ADMINISTRAIEI PUBLICE CENTRALEMINISTERUL DEZVOLTRII REGIONALE I LOCUINEI

ORDIN privind aprobarea reglementrii tehnice Cod de proiectare seismic Partea a III-a Prevederi pentru evaluarea seismic a cldirilor existente, indicativ P 100-3/2008*)n conformitate cu prevederile art. 10 i art. 38 alin. 2 din Legea nr. 10/1995 privind calitatea n construcii, cu modificrile ulterioare, ale art. 2 alin. (4) din Regulamentul privind tipurile de reglementri tehnice i de cheltuieli aferente activitii de reglementare n construcii, urbanism, amenajarea teritoriului i habitat, aprobat prin Hotrrea Guvernului nr. 203/2003 pentru aprobarea Regulamentului privind tipurile de reglementri tehnice i de cheltuieli aferente activitii de reglementare n construcii, urbanism, amenajarea teritoriului i habitat, precum i a Normelor metodologice privind criteriile i modul de alocare a sumelor necesare unor lucrri de intervenie n prim urgen la construcii vulnerabile i care prezint pericol public, cu modificrile i completrile ulterioare, i ale Hotrrii Guvernului nr. 1.016/2004 privind msurile pentru organizarea i realizarea schimbului de informaii n domeniul standardelor i reglementrilor tehnice, precum i al regulilor referitoare la serviciile societii informaionale ntre Romnia i statele membre ale Uniunii Europene, precum i Comisia European, avnd n vedere Procesul-verbal de avizare nr. 2 din 13 mai 2009 al Comitetului tehnic de specialitate nr. 4 Aciuni asupra construciilor, Procesul-verbal de avizare nr. 13 din 13 mai 2009 al Comitetului tehnic de specialitate nr. 5 Structuri pentru construcii i Procesul-verbal de avizare nr. 3 din 2 iunie 2009 al Comitetului tehnic de coordonare general din cadrul Ministerului Dezvoltrii Regionale i Locuinei, precum i avizul Inspectoratului de Stat n Construcii nr. 2.747 din 28 iulie 2009, n temeiul art. 1 alin. (2), art. 3 lit. d), art. 4 pct. II lit. b) i c) i al art. 12 alin. (5) din Hotrrea Guvernului nr. 33/2009 privind organizarea i funcionarea Ministerului Dezvoltrii Regionale i Locuinei, cu modificrile ulterioare, ministrul dezvoltrii regionale i locuinei emite urmtorul ordin: Art. 1. Se aprob reglementarea tehnic Cod de proiectare seismic Partea a III-a Prevederi pentru evaluarea seismic a cldirilor existente, indicativ P 100-3/2008, elaborat de Universitatea Tehnic de Construcii Bucureti, prevzut n anexa care face parte integrant din prezentul ordin. Art. 2. (1) Prezentul ordin se public n Monitorul Oficial al Romniei, Partea I, i intr n vigoare la data de 1 ianuarie 2010. (2) Codul de proiectare seismic Partea a III-a Prevederi pentru evaluarea seismic a cldirilor existente, indicativ P 100-3/2008 se aplic la evaluarea seismic a cldirilor existente, care se efectueaz n baza contractelor de expertizare tehnic ncheiate dup data intrrii n vigoare a prezentului ordin. Art. 3. La data intrrii n vigoare a prezentului ordin, Ordinul ministrului lucrrilor publice i amenajrii teritoriului nr. 3/N/1992 de aprobare a Normativului pentru proiectarea antiseismic a construciilor de locuine, social culturale, agrozootehnice i industriale, indicativ P 100-92, cu modificrile i completrile ulterioare, i nceteaz aplicabilitatea.

Ministrul dezvoltrii regionale i locuinei, Vasile Blaga

Bucureti, 9 septembrie 2009. Nr. 704.

*) Ordinul nr. 704/2009 a fost publicat n Monitorul Oficial al Romniei, Partea I, nr. 647 din 1 octombrie 2009 i este reprodus i n acest numr bis.


3

COD DE PROIECTARE SEISMIC PARTEA A III-A PREVEDERI PENTRU EVALUAREA SEISMIC A CLDIRILOR EXISTENTEINDICATIV P 100-3/2008

I

4


CUPRINS

1. ASPECTE GENERALE 1.1 Obiect i domeniu de aplicare 1.2 Referine normative 1.2.1 Documente normative de baz 1.3 Ipoteze de baz 1.4 Simboluri 1.5 Uniti de msur 2. CERINE DE PERFORMAN I CRITERII DE NDEPLINIRE 2.1 Cerine fundamentale 2.2 Criterii de ndeplinire a cerinelor de performan 2.2.1 Aspecte generale 2.2.2 Starea limit ultim (ULS) 2.2.3 Starea limit de serviciu (SLS) 3. EVALUAREA SEISMIC A STRUCTURILOR I COMPONENTELOR NESTRUCTURALE (CNS) 3.1 3.2 Generaliti Operaiile care compun procesul de evaluare

4. COLECTAREA INFORMAIILOR PENTRU EVALUAREA STRUCTURAL 4.1 Informaii generale i istoric 4.2 Informaii iniiale necesare 4.3 Niveluri de cunoatere 4.3.1 Definirea nivelurilor de cunoatere 4.3.2 KL1 Cunoatere limitat 4.3.3 KL2 Cunoatere normal 4.3.4 KL3 Cunoaterea complet 4.4 Identificarea nivelului de cunoatere. Definiii 4.4.1 Geometria 4.4.1.1 Planurile generale ale construciei 4.4.1.2 Planurile de detaliu ale construciei 4.4.1.3 Examinarea vizual 4.4.1.4 Relevarea construciei 4.4.2 Detaliile de execuie 4.4.2.1 Proiectarea simulat 4.4.2.2 Inspecia n teren limitat 4.4.2.3 Inspecia n teren extins 4.4.2.4 Inspecia n teren cuprinztoare

II


5

Materiale 4.4.3.1 ncercri distructive i nedistructive 4.4.3.2 ncercri in-situ limitate 4.4.3.3 ncercri in-situ extinse 4.4.3.4 ncercri in-situ cuprinztoare 4.4.4 Definirea nivelurilor de inspecie i de ncercare 4.5 Factorii de ncredere 4.6 Identificarea nivelului de degradare a construciei 5. EVALUAREA CALITATIV 5.1 Obiectul evalurii calitative 5.2 Condiii privind traseul ncrcrilor 5.3 Condiii privind redundana 5.4 Condiii privind configuraia cldirii 5.5 Condiii privind interaciunea structurii cu alte construcii sau elemente 5.5.1 Condiii privind distana fa de construciile nvecinate 5.5.2 Condiii referitoare la supante 5.5.3 Condiii referitoare la componentele nestructurale 5.6 Condiii de alctuire specifice diferitelor categorii de structuri 5.7 Condiii pentru diafragmele orizontale ale cldirilor 5.8 Condiii privind infrastructura i terenul de fundare 6. EVALUAREA PRIN CALCUL 6.1 Aspecte generale 6.2 Aciunea seismic i combinaiile de ncrcare 6.3 Modelarea structurii 6.4 Metodele de calcul 6.5 Verificrile elementelor structurale 6.6 Metodologii de evaluare 6.7 Metodologia de nivel 1 6.7.1 Domeniul de aplicare 6.7.2 Evaluarea prin calcul 6.8 Metodologia de nivel 2 6.8.1 Domeniul de aplicare 6.8.2 Principiul metodei de calcul 6.8.3 Calculul structural 6.8.4 Relaiile de verificare 6.9 Metodologia de nivel 3 6.9.1 Domeniul de aplicare 6.9.2 Metoda de calcul static neliniar 7. EVALUAREA FUNDAIILOR 7.1 7.2 7.3 Aspecte generale Teste pentru stabilirea caracteristicilor terenului Calculul infrastructurii i al sistemului de fundare

4.4.3

III

6


8. EVALUAREA FINAL I FORMULAREA CONCLUZIILOR 8.1 8.2 8.3 8.4 Aspecte generale ale activitii de evaluare Stabilirea clasei de risc a construciilor Coninutul raportului de evaluare seismic Necesitatea interveniei structurale

ANEXA A EVALUAREA BAZAT PE PERFORMAN A1 A2 A.3 A.4 A.5

SEISMIC

A

CLDIRILOR

EXISTENTE

Obiective de performan. Definiii Nivelul hazardului seismic Selectarea obiectivului de performan Caracterizarea nivelurilor de performan Relaii de verificare i criterii de acceptan

ANEXA B STRUCTURI DIN BETON ARMAT B.1 B.2 B.3 B.4 B.5 B.6 B.7 Domeniu de aplicare Identificarea geometriei structurii, a detaliilor de alctuire i a materialelor din structura cldirii Criterii pentru evaluarea calitativ Evaluarea strii de degradare a elementelor structurale Valori admisibile ale eforturilor unitare medii n cazul aplicrii metodologiei de nivel 1 Factorii de comportare pentru elemente structurale n metodologia de nivel 2 Valori de calcul utilizate n cazul aplicrii metodologiei de nivel 3

ANEXA C STRUCTURI DIN OEL C.1 C.2 C.3 C.4 C.5 C.6 C.7 Domeniu de aplicare Identificarea geometriei structurii, a detaliilor de alctuire i a materialelor din structura cldirii Criterii pentru evaluarea calitativ Evaluarea strii de degradare a elementelor structurale Valori admisibile ale tensiunilor medii n cazul aplicrii metodologiei de nivel 1 Factorii de comportare pentru elemente structurale n cazul aplicrii metodologiei de nivel 2 Capaciti de deformare inelastic n elementele structurale n cazul aplicrii metodologiei de nivel 3

ANEXA D CLDIRI DIN ZIDRIE D.1 D.2 D.3 Domeniu de aplicare Informaii specifice necesare pentru evaluarea siguranei construciilor din zidrie Evaluarea siguranei seismice

IV


7

ANEXA E COMPONENTE NESTRUCTURALE (CNS) E.1 E.2 Generaliti Evaluarea siguranei seismice a componentelor nestructurale

ANEXA F (informativ) CLDIRILOR EXISTENTE F.1 F.2 F.3 F.4 F.5 F.6 F.7 F.8 F.9

NDRUMTOR DE REABILITARE SEISMIC A

Introducere Bazele alegerii soluiilor de intervenie Procedee de intervenie pentru cldiri cu structura de beton armat Procedee de intervenie pentru cldiri cu structura de oel Procedee de intervenie pentru cldiri cu structura din zidrie Procedee de intervenie pentru cldiri cu structura din lemn Procedee de intervenie pentru componentele nestructurale din cldiri Reabilitarea seismic a cldirilor folosind sisteme de disipare a energiei Reabilitarea seismic a cldirilor prin izolarea seismic a bazei

V

8


1. ASPECTE GENERALE 1.1 Obiect i domeniu de aplicare (1) Obiectul prii a III-a a codului P 100 este de a stabili criterii pentru evaluarea performanei seismice a cldirilor existente, considerate individual.NOT Evaluarea seismic se refer att la construcii degradate de aciunea anterioar a cutremurelor, ct i la construcii existente vulnerabile seismic, care nc nu au fost supuse unor aciuni seismice semnificative.

(2) Reflectnd cerinele de baz stabilite de P 1001/2006 pentru proiectarea cldirilor noi, P 100-3/2008 acoper problematica construciilor existente executate din materialele structurale obinuite (beton, oel i zidrie), precum i cea a componentelor nestructurale (CNS) ale cldirilor.NOT Anexele B, C i D conin date suplimentare pentru evaluarea construciilor din beton armat, oel i, respectiv, din zidrie. Anexa E se refer la evaluarea componentelor nestructurale (CNS) ale cldirilor.

(3) Prevederile P 100-3/2008 pot fi aplicate i pentru evaluarea seismic a monumentelor i cldirilor istorice n cazul n care acestea nu contravin conceptelor, abordrilor i procedurilor specifice cuprinse n documentele normative n vigoare n acest domeniu. (4) Construciile a cror proiectare i execuie a beneficiat de aplicarea unor coduri de proiectare i practic moderne nu necesit evaluarea seismic dect n condiiile n care proprietarii acestora doresc s sporeasc performaele lor fa de cele iniiale. n aceast categorie se includ toate construciile proiectate pe baza P 100/92 (Normativ pentru proiectarea antiseismic a construciilor de locuine, social culturale, agroozotehnice i industriale, reglementare tehnic abrogat), cu modificrile i completrile ulterioare, precum i construciile avnd cel mult 5 niveluri supraterane, indiferent de sistemul constructiv, proiectate pe baza normativului P 100/81 (reglementare tehnic abrogat). (4) Deoarece structurile existente: (i) reflect nivelul de cunoatere la data realizrii construciei; (ii) pot ascunde erori de proiectare i punere n oper; (iii) pot s fi suferit aciunea unor cutremure precedente i a unor aciuni neseismice cu efecte necunoscute, evaluarea structural se realizeaz cu un grad de ncredere diferit de cel asociat proiectrii construciilor noi. Ca atare, este necesar utilizarea unor valori diferite ale coeficienilor de siguran pentru materiale i aciuni, care depind de ct de complete sunt informaiile disponibile i de gradul de certitudine al acestora. (5) Prezenta reglementare tehnic este alctuit dup cum urmeaz: 1. Aspecte generale 2. Cerine de performan i criterii de ndeplinire 3. Evaluarea seismic a structurilor i componentelor nestructurale (CNS) 4. Colectarea informaiilor pentru evaluarea structural 5. Evaluarea calitativ 6. Evaluarea prin calcul 7. Evaluarea fundaiilor 8. Evaluarea final i formularea concluziilor

1


9

ANEXA A - Evaluarea seismic a cldirilor existente bazat pe performan ANEXA B Structuri din beton armat ANEXA C Structuri din oel ANEXA D Cldiri din zidrie ANEXA E Componente nestructurale (CNS) ANEXA F (informativ) - ndrumtor de reabilitare seismic a cldirilor existente. 1.2 Referine normative

(1) Prezentul cod ncorporeaz prevederi din alte acte normative. Documentele normative generale sunt date la 1.2.1 iar referirile la alte documente sunt date n continuare n text, n cazurile n care este necesar. 1.2.1 Documente normative de baz Cod de proiectare. Bazele proiectrii structurilor n construcii Cod de proiectare seismic- Partea I - Prevederi de proiectare pentru cldiri Normativ pentru proiectarea structurilor de fundare direct Cod de proiectare pentru structuri din zidrie Cod de proiectare a construciilor cu perei structurali din beton armat Construcii civile i industriale. Calculul i alctuirea elementelor structurale din beton, beton armat i beton precomprimat Construcii civile, industriale i agricole. Calculul elementelor din oel.

CR 0 2005 P 1001/2006 NP 11204 CR 6 2006 CR 2-1-1.1-2005 STAS 10107/0-90 STAS 10108-75 1.3 (1)

Ipoteze de baz Sunt valabile ipotezele date n CR 0 2005.

(2) Prevederile prezentului cod presupun c procurarea datelor i testele sunt efectuate de personal cu experien i c inginerul evaluator are experiena necesar pentru tipul de structur expertizat. Evaluarea seismic a cldirilor existente se face de ctre experi tehnici pentru construcii, atestai pe domenii, n funcie de cerinele eseniale, conform legislaiei n vigoare. 1.4 (1) Simboluri Sunt valabile simbolurile date n P 1001/2006, 1.3.

(2) Simbolurile suplimentare utilizate n prezentul cod sunt definite n text acolo unde acestea sunt introduse. 1.5 (1) Uniti de msur Precizrile privind unitile sunt date n P 1001/2006, 1.2.

2

10


2. CERINE DE PERFORMAN I CRITERII DE NDEPLINIRE 2.1 Cerine fundamentale

(1) Evaluarea seismic a cldirilor existente urmrete s stabileasc dac acestea satisfac cu un grad adecvat de siguran cerinele fundamentale (nivelurile de performan) avute n vedere la proiectarea construciilor noi, conform P 1001/2006, 2.1. (2) Cerinele fundamentale, respectiv cerina de siguran a vieii i cerina de limitare a degradrilor i strile limit asociate (starea limit ultim ULS i starea limit de serviciu SLS), sunt definite n P 1001/2006, 2.1 (1), unde se indic i intervalele medii de recuren de referin (IMR) ale aciunilor seismice luate n considerare pentru cele dou stri limit, la proiectarea construciilor noi. (3) Funcie de clasa de importan i de expunere la cutremur, de durata viitoare de exploatare, n cazul construciilor existente cerinele fundamentale pot fi asigurate pentru un nivel al aciunii seismice inferior celui considerat la proiectarea construciilor noi, respectiv la cutremure cu IMR redus n raport cu cele din P 100-1/2006. Nivelul minim de asigurare seismic necesar pentru construcii existente de diferite categorii, identic cu nivelul minim care trebuie obinut prin lucrrile de reabilitare seismic, este indicat la 8.4. (4) Asigurarea diferit pentru construcii aparinnd diferitelor clase de importan i de expunere la cutremur se face prin intermediul factorului de importan I, conform P 1001/2006, 4.4.5. (5) Pentru construcii de importan deosebit sau pentru cldiri cu funciuni speciale sau la solicitarea proprietarului cldirii, evaluarea (investigaia) poate avea n vedere i alte niveluri de performan i/sau alte valori ale IMR ale cutremurelor pe amplasament, superioare celor minime definite la (3). Aspectele principale ale evalurii construciilor bazate pe performana seismic sunt precizate n anexa A la prezentul cod. 2.2 Criterii de ndeplinire a cerinelor de performan 2.2.1 Aspecte generale (1) ndeplinirea cerinelor enunate la 2.1 este realizat prin adoptarea reprezentrii aciunii seismice, a modelelor i metodelor de calcul, a verificrilor i procedeelor de detaliere prevzute n prezentul cod, specifice diferitelor materiale din domeniul tratat (beton armat, oel, zidrie). Evaluarea aciunii seismice se face: Pentru structuri, conform prevederilor capitolului 3 i Anexei A din P 100-1/2006; Pentru componente nestructurale, conform capitolului 10 din P 100-1/2006. Valorile factorilor de comportare q se aleg pe baza indicaiilor date n prezentul cod, corespunztor tipului de metodologie de evaluare utilizat. (3) Funcie de natura metodei de calcul se pot utiliza i alte reprezentri ale aciunii, de exemplu, accelerograme nregistrate sau artificiale, specifice amplasamentului. (2)

3


11

(4) La verificarea elementelor structurale se face distincie ntre elementele ductile i cele fragile. Modul de clasificare a elementelor, ca ductile sau fragile, este stabilit n anexele la prezentul cod, corespunztoare diferitelor materiale utilizate. (5) Verificarea elementelor ductile se poate face funcie de tipul metodei de calcul, n termeni de deformaii sau n termeni de rezisten. Elementele fragile se verific totdeauna n termeni de rezisten. (6) La calculul capacitii de rezisten a elementelor structurale, pentru evaluarea valorilor de proiectare ale rezistenelor, se vor utiliza valorile medii ale proprietilor materialelor din lucrare, obinute din teste in-situ i din alte surse suplimentare de informare, divizate prin factorii de ncredere definii la 4.3, innd seama de nivelul de cunoatere disponibil. n cazul elementelor ductile, rezistenele de proiectare se obin prin mprirea valorilor medii, diminuate ca mai sus, la coeficienii pariali de siguran ai materialelor. n cazul elementelor fragile, rezistenele de proiectare se obin prin mprirea valorilor rezistenelor caracteristice, obinute prin preluarea rezistenelor medii corectate prin intermediul factorilor de ncercare, la coeficienii pariali de siguran ai materialului.NOT Valorile atribuite coeficienilor pariali de siguran pentru beton, oel, zidrie sau alte materiale sunt stabilite prin codurile de proiectare specifice structurilor realizate din aceste materiale.

(7) Pentru materialele nou adugate la consolidarea elementelor structurale existente sau utilizate la elementele nou introduse se folosesc valorile de proiectare ale proprietilor acestora. 2.2.2 Starea limit ultim (ULS) (1) Cerinele se determin pe baza aciunii seismice relevante pentru aceast stare limit (capitolele 3 i 10 din P 1001/2006). Cerinele pentru elementele ductile i elementele fragile rezult din calculul structural, cu excepia situaiei n care se utilizeaz o metod de calcul liniar, cnd cerinele asupra elementelor fragile se determin conform 6.8.4(5). (2) Capacitatea elementelor se determin pe baza deformaiilor admise pentru aceast stare limit, n cazul n care verificarea se face n termeni de deplasare i a rezistenelor stabilite conform 2.2.1(6), n cazul n care verificarea se face n termeni de rezisten. Deformaiile se determin potrivit prevederilor date n anexele specifice structurilor din diferite materiale (anexele B, C i D). n situaia n care se utilizeaz un calcul structural neliniar, rezistena elementelor fragile se determin potrivit indicaiilor din anexele B, C i D. 2.2.3 Starea limit de serviciu (SLS) (1) Cerinele se determin pe baza aciunii seismice relevante pentru aceast stare limit. n acest scop se utilizeaz factorii de reducere a cerinelor corespunztoare SLS, dai n P 1001/2006, 4.5.4 i anexa E a acestui cod. (2) Verificarea structurilor i a componentelor nestructurale la SLS const n compararea cerinei cu capacitatea de deformare a elementelor. n mod uzual, verificarea se face n termeni de deplasri relative de nivel. n cazul utilizrii unor metode de calcul neliniar, verificrile se pot referi i la rotirile plastice acceptabile pentru aceast stare limit, n zonele critice ale structurii.

4

12


3. EVALUAREA SEISMIC NESTRUCTURALE (CNS) 3.1 Generaliti

A

STRUCTURILOR

I

COMPONENTELOR

(1) Evaluarea seismic a structurilor i a CNS din cldiri const dintr-un ansamblu de operaii care trebuie s stabileasc vulnerabilitatea acestora n raport cu cutremurele caracteristice amplasamentului. n mod concret evaluarea stabilete msura n care o cldire ndeplinete cerinele de performan asociate aciunii seismice considerate n strile limit precizate la 2.1. Evaluarea este precedat de colectarea informaiilor referitoare la geometria structurii, calitatea detaliilor constructive i calitatea materialelor utilizate n construcie, conform prevederilor capitolului 4. (2) Prezentul cod urmrete evaluarea cldirilor individuale, pentru a decide necesitatea interveniei structurale i msurile de consolidare care se impun pentru o anumit construcie. Evaluarea vulnerabilitii populaiilor sau grupurilor de cldiri pentru stabilirea riscului seismic n diferite scopuri (de exemplu, pentru determinarea riscului de asigurare a cldirilor pentru stabilirea prioritilor n vederea reducerii riscului seismic) nu constituie obiectul prezentului cod. 3.2 Operaiile care compun procesul de evaluare (1) Aciunea de evaluare este, n mod necesar, precedat de culegerea informaiilor necesare n acest scop viznd calitatea concepiei de realizare a construciei i a proiectului pe baza cruia s-a construit cldirea, calitatea execuiei i a materialelor puse n oper i starea de afectare fizic a construciei. Obiectul i modul de realizare a operaiei de colectare a informaiilor sunt date n capitolul 4. (2) Ori de cte ori este posibil, n vederea evalurii se vor prelua informaiile referitoare la comportarea seismic observat la construcii de acelai tip sau similare. (3) Operaiile care alctuiesc procesul de evaluare se pot grupa n dou categorii care constituie: (i) evaluarea calitativ i, respectiv, (ii) evaluarea prin calcul. Ansamblul operaiilor de evaluare calitativ i cantitativ (prin calcul) reprezint metodologia de evaluare. Metodologia de evaluare se difereniaz funcie de complexitatea i rigoarea operaiilor de evaluare. n cadrul prezentului cod sunt prevzute trei metodologii de evaluare, denumite metodologia de nivel 1, de nivel 2 i, respectiv, de nivel 3. Criteriile de alegere a metodologiilor de evaluare i descrierea acestora se dau la 6.6, 6.7, 6.8 i 6.9. (4) Evaluarea seismic a structurilor de cldiri se face pe baza criteriilor generale de evaluare calitativ date n capitolul 5 i a modelelor i metodelor generale de calcul date n capitolul 6. La aplicarea acestora se va ine seama de aspectele specifice de alctuire a structurilor din diferite materiale, precizate n anexa B pentru structurile de beton armat, n anexa C pentru structurile din oel i n anexa D pentru cldirile cu perei structurali din zidrie. n cazul construciillor de zidrie, unele modele i procedee de calcul, respectnd principiile generale valabile pentru

5


13

structuri din orice materiale, prezint forme specifice. Evaluarea CNS se face pe baza procedeelor din anexa E. Pe baza concluziilor evalurii calitative i cantitative se face ncadrarea construciei examinate n clasa de risc. Definirea claselor de risc i criteriile de ncadrare n aceste clase sunt date la 8.1 i 8.2. (5) Clasa de risc n care este ncadrat construcia, mpreun cu clasa de importan i de expunere la cutremur, conform P 1001/2006, 4.4.5, determin necesitatea interveniei de consolidare i nivelul minim de siguran pe care trebuie s l asigure msurile de consolidare (a se vedea 8.4).

6

14


4. COLECTAREA INFORMAIILOR PENTRU EVALUAREA STRUCTURAL 4.1 Informaii generale i istoric (1) n vederea evalurii rezistenei la cutremur a construciilor existente, colectarea datelor necesare se obine din surse cum sunt: - documentaia tehnic de proiectare i de execuie a construciei examinate (inclusiv documentele referitoare la eventualele intervenii pe durata exploatrii); - reglementrile tehnice n vigoare la data realizrii construciei; - investigaii pe teren; - msurtori i teste n situ i/sau n laborator. (2) n vederea alegerii datelor celor mai potrivite se vor compara informaiile din diferite surse disponibile. 4.2 Informaii iniiale necesare (1) Informaiile necesare pentru evaluarea structural trebuie s permit:

(a) Identificarea sistemului structural; (b) Identificarea tipului de fundaii ale cldirii; (c) Identificarea condiiilor de teren; (d) Stabilirea dimensiunilor generale i a alctuirii seciunilor elementelor structurale, precum i a proprietilor mecanice ale materialelor constituente. n cazul oelului este necesar cu prioritate identificarea proprietilor plastice (rezistena la curgere, ductilitatea); (e) Identificarea eventualelor defecte de calitate a materialelor i/sau deficiene de alctuire a elementelor, inclusiv ale fundaiilor; (f) Precizarea procedurii de stabilire a forelor seismice de proiectare i a criteriilor de proiectare seismic utilizate la proiectarea iniial; (g) Descrierea modului de utilizare a cldirii pe durata de exploatare, stabilirea modului de utilizare planificat al acesteia i precizarea clasei de importan i de expunere la cutremur, conform P 100-1/2006, 4.4.5; (h) Reevaluarea aciunilor aplicate construciei, innd cont de utilizarea cldirii; (i) Identificarea naturii i a amplorii degradrilor structurale i a eventualelor lucrri de remediere - consolidare executate anterior. Se au n vedere nu numai degradrile produse de aciunea cutremurelor, ci i cele produse de alte aciuni, cum sunt ncrcrile gravitaionale, tasrile difereniale, atacul chimic datorat condiiilor de mediu sau tehnologice, etc. (2) Pentru evaluarea componentelor nestructurale informaiile trebuie s permit identificarea i localizarea componentelor care: n caz de prbuire total sau parial pot afecta sigurana vieii oamenilor din cldire sau din afara acesteia; prin interaciuni necontrolate cu elementele structurii pot conduce la avarierea acestora; prin ieirea din lucru pot cauza ntreruperea funcionrii cldirii conform destinaiei acesteia; pot da natere la efecte secundare periculoase (incendii, explozii, etc); pot cauza pierderi materiale importante.

7


15

(3) Funcie de cantitatea i calitatea informaiilor obinute se adopt valori diferite ale factorilor de ncredere, conform 4.3. 4.3 Niveluri de cunoatere 4.3.1 Definirea nivelurilor de cunoatere (1) n vederea selectrii metodei de calcul i a valorilor potrivite ale factorilor de ncredere, se definesc urmtoarele niveluri de cunoatere: KL1: Cunoatere limitat KL2: Cunoatere normal KL3: Cunoatere complet (2) Factorii considerai n stabilirea nivelului de cunoatere sunt:

(i) Geometria structurii: dimensiunile de ansamblu ale structurii, dimensiunile elementelor structurale, precum i ale elementelor nestructurale care afecteaz rspunsul structural (de exemplu, panouri de umplutur din zidrie) sau sigurana vieii (de exemplu, elemente majore din zidrie-calcane, frontoane); (ii) Alctuirea elementelor structurale i nestructurale, incluznd cantitatea i detalierea armturii n elementele de beton armat, detalierea i mbinrile elementelor de oel, legturile planeelor cu structura de rezisten vertical, natura elementelor utilizate i modul de umplere a rosturilor cu mortar la zidrii, tipul i materialele CNS, prinderile acestora etc.; (iii) Materialele utilizate n structur i CNS, respectiv proprietile mecanice ale materialelor beton, oel, zidrie, lemn, dup caz.NOT Informaii suplimentare specifice structurilor din diferite materiale i CNS sunt date n anexele respective ale prezentului cod.

(3) Nivelul de cunoatere realizat determin metoda de calcul permis i valorile factorilor de ncredere (CF). Modul de obinere a datelor necesare se indic la 4.4. Modul de stabilire a metodelor de calcul i a factorilor de ncredere este precizat n tabelul 4.1. Definirea termenilor Vizual, Complet, Limitat, Extins i Cuprinztor se face la 4.4.

8

16


Tabelul 4.1 Nivelurile de cunoatere i metodele corespunztoare de calculNivelul cunoaterii

Geometrie

Alctuirea de detaliu

Materiale

Calcul

CF

KL1

Pe baza proiectrii Valori stabilite pe baza LF-MRS simulate n acord standardelor valabile n cu practica la data perioada realizrii realizrii construciei construciei i din teste n teren limitate i pe baza unei inspecii n teren limitate KL2 Din proiectul de Din specificaiile de Orice metod, execuie original proiectare originale i din conform incomplet i dintr- teste limitate n teren P 100 - 1/2006 o inspecie n teren sau dintr-o testare extins a limitat calitii materialelor n teren sau dintr-o inspecie n teren extins KL3 Din proiectul de Din rapoarte originale Orice metod, execuie original privind calitatea materialelor conform complet i dintr-o din lucrare i din teste P 100 - 1/2006 inspecie limitat limitate pe teren pe teren sau dintr-o testare sau dintr-o inspecie pe cuprinztoare teren cuprinztoare LF = metoda forei laterale echivalente; MRS = calcul modal cu spectre de rspuns

Din proiectul de ansamblu original i verificarea vizual prin sondaj n teren sau dintr-un releveu complet al cldirii

CF=1,35

CF=1,20

CF=1,0

(4) n situaia n care condiiile concrete de cercetare n teren nu permit investigaiile n teren i testele prevzute la 4.4.4 (de exemplu, n cazul n care cldirea este n exploatare), expertul tehnic va aprecia corecia (sporirea) necesar a valorilor CF. Este recomandabil ca n asemenea situaii, expertul s completeze cercetarea iniial a construciei dup decopertarea structurii, odat cu ntreruperea exploatrii cldirii i nceperea lucrrilor. Pe baza noilor informaii obinute, se poate mbunti valoarea CF stabilit iniial i, eventual, dac este cazul, i soluia de intervenie. 4.3.2 KL1 Cunoatere limitat (1) KL1 corespunde urmtoarei stri de cunoatere:

(i) n ceea ce privete geometria: configuraia de ansamblu a structurii i dimensiunile elementelor structurale sunt cunoscute, (a) din relevee, (b) din planurile proiectului de ansamblu original i ale eventualelor modificri intervenite pe durata de exploatare. n cazul (b) verificarea prin sondaj a dimensiunilor de ansamblu i a dimensiunilor elementelor este de regul suficient; n condiiile n care se constat diferene semnificative fa de prevederile proiectului de ansamblu se va ntocmi un releveu mai extins al dimensiunilor;

9


17

(ii) n ceea ce privete alctuirea de detaliu: nu se dispune de proiectul de execuie al structurii cldirii; se concep detalii plecnd de la practica obinuit din perioada realizrii construciei; se vor face sondaje n cteva dintre elementele considerate critice i se va stabili msura n care ipotezele adoptate corespund realitii. n situaia n care exist diferene semnificative se va extinde cercetarea n teren i asupra altor elemente; (iii) n ceea ce privete materialele: nu se dispune de informaii directe referitoare la caracteristicile materialelor de construcie, (a) din specificaiile proiectelor, (b) din buletinele de calitate. Se vor alege valori n acord cu documentele normative din perioada realizrii cl dirii, asociate cu teste limitate n teren n elementele considerate critice (eseniale) pentru structur.

(2) Informaiile culese trebuie s fie suficiente pentru ntocmirea verificrilor locale ale capacitii elementelor i pentru construirea unui model de calcul al structurii. (3) Evaluarea structurii bazat pe KL1 poate fi realizat efectund un calcul liniar.

4.3.3 KL2 Cunoatere normal (1) KL2 corespunde urmtoarei stri de cunoatere:

(i) n ceea ce privete geometria: configuraia de ansamblu a structurii i dimensiunile elementelor sunt cunoscute, (a) dintr-un releveu extins, (b) din planurile de ansamblu originale ale construciei i ale eventualelor modificri intervenite pe durata de exploatare. n cazul (b) este necesar verificarea pe teren prin sondaj a dimensiunilor de ansamblu i a dimensiunilor elementelor; n situaia n care se constat diferene semnificative fa de prevederile proiectului se va ntocmi un releveu mai extins; (ii) n ceea ce privete alctuirea de detaliu: detaliile sunt cunoscute, (a) dintr-o inspecie extins pe teren, (b) dintr-un set incomplet de plane de execuie. n cazul (b), se vor prevedea verificri limitate n teren ale elementelor considerate ca relevante pentru a constata daca informaiile disponibile corespund realitii; (iii) n ceea ce privete materialele: informaiile privind caracteristicile mecanice ale materialelor sunt obinute, (a) din testri extinse n teren, (b) din specificaiile de proiectare originale. n cazul (b) se vor efectua teste limitate n teren. (2) Informaiile culese trebuie s fie suficiente pentru ntocmirea verificrilor locale ale capacitii elementelor i pentru construirea unui model de calcul al structurii. (3) Evaluarea structurii bazate pe KL2 poate fi realizat pe baza unui calcul liniar sau neliniar, static sau dinamic. 4.3.4 KL3 Cunoaterea complet (1) KL3 corespunde urmtoarei stri de cunotine:

(i) n ceea ce privete geometria: geometria de ansamblu a structurii i dimensiunile elementelor sunt cunoscute, (a) dintr-un releveu cuprinztor, (b) din proiectul de ansamblu complet al construciei originale i al eventualelor modificri intervenite pe durata de exploatare. n cazul (b) este necesar verificarea prin sondaj a dimensiunilor de ansamblu i ale elementelor; n situaia n care se constat diferene semnificative fa de prevederile proiectului, se vor extinde verificrile pentru a se face coreciile necesare;

10

18


(ii) n ceea ce privete alctuirea de detaliu: detaliile sunt cunoscute, (a) dintr-o inspecie cuprinztoare n teren, (b) dintr-un set complet de planuri de execuie. n cazul (b) se vor prevedea verificri limitate n teren ale elementelor considerate ca cele mai importante, pentru a constata dac informaiile disponibile corespund realitii; (iii) n ceea ce privete materialele: informaiile privind caracteristicile mecanice ale materialelor sunt obinute, (a) din testarea cuprinztoare n teren, (b) din documentele originale referitoare la calitatea execuiei. n cazul (b) se vor efectua i ncercri n teren limitate. (2) (3) Se aplic 4.3.3(2). Se aplic 4.3.3(3).

4.4 Identificarea nivelului de cunoatere. Definiii 4.4.1 Geometria 4.4.1.1 Planurile generale ale construciei (1) Planurile generale ale construciei sunt acele documente care descriu geometria structurii i permit identificarea componentelor structurale i a dimensiunilor acestora, precum i a sistemului structural pentru preluarea aciunilor verticale i laterale. De exemplu, asemenea planuri sunt reprezentate de planurile de cofraj la construciile de beton armat sau planurile de montaj la construciile de oel. 4.4.1.2 Planurile de detaliu ale construciei (1) Planurile de detaliu conin, n afara informaiilor furnizate de planurile generale, i detaliile de execuie: planuri de armare a elementelor de beton armat, planuri de execuie ale elementelor metalice, ale nodurilor, etc. 4.4.1.3 Examinarea vizual (1) Examinarea vizual este un procedeu de verificare a corespondenei dintre geometria real a structurii i planurile generale de construcie disponibile. Sunt necesare msurtori prin sondaj ale unor elementele selectate adecvat. Astfel, se pot identifica eventuale modificri structurale intervenite pe durata de execuie sau dup ncheierea acesteia. 4.4.1.4 Relevarea construciei (1) Relevarea reprezint aciunile ntreprinse prin msurtori, finalizate prin executarea unor seturi de planuri care s descrie geometria structurii, permind identificarea componentelor structurale i a principalelor CNS, a dimensiunilor lor, precum i a sistemului structural pentru preluarea aciunilor verticale i laterale 4.4.2 Detaliile de execuie

(1) n vederea obinerii de informaii referitoare la detaliile de execuie a elementelor structurale i a mbinrilor dintre acestea se pot utiliza metodele prezentate la 4.4.2.1, 4.4.2.2, 4.4.2.3 i 4.4.2.4.

11


19

4.4.2.1 Proiectarea simulat (1) Proiectarea simulat reprezint un procedeu care furnizeaz cantitatea i poziia armturilor longitudinale i transversale (sau a alctuirii elementelor metalice) n elementele care particip la preluarea ncrcrilor verticale i orizontale. Proiectarea se bazeaz pe documentele normative i practica din perioada realizrii cldirii. 4.4.2.2. Inspecia n teren limitat (1) Inspecia n teren limitat reprezint verificarea corespondenei dintre detaliile structurale, (a) cu detaliile de execuie din planurile proiectului, (b) cu cele rezultate din proiectarea simulat conform 4.4.2.1. Aceasta implic efectuarea inspeciilor conform 4.4.4(1). Identificarea detaliilor se realizeaz prin decopertri locale, pahometrie, etc. 4.4.2.3 Inspecia n teren extins (1) Inspecia n teren extins se aplic n cazul n care nu se dispune de planurile originale cu detalii de execuie. Aceasta implic efectuarea inspeciilor conform 4.4.4(1). 4.4.2.4 Inspecia n teren cuprinztoare (1) Inspecia in-situ cuprinztoare se aplic n cazul n care nu se dispune de planurile originale cu detalii de execuie i cnd se urmrete obinerea unui nivel de cunoatere nalt. Aceasta implic efectuarea inspeciilor conform 4.4.4(1). 4.4.3 Materiale 4.4.3.1 ncercri distructive i nedistructive (1) Se pot utiliza metode de testare nedistructive (de exemplu prin sclerometrie, cu ultrasunete etc.), dar numai nsoite i de ncercri distructive, pe carote de beton sau zidrie, sau pe eantioane prelevate din elementele din oel. Pentru ncercri se vor utiliza procedeele specifice fiecrui tip de material, n conformitate cu reglementrile tehnice n vigoare. (2) Expertul tehnic va identifica zonele cu material degradat din diferite cauze (defecte de execuie, coroziune, degradare fizic) i va stabili, funcie de amploarea acestor degradri, msura n care acestea afecteaz rezistena elementelor structurale i msura n care testele pe material sunt semnificative pentru caracterizarea rezistenei elementelor n ansamblul lor. Pe aceast baz se va putea fixa numrul de teste necesar. De asemenea, se vor putea decide i adopta valori adecvate ale coeficienilor pariali de siguran i ale factorilor de ncredere, i repararea local a zonelor degradate. (3) Funcie de volumul i credibilitatea informaiilor iniiale privind calitatea materialelor structurale se va adopta unul din programele de ncercri indicate la 4.4.3.2, 4.4.3.3 i 4.4.3.4. 4.4.3.2 ncercri in-situ limitate (1) Programele limitate de ncercri n teren completeaz informaiile asupra proprietilor materialelor obinute din standardele din timpul construciei, din specificaiile din proiectul

12

20


original sau din documentele privind calitatea execuiei. Acest program presupune efectuarea ncercrilor indicate la 4.4.4(1). n condiiile n care valorile obinute prin ncercri sunt inferioare celor care rezult din celelalte surse, este necesar un program extins de ncercri n teren. 4.4.3.3 ncercri in-situ extinse (1) Programele de ncercri in-situ extinse urmresc obinerea de informaii n cazul n care nu se dispune de specificaiile din proiectul iniial i de documente referitoare la calitatea materialelor utilizate n lucrare. Este necesar s se realizeze ncercrile indicate n 4.4.4(1). 4.4.3.4 ncercri in-situ cuprinztoare (1) Programele cuprinztoare de ncercri in-situ au n vedere obinerea de informaii, n cazul n care nu se dispune nici de specificaiile din proiectul original i nici de documentele referitoare la calitatea materialelor utilizate n lucrare, i cnd se urmrete un nivel de cunoatere nalt. Aceasta implic efectuarea ncercrilor conform 4.4.4(1). 4.4.4 Definirea nivelurilor de inspecie i de ncercare (1) Clasificarea nivelurilor de inspecie i de testare depinde de proporia elementelor structurale care sunt ncercate pentru identificarea modului de detaliere, ca i de numrul ncercrilor pe materiale. Cerinele minime pentru diferitele niveluri de inspecie i de ncercri sunt date n tabelul 4.2. Ele corespund situaiilor curente, numrul de probe putnd fi sporit n situaiile n care se constat o calitate neomogen a materialelor. Tabelul 4.2 Cerine minime recomandate pentru diferite niveluri de inspecie i testare Inspectarea detaliilor ncercri pe materiale Pentru fiecare tip de element structural (grinzi, stlpi, mbinri, contravntuiri, perei) Probe pe materiale la Procentul de elemente 500 m2 de suprafa de verificate pentru detalii planeu 10% 2 15% 4 20% 6

Nivelul de inspectare i testare Limitat Extins Cuprinztor 4.5 Factorii de ncredere

(1) n vederea stabilirii caracteristicilor materialelor din structura existent utilizate la calculul capacitii elementelor structurale, n verificarea acestora n raport cu cerinele, valorile medii obinute prin teste in-situ i din alte surse de informare se mpart la valorile factorilor de ncredere, CF, date n tabelul 4.1, conform nivelului de cunoatere. 4.6 Identificarea nivelului de degradare a construciei (1) Evaluarea trebuie s stabileasc dac integritatea materialelor din care este realizat structura a fost afectat pe durata de exploatare a construciei i, dac este cazul, msura

13


21

degradrii. La inspectarea construciei trebuie s se aib n vedere c degradrile pot fi ascunse sub finisaje bine ntreinute. (2) Evaluarea va conduce la identificarea cauzelor degradrii materialelor:

- ca efect al cutremurelor anterioare; - ca efect al tasrii terenului de fundare; - ca efect al altor deformaii impuse: aciunea variaiilor de temperatur, contracia i curgerea lent a betonului; - ca efect al agenilor de mediu sau al agenilor tehnologici, n special al apei pure sau ncrcate cu substane agresive de diferite naturi; - ca efect al unei execuii defectuoase. (3) n cazul elementelor de beton armat se urmresc:

- calitatea slab a betonului i/sau degradarea lui fizic (de exemplu, din nghe-dezghe) sau chimic (de exemplu, carbonatarea sau coroziunea produs de diferii ageni chimici i biologici); - zonele cu defecte de execuie care afecteaz rezistena materialelor i a elementelor structurale (de exemplu, zona de beton segregat, zonele rosturilor de turnare executate incorect, nndiri prin sudur necorespunztoare a pieselor de oel etc.); - existena i gradul de coroziune a armturilor de oel; - starea aderenei ntre beton i armturi; - deformaiile remanente semnificative i fisurile din elementele structurale cu diverse configuraii i direcii. Intereseaz n special fisurile deschise peste 0,5 mm. n cazul pereilor structurali se vor examina cu prioritate fisurile nclinate, mai ales cele n x. n cazul stlpilor i grinzilor vor fi urmrite situaiile cu cedare potenial cu caracter neductil i efectele interaciunii cu pereii de compartimentare i de nchidere. Examinarea strii elementelor i materialelor va fi nregistrat ntr-un releveu de degradri detaliat (n plan i elevaii) pentru a stabili efectele asupra siguranei de ansamblu a structurii. (4) n cazul elementelor de oel se va cerceta:

- rugina, coroziunea sau alte degradri ale oelului (de exemplu fisuri de oboseal); - deformaiile remanente rezultate din comportarea postelastic sau din fenomene de pierdere a stabilitii (flambaj, voalare); - starea elementelor de mbinare: suduri, uruburi, nituri; (5) n cazul construciilor din zidrie, informaiile specifice necesare pentru evaluarea siguranei sunt detaliate n anexa D. (6) n cazul elementelor de lemn se urmrete s se evidenieze:

- degradarea lemnului prin putrezire sau ca efect al aciunii unor microorganisme; - despicarea lemnului ca urmare a unor suprasolicitri locale; - starea de fixare a cuielor i a altor elemente de prindere. (7) n cazul elementelor nestructurale informaiile specifice necesare pentru evaluarea siguranei sunt detaliate n anexa E.

14

22


5. EVALUAREA CALITATIV 5.1 Obiectul evalurii calitative (1) Evaluarea calitativ urmrete s stabileasc msura n care regulile de conformare general a structurilor i de detaliere a elementelor structurale i nestructurale sunt respectate n construciile analizate. Natura deficienelor de alctuire i ntinderea acestora reprezint criterii eseniale pentru decizia de intervenie structural i stabilirea soluiilor de consolidare. Principalele componente ale evalurii calitative privesc categoriile de condiii prezentate la 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7 i 5.8. (2) O evaluare calitativ cuprinztoare a unora dintre condiiile de alctuire implic i determinri prin calcul ale unor caracteristici de rezisten i de rigiditate ale elementelor structurale. Aceasta nseamn c tabloul calitativ al rspunsului seismic al construciei va putea fi finalizat dup efectuarea calculului structural. 5.2 Condiii privind traseul ncrcrilor (1) Aceste condiii au n vedere existena unui sistem structural continuu i suficient de puternic care s asigure un traseu nentrerupt, ct mai scurt, n orice direcie, al forelor seismice din orice punct al structurii pn la terenul de fundare. Forele seismice, care iau natere n toate elementele cldirii ca fore masice, trebuie transmise prin intermediul diafragmelor orizontale (planee) la elementele structurii verticale (de exemplu, perei structurali sau cadre), care la rndul lor le transfer la fundaii i teren. La evaluarea construciei trebuie identificate eventualele discontinuiti n traseul ncrcrilor i evaluate efectele structurale ale acestora. De exemplu, un gol de dimensiuni mari n planeu, lipsa colectorilor i tiranilor din planee, legtura slab ntre perei i planee, ancorajele i nndirile insuficiente ale armturilor n betonul armat, sudurile cu capaciti insuficiente la elementele din oel, etc., reprezint devieri, ntreruperi sau puncte slabe ale acestui traseu. De asemenea, planeele fr rigiditate suficient n planul lor nu pot asigura, n multe situaii, transmiterea forelor orizontale la elementele principale ale structurii laterale. Deficiene din punctul de vedere al traseului ncrcrilor se pot ntlni relativ frecvent la cldirile vechi n care s-au efectuat transformri ale structurii. n cazul componentelor nestructurale se va urmri, n principal, modul de transmitere a greutii acestora i a forelor seismice aferente (rezemare, agare) la elementele structurii i evaluarea capacitii elementelor structurale i legturilor respective de a prelua aceste fore. 5.3 Condiii privind redundana (1) Evaluarea va stabili n ce msur sunt satisfcute dou condiii:

- atingerea efortului capabil ntr-unul din elementele structurii sau n cteva elemente nu expune structura unei pierderi de stabilitate, general sau local; - mobilizarea la aciuni seismice severe a unui mecanism de plastificare, care s permit exploatarea rezervelor de rezisten ale structurii i o disipare avantajoas a energiei seismice. 5.4 Condiii privind configuraia cldirii (1) Evaluarea trebuie s evidenieze abaterile de la condiiile de compactitate, simetrie i regularitate, care pot afecta negativ rspunsul seismic. Astfel vor fi identificate discontinuitile n

16


23

distribuia rigiditii la deplasare lateral, a rezistenei laterale, a geometriei, a maselor. Neregularitile pot aprea pe vertical sau orizontal. Abaterile de la condiiile de regularitate oblig la utilizarea unor metode de calcul mai complexe i/sau la sporirea forelor seismice de proiectare, conform P 100 1/2006, 4.4.3, prin reducerea valorilor factorilor de comportare, q. A. Neregulariti pe vertical (1) Discontinuiti n distribuia rigiditii laterale. Se vor identifica eventualele niveluri slabe din punct de vedere al rigiditii. Un nivel se consider flexibil (slab) n cazul n care rigiditatea lateral a acestuia este mai mic cu cel puin 25% dect cea a nivelurilor adiacente. La aceste niveluri efectele de ordinul II sunt sporite i aici trebuie verificate cu prioritate condiiile referitoare la deformaiile structurale. Efectele negative ale discontinuitilor de rigiditate se concentreaz la nivelurile flexibile ale unor construcii rigide la restul nivelurilor. (2) Discontinuiti n distribuia rezistenei laterale Se vor identifica nivelurile slabe din punct de vedere al rezistenei, la care se pot concentra deformaiile plastice n structur. Un etaj slab este acela n care rezistena la fore laterale este mai mic cu 25% dect cea a etajelor adiacente. La fiecare nivel se va verifica posibilitatea formrii unui mecanism de tip etaj slab. (3) Condiii privind regularitatea geometric Se consider discontinuiti geometrice semnificative situaiile n care dimensiunile pe orizontal ale sistemului structural activ n preluarea forelor orizontale prezint diferene mai mari de 30% n raport cu dimensiunile acestuia la nivelurile adiacente. De exemplu, prevederea unui gol de dimensiuni mari n planee la sli de conferin i spectacole, cu ntreruperea local a unor elemente ale structurii laterale sau retragerea spre interior a structurii la nivelurile superioare, pot reprezenta o asemenea neregularitate. La ultimul nivel se admit reduceri n plan ale sistemului structural mai mari de 30% fa de nivelul inferior. (4) Condiii privind regularitatea distribuiei maselor Se consider c neregularitile distribuiei maselor afecteaz semnificativ rspunsul seismic al structurilor n situaia n care masa unui nivel este mai mare cu cel puin 50% fa de cele ale nivelurilor adiacente. (5) Discontinuiti n configuraia sistemului structural Se identific abaterile semnificative de la monotonia sistemului structural cum sunt ntreruperea la anumite niveluri a unor perei sau stlpi, modificarea dimensiunilor unor perei, devierea n plan a unor elemente de la un nivel la altul. Evaluarea trebuie s evidenieze efectele acestor discontinuiti, cum sunt sporurile de eforturi din aciuni laterale n stlpii care susin pereii ntrerupi, starea de eforturi din planeul - diafragm care realizeaz transferul ntre dou niveluri cu alctuiri diferite, etc.

17

24


B. Neregulariti n plan (1) Evaluarea construciilor va urmri identificarea structurilor n care dispunerea neechilibrat a elementelor, a subsistemelor structurale i/sau a maselor produce efecte nefavorabile de torsiune de ansamblu. Pe lng determinarea comportrii la torsiune n domeniul elastic, se va estima rspunsul seismic de torsiune n domeniul postelastic prin examinarea relaiei dintre centrul maselor i centrul de rezisten al structurii. Se vor investiga n acest context structurile expuse instabilitii la torsiune. 5.5 Condiii privind interaciunea structurii cu alte construcii sau elemente 5.5.1 Condiii privind distana fa de construciile nvecinate (1) Se va verifica dac distanele ntre cldirile vecine respect condiiile date n P 1001/2006. Se vor investiga efectele posibile ale coliziunii dintre cele dou cldiri vecine. Astfel: - n cazul n care planeele sunt decalate, acestea pot produce ocuri prin lovirea stlpilor construciei vecine; - n cazul n care construciile sunt diferite ca nlime, construcia mai joas i mai rigid poate aciona ca reazem pentru construcia mai nalt; efectele posibile sunt aplicarea unei fore suplimentare construciei joase, n timp ce construcia nalt va suferi o discontinuitate nsemnat a rigiditii, care modific rspunsul seismic; - n cazul n care construciile sunt egale ca nlime i cu sisteme structurale similare, cu planeele la acelai nivel, efectul coliziunilor este nesemnificativ, astfel nct se pot accepta dimensiuni de rosturi orict de reduse 5.5.2 Condiii referitoare la supante (1) Referirile din aceast seciune privesc planeele cu suprafa limitat, dispuse la interior, ntre nivelurile curente ale construciei, de regul adugate ulterior construciei iniiale. Pentru a putea asigura stabilitatea la fore laterale se pot avea n vedere dou soluii: - prevederea unei structuri proprii de rezisten la fore laterale; - ancorarea de structura principal, care trebuie s fie capabil s preia forele aduse de planeul intermediar. Evaluarea seismic trebuie s stabileasc dac supanta este asigurat la fore laterale prin unul din cele dou tipuri de soluii menionate. 5.5.3 Condiii referitoare la componentele nestructurale (1) Examinarea efectuat n cadrul evalurii calitative trebuie s stabileasc relaiile ntre structur i componentele nestructurale precum i tipul i calitatea legturilor ntre acestea. (2) n cazul structurilor n cadre de beton armat sau din oel se vor identifica, n principal, urmtoarele aspecte: - msura n care distribuia pereilor de umplutur considerai fr rol structural, dar care prin realizarea efectiv acioneaz ca elemente structurale, afecteaz regularitatea pe verticala

18


25

construciei (de exemplu, prin crearea unor niveluri slabe) i pe orizontal (prin crearea unei excentriciti semnificative ntre centrul maselor i centrul de rigiditate); - eventualele situaii de interaciuni necontrolate cu pereii de umplutur sau cu alte elemente de construcie (formarea de stlpi scuri, de exemplu). (3) Aspectele specifice care definesc calitativ comportarea seismic a elementelor de construcie nestructurale, echipamentelor i instalaiilor din cldiri sunt prezentate n anexa E. 5.6 Condiii de alctuire specifice diferitelor categorii de structuri (1) Condiiile se refer la regulile de alctuire corect a structurilor i a elementelor structurale considerate individual i a conexiunilor dintre acestea, astfel nct rspunsul seismic ateptat al construciei s fie unul favorabil. Condiiile au n vedere ierarhizarea adecvat a rezistenei structurale, n msur s asigure dezvoltarea unor mecanisme de disipare a energiei seismice favorabile, cu nzestrarea zonelor critice cu suficient deformabilitate n domeniul postelastic. Cu prilejul evalurii se vor identifica eventualele deficiene de alctuire care s favorizeze ruperea prematur de tip fragil a unor elemente sau fenomene de instabilitate. Aceste condiii, care depind de tipul structurii i natura materialului structural, sunt detaliate n anexele la prezentul cod, pentru structuri de beton armat, structuri din oel i din zidrie. Condiiile sunt prezentate sub forma unor liste de criterii de alctuire corect a elementelor, a cror complexitate depinde de tipul metodologiei de evaluare indicate n anexele B, C i D. Unele din aceste condiii privesc rezistena seciunilor, altele reprezint msuri de alctuire (reguli constructive) pentru elemente care fac parte din structuri seismice. Condiiile de rezisten pot fi apreciate doar aproximativ prin mijloacele evalurii calitative, evaluarea riguroas a acestora putnd fi realizat numai prin calcul. 5.7 Condiii pentru diafragmele orizontale ale cldirilor (1) Evaluarea seismic a cldirilor trebuie s stabileasc msura n care planeele i ndeplinesc rolul structural de a distribui n condiii de siguran ncrcrile seismice orizontale la subsistemele structurale verticale (de exemplu, la perei structurali i cadre). Comportarea planeelor este optim n condiiile n care acestea sunt realizate ca diafragme rigide i rezistente pentru fore aplicate n planul lor. Aceste condiii sunt ndeplinite la nivel maximal de planeele de beton armat monolit. (2) n cazul structurilor cu perei, planeul trebuie s asigure rezemarea lateral a pereilor pentru ncrcri normale pe suprafaa acestora. (3) Obiectivele evaluarii diafragmelor orizontale de beton sunt reprezentate de aspectele specifice care intervin la realizarea grinzilor perei i anume: - preluarea eforturilor de ntindere din ncovoiere. Cu ocazia evalurii, trebuie verificat dac armturile dispuse n elementele de bordare ale planeului (centuri i grinzi) i cele din cmpul plcilor sunt dispuse corect, i dac aceste armturi sunt continue i conectate adecvat la plac; - transmiterea reaciunilor de la planeu la reazemele acestuia, perei sau grinzi, prin intermediul unor armturi de conectare adecvate. Aceste legturi pot servi i pentru ancorarea unor perei de zidrie la fore normale pe planul acestora; - colectarea forelor distribuite n masa planeelor i transmiterea lor la elementele structurii verticale, n condiiile n care continuitatea legturii dintre acestea i diafragmele orizontale este

19

26


ntrerupt de goluri sau ncrcarea planeului se transfer structurii verticale prin eforturi de ntindere. Colectarea forelor de inerie se realizeaz prin armturi de oel cu seciune suficient (tirani sau colectori), corect ancorate n masa planeului i n elementele structurii verticale; - suspendarea ncrcrilor distribuite n masa planeului prin armturi adecvate, n condiiile n care forele seismice orizontale produc eforturi de ntindere n grinda perete constituit de planeu; - preluarea eforturilor care apar la colurile intrnde ale planeelor i n jurul golurilor mari prin armturi de bordare, ancorate corespunztor; - preluarea eforturilor din jurul golurilor de dimensiuni mari, prin armturi adecvate, ancorate suficient n masa planeului. (4) n cazul planeelor de oel se vor verifica funciunile planeelor-diafragm, n conformitate cu alctuirea de detaliu a acestora. (5) Evaluarea va stabili efectele pe care discontinuitile create de golurile de scar le produc asupra comportrii structurii, cum sunt solicitarea de tip element scurt a stlpilor, datorate interceptrii lor de ctre rampele scrii i la alte niveluri dect la cotele planeelor, ntreruperea continuitii centurilor. (6) Pentru cldirile care au planee fr rigiditate semnificativ n plan (planee din grinzi i podin din lemn, planee cu grinzi metalice i bolioare de crmid, planee din prefabricate mici fr suprabetonare) evaluarea calitativ i cantitativ la aciunea seismic se face cu criterii i procedee specifice (a se vedea anexa D n cazul cldirilor cu perei structurali din zidrie). 5.8 Condiii privind infrastructura i terenul de fundare (1) Evaluarea seismic a construciilor are n vedere, ca una din principalele componente, stabilirea msurii n care sistemul fundaiilor i ndeplinete rolul structural. n acest scop: (i) se va identifica sistemul fundaiilor (i, dac este cazul, al infrastructurii) i se va aprecia msura n care acesta posed rigiditatea necesar pentru a transmite la teren aciunile suprastructurii suficient de uniform; (ii) vor fi identificate natura terenului i eventualele tasri difereniale sau deformaii remanente, produse de aciunea cutremurelor sau de alte cauze, precum i efectele acestora, manifestate sau poteniale, asupra elementelor structurii, inclusiv a fundaiilor. (2) La examinarea sistemului fundaiilor (infrastructurii) se vor verifica i condiiile de alctuire prevzute n NP 112-04. (3) Evaluarea fundaiilor va avea n vedere i prezena eventual a apei deasupra nivelului de fundare i efectele acesteia asupra elementelor fundaiilor i subsolului, inclusiv din punctul de vedere al afectrii durabilitii. (4) Evaluarea sistemului de fundare i a terenului va stabili i eventualele efecte de interaciune cu cldirile situate n imediata lor vecintate, mai ales n situaia n care acestea au fost construite ulterior cldirii examinate. (5) Evaluarea sistemului de fundaii este tratat separat n capitolul 7.

20


27

6. EVALUAREA PRIN CALCUL 6.1 Aspecte generale (1) Evaluarea prin calcul este un procedeu cantitativ prin care se verific dac construciile existente, degradate sau nu, satisfac cerinele strilor limit considerate la aciunile seismice de proiectare relevante, aa cum se specific la 2.1. (2) Metodologiile de evaluare vor utiliza metodele generale de calcul indicate n P 1001/2006, 4.5, cu modificrile date n prezentul cod pentru anumite probleme specifice care intervin n evaluare. 6.2 Aciunea seismic i combinaiile de ncrcare (1) Modelele de baza pentru definirea aciunii seismice sunt cele precizate la capitolul 3 din P 100-1/2006. (2) Spectrul de proiectare dat n P 100-1/2006, 3.2, scalat pentru valorile acceleraiilor terenului stabilite pentru diferitele stri limit, reprezint referina de baz n acest sens. Se pot aplica i reprezentrile alternative specificate la 2.2.1(2). Conform 2.1(3), pentru cazul construciilor existente se accept niveluri de asigurare inferioare celor corespunztoare construciilor nou proiectate (a se vedea 8.4). (3) n metodologiile de evaluare care folosesc verificri n termeni de for, valorile factorilor de comportare q se stabilesc conform 6.7.2 i 6.8.4, corespunzator nivelului metodologiei utilizate. (4) Aciunea seismic de proiectare se combin cu alte aciuni permanente i variabile, conform CR 02005. 6.3 Modelarea structurii (1) Modelul structurii se stabilete pe baza informaiilor obinute conform capitolului 4. Modelul trebuie s permit determinarea efectelor aciunilor n toate elementele structurii pentru combinaia de ncrcri prezentat n P 100-1/2006, 3.3. (2) Se aplic prevederile P 100-1/2006 privind modelarea comportrii structurale (P 1001/2006, 4.5.2) i efectele torsiunii accidentale (P 100-1/2006, 4.5.2.1). 6.4 Metodele de calcul (1) Efectele aciunii seismice, care urmeaz s fie combinate cu efectul altor ncrcri permanente i variabile, conform prevederilor CR 0-2005 pot fi evaluate printr-una din urmtoarele metode: - calculul la for lateral static echivalent (LF); - calculul modal cu spectre de rspuns (MRS); - calculul static neliniar; - calculul dinamic neliniar.

21

28


(2) n cazul utilizrii metodelor de calcul n domeniul elastic, valorile eforturilor secionale din aciunea seismic se obin reducnd valorile stabilite pe baza spectrului rspunsului seismic elastic prin factorii de comportare q. (3) Combinarea efectelor componentelor aciunii seismice se face pe baza prevederilor din P 1001/2006, 4.5.3.6.1 i 4.5.3.6.2. 6.5 Verificrile elementelor structurale (1) Verificrile elementelor structurale constau n verificarea condiiei ca cerina seismic s fie mai mic, la limita egal, cu capacitatea elementului. Verificarea se face n termeni de rezisten sau deformaii, funcie de tipul metodei i natura cedrii elementului. Modul concret de realizare a verificrilor se indic pentru fiecare din metodologiile prevzute n prezentul cod (6.7, 6.8 i 6.9). 6.6 Metodologii de evaluare (1) Prezentul cod prevede trei metodologii de evaluare a construciilor, definite de baza conceptual, nivelul de rafinare a metodelor de calcul i nivelul de detaliere a operaiunilor de verificare. Alegerea metodologiilor de evaluare se face pe baza unor criterii, cum sunt: cunotintele tehnice n perioada realizrii proiectului i execuiei construciei; complexitatea cldirii, n special din punct de vedere structural, definit de proporii (deschideri, nlime), regularitate etc.; datele disponibile pentru ntocmirea evalurii (nivelul de cunoatere); funciunea, importana i valoarea cldirii; condiiile privind hazardul seismic pe amplasament; valorile acceleraiei seismice pentru proiectare, ag, condiiile locale de teren; tipul sistemului structural; nivelul de performan stabilit pentru cldire. (2) Prezentul cod prevede trei metodologii de evaluare: Metodologia de nivel 1 (metodologie simplificat); Metodologia de nivel 2 (metodologie de tip curent pentru construciile obinuite de orice tip); Metodologia de nivel 3. Aceast metodologie utilizeaz metode de calcul neliniar i se aplic la construcii complexe sau de o importan deosebit, n cazul n care se dispune de datele necesare. Metodologia de nivel 3 este recomandabil i la construcii de tip curent datorit gradului de ncredere superior oferit de metoda de investigare sau n cazul n care clasificarea ntro clas de risc pe baza valorii indicatorului R3, definit la 8.2, nu este evident. 6.7 Metodologia de nivel 1 6.7.1 Domeniul de aplicare (1) Metodologia de nivel 1 se poate aplica la:

- construcii regulate n cadre de beton armat, cu sau fr perei de umplutur din zidrie cu pn la 3 niveluri, amplasate n zone seismice cu acceleraia terenului cu valori ag 0,12 g. - construcii cu perei structurali din zidrie nearmat sau din zidrie confinat, cu planee din beton armat sau cu planee fr rigiditate semnificativ n plan orizontal, n condiiile precizate n anexa D.

22


29

- construcii cu perei structurali dei de beton armat monolit (sistem fagure) cu pn la 5 niveluri, amplasate n orice zon seismic. - construcii de orice tip (ca sistem structural i material structural utilizat) amplasate n zone seismice cu acceleraia terenului ag = 0,08g. - componente nestructurale din cldiri, n condiiile precizate n anexa E Aplicarea metodologiei de nivel 1 la construciile de mai sus este valabil numai n cazul n care acestea aparin clasei de importan i expunere la cutremur III. Metoda este aplicabil n special la construcii la care rezistena lateral este asigurat de perei de zidrie (confinat sau nu) sau din beton armat, i are n vedere, cu precdere, stabilirea gradului de siguran a elementelor verticale (perei i stlpi eseniali pentru stabilitatea construciei). (2) Evaluarea simplificat poate fi utilizat pentru stabilirea unor caracteristici globale ale unor construcii proiectate numai pentru ncrcri gravitaionale, fr un sistem structural definit i identificabil pentru preluarea forelor orizontale seismice.NOT Asemenea construcii sunt, de exemplu, unele blocuri nalte (cu peste 6 - 7 etaje) interbelice, dar i unele construcii executate ulterior, pn la apariia unor reglementri tehnice de proiectare seismic. La asemenea construcii, o evaluare prin instrumente de investigare de nivel superior nu este nici posibil, nici recomandabil. Aceste cldiri prezint vicii eseniale, de conformare i de alctuire, evidente, i o rezisten insuficient la forele laterale, ceea ce le fac extrem de vulnerabile la aciunea cutremurelor. Pentru aceste cldiri nu se pot aplica instrumentele de calcul evoluate pentru c structura, de altfel foarte slab, nu poate fi modelat dect formal cu procedeele specifice acestor metodologii, deoarece defectele intrinseci de alctuire elimin, principial, ipotezele modelelor teoretice. Din aceste considerente, efortul de modelare i de calcul nu se justific pentru c precizia rezultatelor este iluzorie, iar concluziile ct se poate de previzibile. La cldirile de acest tip, de regul, se poate trece direct la elaborarea soluiei de intervenie, numai pe baza rezultatelor pe care le poate furniza metodologia de tip 1.

(3) Metodologia de evaluare de tip 1 poate fi utilizat, opional i pentru analiza unor construcii mai complexe sau mai importante, n scopul obinerii unor informaii preliminare. (4) Metodologia de nivel 1 implic:

(i) Evaluarea calitativ a construciei pe baza criteriilor de conformare, de alctuire i de detaliere a construciilor. Rezultatele examinrii calitative se nscriu ntr-o list, care arat dac, i n ce msur, construcia i elementele ei satisfac criteriile de alctuire corect. Listele de condiii sunt date n anexele specifice structurilor din diferite materiale. (ii) Verificri prin calcul, utiliznd metode rapide de calcul structural i verificri rapide ale strii de eforturi (ale efectelor aciunii seismice) n elementele eseniale ale structurii. 6.7.2 Evaluarea prin calcul (1) Evaluarea efectelor aciunii seismice de proiectare (eforturi i deformaii) se face considernd structura ncrcat cu fora lateral echivalent (a se vedea P 100-1/2006) i utiliznd procedee simplificate de calcul privind distribuia forelor ntre elementele verticale ale structurii i pentru determinarea eforturilor, a perioadelor vibraiilor proprii etc. Verificrile se refer numai la starea limit ultim. Valoarea factorului de comportare al structurii q se ia funcie de natura structurii i a materialului din care este realizat, astfel:

23

30


Tabelul 6.1 Valori ale factorului de comportare adoptate n metodologia de nivel 1 Tipul de structur - structuri de beton armat - structuri cu schelet de beton armat n concepie gravitaional cu panouri de umplutur de zidrie - structuri din zidrie simpl (nearmat) - structuri din zidrie confinat (inclusiv cele proiectate conform P 2-75: Normativ privind alctuirea, calculul i executarea structurilor din zidrie, reglementare tehnic abrogat) - structuri de oel: cadre necontravntuite cadre contravntuite cu diagonale n X cadre contravntuite cu diagonale n V cadre contravntuite excentric q q = 2,5 q = 2,0 q = 1,5 q = 2,0

q = 4,0 q = 3,0 q = 1,5 q = 4,0

Valorile factorului q, indicate n tabelul 6.1, sunt valori aproximative (n general acoperitoare), pentru structuri care nu respect, dect parial, regulile de alctuire a construciilor amplasate n zone seismice. n cazul n care se dispune de date suficient de sigure privind detaliile de alctuire i redundana cldirii i acestea permit considerarea unor valori q mai realiste, valorile factorului de comportare din tabelul 6.1 se vor corecta n consecin. (2) Fora tietoare de baz ntr-o direcie orizontal a cldirii se calculeaz cu expresia (4.4) din P 100-1/2006. Fb = I S d (T1 ) m unde: Sd(T1) T1 m I ordonata spectrului de rspuns de proiectare corespunzatoare perioadei fundamentale perioada proprie fundamental de vibraie a cldirii n planul vertical ce conine direcia orizontal considerat masa total a cldirii, considerat la verificarea la ULS n cazul aciunii seismice, conform CR 0-2005 factorul de importan al construciei, conform P 100-1/2006, 4.4.5 factor de corecie care ine seama de contribuia modului propriu fundamental prin masa modal efectiv asociat acestuia, ale crui valori sunt: = 0,85, pentru cldiri cu mai mult de 2 niveluri = 1, pentru celelalte cazuri. (6.1)

(3) Perioada fundamental de vibraie a cldirii n direcia considerat T1, necesar pentru stabilirea valorii spectrale Sd, se poate calcula cu expresia:

T1 = kT H

3

4

(6.2)

24


31

n care: kT

H

coeficient care are valorile 0,07 pentru structuri n cadre de beton armat i 0,045 pentru structuri cu perei de beton armat i perei de zidarie - 0,110 pentru structuri din oel n cadre necontravntuite - 0,075 pentru structuri din oel n cadre contravntuite excentric - 0,050 pentru structuri din oel n cadre contravntuite centric nlimea cldirii (n metri) deasupra bazei (seciunea unde se admite c se ncastreaz structura).

n cazul cldirilor cu structura din cadre de beton armat cu pn la 10 niveluri supraterane, pentru evaluarea aproximativ a perioadei fundamentale se poate utiliza, alternativ, relaia: T1 = 0,1n (6.3)

n care n este numrul de niveluri deasupra bazei construciei considerate n model. (4) Valoarea forei seismice care acioneaz la nivelul i se determin cu relaia aproximativ: mz Fi = Fb n i i (6.4) mi z i1

n care: Fi Fb n mi zi

fora seismic orizontal static echivalent de la nivelul i fora tietoare de baz numrul total de niveluri masa nivelului i nlimea nivelului i fa de baza construciei n modelul de calcul.

(5) Valorile medii ale eforturilor unitare normale n seciunile stlpilor i pereilor, produse de ncrcrile verticale, se determin pe baza ariilor aferente de planeu utiliznd valorile ncrcrilor considerate n gruparea de ncrcri care include aciunea seismic, conform CR 0-2005. Componenta forei axiale indirecte din fora lateral se ia n considerare numai pentru stlpii marginali. Valoarea acesteia se determin pe baza valorilor estimate ale forelor tietoare de la extremitile grinzile adiacente acestora. (6) Valorile medii ale eforturilor unitare tangeniale, vm n elementele verticale ale structurii, stlpi sau perei, se determin cu relaia aproximativ: F vm = b (6.5a) Ac n care Ac este suma ariilor pereilor dispui n direcia n care se face calculul sau suma ariilor seciunilor de stlpi ai cadrelor orientate pe direcia n care se face calculul. n cazul stlpilor din oel se consider numai aria pereilor seciunii orientai pe direcia n care se face calculul. (7) Valorile medii ale tensiunilor normale n diagonalele contravntuirilor verticale se determin cu relaia aproximativ: Fb m = (6.5b) Ac cos

25

32


n care Ac cos este suma proieciilor pe orizontal a ariilor diagonalelor contravntuirilor orientate pe direcia n care se face calculul. (8) Valorile eforturilor normale unitare din stlpi i ale eforturilor unitare tangeniale din toate elementele structurale verticale ale construciei se compar cu valorile considerate admisibile pentru structurile din diferite materiale. Valorile admisibile sunt date n lista de condiii pe care trebuie s le respecte construcia (a se vedea anexele B, C, D). (9) Estimarea nivelului de siguran al elementelor orizontale se face n special prin procedeele evalurii calitative. Dac, n vederea obinerii unor informaii mai complete, se dorete i o evaluare prin calcul a grinzilor, se determin aproximativ capacitatea de rezisten a acestora (pe baza seciunilor de beton i a armturii probabile) i se compar cu valorile eforturilor din ncrcrile verticale stabilite pe scheme statice simplificate (grinzi ncastrate, grinzi continue). Comparaia ntre aceste valori i valorile eforturilor capabile evideniaz dac aceste elemente au rezerve i pentru preluarea unor aciuni laterale. (10) n situaia n care verificrile de rezisten nu sunt satisfcute este recomandabil aplicarea unei metodologii de nivel superior, dac prin aceasta este posibil s se ncadreze construcia ntr-o clas cu risc mai redus. n general, dac sunt necesare, msurile de intervenie nu se bazeaz pe rezultatele metodologiei de nivel 1. Fac excepie construciile indicate la 6.7.1(2). 6.8 Metodologia de nivel 2 6.8.1 Domeniul de aplicare (1) Metodologia de evaluare de nivel 2 se aplic la toate cldirile la care nu se poate aplica metodologia de nivel 1. (2) Metodologia de nivel 2 implic: (i) evaluarea calitativ constnd n verificarea listei de condiii de alctuire structural (mai detaliate dect n cazul metodologiei de nivel 1) date n anexele corespunztoare structurilor din diferite materiale i (ii) evaluarea cantitativ bazat pe un calcul structural elastic i factori de comportare diferentiai pe tipuri de elemente. 6.8.2 Principiul metodei de calcul (1) Efectele cutremurului sunt aproximate printr-un set de fore convenionale aplicate construciei. Mrimea forelor laterale este stabilit astfel nct deplasrile (deformaiile) obinute n urma unui calcul liniar al structurii la aceste fore s aproximeze deformaiile impuse structurii de ctre forele seismice.NOT ntruct pentru majoritatea cutremurelor deplasrile rspunsului elastic reprezint o limit superioar a deplasrilor seismice neliniare (a deplasrilor reale), forele laterale aplicate structurii sunt cele corespunztoare rspunsului seismic elastic evaluat pe baza spectrului de rspuns neredus prin factorul q. Regula deplasrii egale (fig. 6.1) este valabil n cazul n care perioada construciei este mai mare dect valoarea perioadei de col Tc a spectrului. n cazurile n care aceasta condiie nu este satisfacut deplasrile efective sunt superioare celor corespunzatoare rspunsului elastic i pentru evaluarea lor trebuie aplicate corecii. Astfel, n cazul cutremurelor vrncene nregistrate n Cmpia Romn pentru care Tc = 1,6 sec, majoritatea cldirilor se nscriu n domeniul 0 Tc. Din acest motiv, n cazul n care se evalueaz deplasrile la ULS se aplic corecia prin intermediul coeficienilor c indicai la 6.8.4(2).

26


33

(2) La aciunea cutremurului de proiectare structura depete pragul elastic de comportare, iar eforturile n elementele structurii rezultate ca urmare a aplicrii forei laterale convenionale depesc eforturile capabile corespunztoare rezistenelor efective. Relaia de verificare depinde de modul de cedare, ductil sau fragil, al elementului structural considerat la diferitele tipuri de solicitare (ncovoiere, for tietoare, for axial). n cazul cedrii ductile, verificarea se face comparnd efortul nregistrat sub aciunea forelor laterale i gravitaionale, mprit la un factor de comportare a crui valoare este specific naturii ruperii elementului la tipul de efort considerat, cu efortul capabil. Acesta din urm se determin cu rezistenele medii ale materialelor mprite la factorii de ncredere i coeficienii pariali de siguran.NOT Factorii de comportare sunt diferii de la element la element, funcie de tipul potenial de rupere. Factorul de comportare stabilit pentru un anumit element caracterizeaz o structur ipotetic ce mobilizeaz ductilitatea potenial a elementului considerat. Factorii de comportare coreleaz fora elastic cu fora inelastic ce produce aceleai deformaii ale elementului. Prin comparaii ntre cerine i capaciti, pentru fiecare element structural se obin, astfel, informaii mai semnificative dect cele furnizate de metodologia din P 100/92 (96) bazat pe un factor de reducere unic pentru structur, stabilit n mare msur arbitrar.

dy deplasarea la iniierea curgerii du deplasarea ultim Fy fora la iniierea curgerii Fe fora asociat rspunsului seismic elastic

Figura 6.1 (3) n cazul cedrilor neductile (cedri fragile) verificarea const n compararea efortului rezultat sub aciunea forelor laterale i gravitaionale, asociate plastificrii elementelor structurale ductile ale structurii, cu valoarea efortului capabil calculat cu valorile minime ale rezistenelor materialelor (cu valorile caracteristice mprite la CF i coeficienii pariali de siguran). Altfel spus, elementele/mecanismele fragile se verific la valori ale cerinelor calculate din condiiile de echilibru, pe baza eforturilor transmise elementelor neductile de ctre elementele ductile. (4) Valorile factorului de comportare q corespunztoare proprietilor structurilor de diferite tipuri, din beton armat, oel, zidrie, sunt date n anexele la prezentul cod pentru structurile realizate din aceste materiale. 6.8.3 Calculul structural (1) Calculul structural n domeniul elastic poate utiliza una dintre cele dou metode date n P 100-1/2006, n condiiile specificate de cod, (a) metoda forelor seismice statice echivalente, (b) metoda de calcul modal cu spectre de rspuns. Se consider spectrele rspunsului elastic cu ordonatele nereduse prin factorul q .

27

34


(2) Distribuia pe vertical a forelor seismice orizontale, n cazul utilizrii metodei forelor statice echivalente, se face conform P 1001/2006, 4.5.3.2.3. (3) Efortul de torsiune de ansamblu se determin pe baza prevederilor 4.5.3.2.4, n cazul metodei forelor statice echivalente, i ale 4.5.3.3.3, n cazul metodei de calcul modal, din P 1001/2006. (4) n cazul structurilor din materiale cu rigiditate degradabil prin fisurare (structuri de beton i zidrie) n calculul structural se aplic prevederile P 100-1/2006 privitoare la determinarea valorilor de proiectare ale rigiditilor, mpreun cu precizrile suplimentare date n anexa E din P 100-1/2006. 6.8.4 Relaiile de verificare (1) Verificarea elementelor structurale se face la starea limit ultim i, respectiv, starea limit de serviciu, similar condiiilor prevzute de P 100-1/2006 la proiectarea structurilor noi. n cazul ULS se efectueaz verificri ale rezistenei i ale deplasrilor laterale, n timp ce n cazul SLS se efectueaz numai verificri ale deplasrilor laterale. (2) Valorile deplasrilor laterale n SLS sunt furnizate de calculul structural cu forele seismice elastice (nereduse) asociate acestei stri limit. n cazul ULS cerinele de deplasare se determin nmulind valorile deplasrilor obinute din calculul structural cu ncrcrile seismice elastice (nereduse) asociate acestei stri limit cu coeficientul de amplificare c (anexa E din P 100-1/2006):

1 c = 3 2,5 n care: T Tc

T 2 Tc

perioada fundamental a vibraiilor proprii perioada caracteristic (de col) din spectrul de rspuns

(3) Efectuarea verificrilor de rezisten n cazul ULS depinde de modul de cedare ductil sau fragil al elementului structural sub aciunea efortului (efectul aciunii) considerat. Definirea caracterului cedrii elementelor este definit n anexele pentru structuri din diferite materiale ale prezentului cod (4) Eforturile secionale n elementele cu comportare inelastic se evalueaz pe baza relaiei de principiu: 1 Ed = E* + E g (6.6) E q n care: Ed efortul total de calcul E* E Egq

efortul din aciunea seismic considernd spectrul de rspuns elastic (neredus) efortul din aciunile neseismice, (cu valorile corespunztoare combinaiei de ncrcri care include aciunea seismic) factorul de comportare corespunztor tipului de element analizat, respectiv naturii cedrii la tipul de efort considerat.

28


35

Valorile factorului q sunt precizate n anexele pentru structuri din beton armat, oel, zidrie sau lemn. (5) Valorile de calcul ale eforturilor pentru elemente cu cedare fragil (nedisipativ) se obin din condiii de echilibru pe mecanismul structural de plastificare (mecanism de disipare de energie). Schemele de calcul pentru structuri de tip cadru, structuri cu perei, structuri cu contravntuiri etc., sunt date n P 100-1/2006 i codurile complementare, cum sunt CR 2-1-1.1-2005, etc. (6) Relaia de verificare a rezistenei se prezint sub forma:

E d Rdn care: Rd

(6.7)

valoarea efortului capabil, calculat pe baza modelelor mecanice specifice tipului de structur (conform capitolelor 59 din P 100-1/2006 i codurilor specifice structurilor din diferite materiale). La determinarea valorilor Rd se vor utiliza valorile rezistenelor, definite la 6.8.2(2) i (3).

6.9 Metodologia de nivel 3 6.9.1 Domeniul de aplicare

(1) Metodologia de nivel 3 se aplic la construcii importante i complexe la care se dorete o evaluare mai precis a performanelor seismice ale construciei. n prealabil, construciile au fost supuse verificrii prin metodologia de nivel 2. (2) Metodologia de nivel 3 implic evaluarea calitativ constnd n verificarea listei complete de condiii de alctuire structural dat n anexele corespunztoare structurilor din diferite materiale (operaie efectuat odat cu aplicarea anterioar a metodologiei de nivel 2) i o evaluare prin calcul care ia n considerare n mod explicit comportarea inelastic a elementelor structurale sub aciunea cutremurelor severe. (3) Pentru aplicarea metodologiei de nivel 3 este preferabil s se dispun de proiectul iniial al cldirii analizate, datorit necesitii cunoaterii cu precizie superioar a detaliilor de execuie. (4) Se pot utiliza dou metode de calcul i anume: - metoda bazat pe calculul static neliniar - metoda bazat pe calculul dinamic neliniar. Metodele de calcul sunt descrise n P 100-1/2006. Unele precizri referitoare la aplicarea calculului static neliniar sunt prezentate la 6.9.2.6.9.2 Metoda de calcul static neliniar 6.9.2.1 Performanele metodei. Condiii de aplicare

(1) Metoda de calcul static neliniar realizeaz: - evaluarea direct a structurii n ansamblul ei i nu prin intermediul unor verificri pe elemente structurale considerate individual. Rezultatul evalurii prezint un grad de ncredere superior celui obinut prin aplicarea metodologiilor de nivel 1 i 2; - verificarea structurii prin intermediul caracteristicilor cele mai semnificative pentru rspunsul seismic, respectiv deformaiile structurii.

29

36


(2) Metoda este indicat n cazul structurilor la care contribuia modurilor superioare de vibraie este puin important pentru comportarea n regim dinamic. n cazul structurilor la care se ateapt amplificri dinamice majore ale deplasrilor la anumite niveluri se recomand utilizarea metodei calculului dinamic neliniar.6.9.2.2 Etapele calculului

n aceast seciune se prezint succint etapele principale ale calculului i se fac unele precizri suplimentare privind efectuarea unor operaii din ansamblul celor care alctuiesc procesul de verificare. Se consider cazul aciunii unidirecionale a cutremurului. (i) Deteminarea curbei for tietoare de baz deplasare la vrf a construciei cu ajutorul unui program de calcul static neliniar, considernd valorile medii ale caracteristicilor de rezisten i deformaie ale materialelor. Datorit incertitudinilor privind distribuia pe vertical a forelor de inerie se recomand a se utiliza cel puin dou distribuii nfurtoare: - o distribuie conform primului mod de vibraie (se accept, simplificator, i distribuia corespunztoare unei deformaii liniare pe vertical); - o distribuie la care forele laterale sunt proporionale cu masele de nivel. n cazul primei variante se obine o limit superioar a momentului seismic de rsturnare, iar n cazul celei de a doua se obine o limit superioar a forei tietoare n elementele verticale ale primelor niveluri. Calculul static neliniar efectuat ofer ca rezultate importante configuraia mecanismului de plastificare, rezistena i capacitatea de deformare la fore laterale ale structurii. (ii) Evaluarea proprietilor sistemului cu un singur grad de libertate echivalent, funcie de proprietile dinamice i de rezisten ale structurii analizate, determinate n pasul anterior. Echivalarea este necesar pentru a compara caracteristicile structurii cu cerinele stabilite din spectrul de rspuns. Rigiditile elementelor structurale se stabilesc conform prevederilor anexei E din P 100-1/2006. (iii) Determinarea cerinei de deplasare utiliznd spectrele inelastice de rspuns pe amplasament. n cazul n care obinerea unor accelerograme specifice amplasamentului este dificil, se pot utiliza spectre inelastice aproximative, definite funcie de perioada i de rezistena sistemului cu un singur grad de libertate echivalent. Pentru evaluarea cerinei de deplasare d* se poate utiliza i expresia (6.8) bazat pe regula deplasrii egale (a se vedea relaia (D.6) din P 100-1/2006):

T d * = cS e 2 n care: Se

2

(6.8)

c

valoarea din spectrul de rspuns elastic corespunztoare perioadei fundamentale a vibraiilor proprii ale structurii (P 100-1/2006, 3.1) factorul de amplificare definit la 6.8.4.

(iv) Utiliznd relaiile de echivalare inverse celor definite la punctul (ii) i valoarea spectral determinat la punctul (iii), se obine cerina de deplasare la vrful structurii. (v) Se mpinge structura pn la atingerea cerinei de deplasare determinate la punctul (iv) i se verific: - deplasrile relative de nivel; - rezistena n cazul elementelor cu cedare fragil;

30


37

- capacitatea de deformare n cazul elementelor cu cedare ductil. Se recomand deformarea structurii pn la obinerea unei deplasri la vrf egale cu 150% din valoarea determinat la punctul (iv) pentru a identifica eventualele mecanisme de rupere i deficiene structurale. Verificrile elementelor, considerate individual, se fac n termeni de rotiri n articulaiile plastice n cazul elementelor ductile i n termeni de rezisten n cazul elementelor cu cedare fragil. Valorile capabile ale rotirilor plastice funcie de alctuirea concret a elementelor se dau n anexele pentru structurile din diferite materiale. Verificarea elementelor neductile (cu rupere potenial la for tietoare) se face conform prevederilor de la 6.8.2(3). (vi) Curba for tietoare de baz deplasare lateral permite i verificri de ansamblu ale structurii la ULS: a) n termeni de deplasare, comparnd cerina de deplasare determinat la (iv) cu deplasarea capabil, definit aproximativ ca deplasarea lateral la vrful structurii la care intervine ruperea (depirea capacitii de rotire sau ruperea la for tietoare, dup caz) n primul element vertical esenial pentru stabilitatea cldirii; b) n termeni de rezisten, comparnd valoarea maxim a forei tietoare de baz nregistrat cu valoarea forei seismice de proiectare amplificat printr-un factor care cuantific suprarezistena structurii. Acest factor se poate lua egal cu produsul ntre raportul dintre valorile medii i cele de proiectare ale materialelor i factorul care exprim redundana specific tipului de structur analizat. Pentru structuri din beton armat i oel, factorul de suprarezisten se poate lua egal cu 1,25 u , unde raportul u este definit n P 100-1/2006. 1 1

31

38


7. EVALUAREA FUNDAIILOR 7.1 Aspecte generale

(1) n prezenta seciune se fac o serie de precizri privind aspecte specifice evalurii sistemului de fundaii al cldirii.NOT Sistemul fundaiilor i, atunci cnd exist, infrastructura cldirii, constituie o component esenial a ansamblului construciei, care influeneaz n mare msur rspunsul seismic al acestuia. ntruct n practica proiectrii analiza seismic a fundaiilor construciei este tratat uneori superficial i cu mijloace neadecva

Date post:	09-Jul-2015
Category:	Documents
Upload:	todea-ioan-gabriel
View:	297 times
Download:	0 times

normativ diafragme-P100-3-2008

Documents