p100 capitol 3 lungu et al

Bucuresti, 16 Octombrie 2006

Codul de proiectare seismica P 100-01 Prevederi de proiectare pentru cladiri

Cap. 3. Actiunea seismica

Partea 1

Prof. Dr. Ing. Dan LunguConf. Dr. Ing Radu Vacareanu

Conf. Dr. Ing. Alexandru AldeaDr. Ing. Cristian Arion

Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti

Promovarea Eurocodurilor la nivel European

WORKSHOP-ul privind Adoptarea Eurocodurilor in: tarile noi membre ale U.E., tarile in curs de aderare si tarile candidate

7-9 Noiembrie 2006, JRC, Centrul de Cercetari Comune al UE, Ispra, Italia

Mitingul Corespondentilor Nationali pentru EurocoduriBruxelles, 20 Februarie 2006

EUROPEAN COMMISSIONENTERPRISE AND INDUSTRY DIRECTORATE-GENERALBrussels

Eurocodes National Correspondents meeting20 February 2006 AGENDA (Selective)

Progress in elaboration, approval and availability of EN Eurocodes parts

Commission Recommendation and Implementation of the Eurocodes by Members States

Use of Eurocodes in technical specifications for structural products

Training and Promotion of EN Eurocodes

National presentation from Romania:

Implementation of Eurocodesin Romania: Strategy and

Achievements

Prof. Dr. Dan Lungu, UTCB

Prof. Dr. Dorina Isopescu, ISC

Marilena Calin, ASRO

In 2010, EUROCODURILE vor intra in aplicare in U.E., dupa peste 30 de ani de elaborare

Sunt 3 contributori in procesul de implementare a Eurocodurilor:

Comisia Europeana

Statele membre

INDUSTRIA

Implementarea Eurocodurilor necesita:

Cercetari pre-normative

Documente explicative

Handbookuri

Software

Portal internet

Platforme de informare

Pe scurt: Un Plan National de Implementare a Eurocodurilor

elaborat de Autoritatile Nationale

7 Sunt 3 nivele de aplicare nationala a Eurocodurilor:

Proiect

Cod aprobat

Cod in vigoare.

Se accepta o perioada de coexistenta pentru codurile existente cu cele noi.

Se recomanda aplicarea standardelor U.E., deci si a Eurocodurilor, pentru achizitiile publice cu fonduri U.E.

Hazardul seismic in Romania

1. Cataloage de cutremure

Zone seismice si epicentrele cutremurelor ce au avut locin Romania in perioada 984 - 2002

Catalogul C. Radu pentru cutremurele Vrancene istorice majore, 984-1900, I0 8.0

Nr. Date Hour (GMT)h:m:s

IoMaximum intensity

MGutenberg- Richter

magnitude

Source

Radu Others Radu Others1 984 8 6.7 CM2 1038 Aug 15 8.5 6.9 RT, CM3 1107 Feb 5 03:00 8 8/CM 6.7 6.2/KS R, KS4 1126 Aug 8 00: 7/8 8/CM 6.4 6.2/KS KS5 1170 Oct 1 8 8.5/CM 6.7 7.0/KS KS6 1196 Februarie 13 07: 9 9/CM (6.7)7.2 7.0/KS KS7 1230 May 10 07: 9+ 8.5/CM (6.9)7.3 7.1/KS N, R, KS8 1258 Feb 7 15: 8 6.7 RT, CM9 1327

18 6.7 7.0/KS KS

10 1446 Oct 10 04: 8 8.5/CM 6.7 7.3/KS KS11 1471 August 29 10-11: 9+ 8/9 KS (6.7)7.4 7.1/KS R12 1516 Nov 8 12: 9 8/KS (6.8)7.2 6.8/KS R, RT, KS13 1521 8 6.7 RT14 1545 Jul19 08-09: 8 7/KS 6.7 6.2/KS RT, R, KS15 1569 Aug 15 8 7/KS 6.7 6.2/KS R, RT16 1590 Aug 10 20: 8/9 8/KS 6.9 6.8/KS R, RT17 1595 April 21 11: 7 8/CM 5.5 RT18 1601 Dec 24 15-16: 8 6.7 Main shock R, RT19 1620 Nov 8 13-14: 9 8/KS (6.9)7.2 6.5/KS R, RT20 1628 April 4 01: 8 6.7 RT21 1681 Aug 19 00-01: 9 (6.7)7.4 6.8/KS CM, R, RT22 1683 8.5 6.9 RT23 1701 Jun12 00-01: 7/8 8/KS 6.4 6.9/KS R, RT24 1711 Oct 11 00-01: 7 8/KS 6.1 6.5/KS R, RT25 1738 May 31/ June11 10-11: 9+ (6.9)7.4 Main shock R, RT26 1790 April 06 19:29 8 6.7 6.9/KS R, RT27 18025) Oct 26 10:55 9+ 7.5 (7.5)7.6 7.4/KS R, KS28 1829 Nov 26 1:40 7/8 8/9/SKH 6.4 6.9/KS R, KS29 1838 Jan 23 18:45 8 9/CM 6.7 6.9/KS R, KS30 1894 Aug 31 12:20 7 8/KS 6.1 6.5/KS R, KS

R - Cataloagele Radu, 1971, 1974

RT - Catalogul Radu, Torro, 1986

CM - Catalogul Constantinescu si Marza, 1980

KS - Catalogul Kondorskaya, Shebalin, 1977

N - Catalogul Niconov

SKH - Catalogul Shebalin, Karnic, Hadzievski, 1974

Catalogul cutremurelor Vrancene importante din Sec.XX, Mw 6.0

RADU Catalogue, 1994

MARZA Catalogue,

1980

www.infp.roCatalogue,

1998 Date

Time (GMT) h:m:s

Lat. No

Long. Eo h, km I0 MGR Mw I0 Ms Mw

1903 13 Sept 08:02:7 45.7 26.6 >60 7 6.3 - 6.5 5.7 6.3 1904 6 Feb 02:49:00 45.7 26.6 75 6 5.7 - 6 6.3 6.6 1908 6 Oct 21:39:8 45.7 26.5 150 8 6.8 - 8 6.8 7.11912 25 May 18:01:7 45.7 27.2 80 7 6.0 - 7 6.4 6.7 1934 29 March 20:06:51 45.8 26.5 90 7 6.3 - 8 6.3 6.6 1939 5 Sept 06:02:00 45.9 26.7 120 6 5.3 - 6 6.1 6.2 1940 22 Oct 06:37:00 45.8 26.4 122 7 / 8 6.5 - 7 6.2 6.5 1940 10 Nov 01:39:07 45.8 26.7 1501) 9 7.4 - 9 7.4 7.7 1945 7 Sept 15:48:26 45.9 26.5 75 7 / 8 6.5 - 7.5 6.5 6.8 1945 9 Dec 06:08:45 45.7 26.8 80 7 6.0 - 7 6.2 6.5 1948 29 May 04:48:55 45.8 26.5 130 6 / 7 5.8 - 6.5 6.0 6.3 1977 4 March 2) 19:22:15 45.34 26.30 109 8 / 9 7.2 7.5 9 7.2 7.4 1986 30 Aug 21:28:37 45.53 26.47 133 8 7.0 7.3 - - 7.1 1990 30 May 10:40:06 45.82 26.90 91 8 6.7 7.0 - - 6.9 1990 31 May 00:17:49 45.83 26.89 79 7 6.1 6.4 - - 6.4

Cutremurul din 10 Noiembrie 1940

MGR = 7.4; Mw = 7.7 ; h = 150km

- Cel putin 350 victime in Romania

Prabusirea blocului Carlton in

Bucuresti

- 11 etaje, h = 47 m

- Cadre beton armat fragile

- 130 victime

Cutremurul din 4 Martie 1977

MG-R = 7.2; Mw = 7.5 ; h = 109 km

32 cladiri inalte din Bucuresti s-au

prabusit, 29 fiind construite

inainte de 1940

1578 victime (1424 in Bucuresti)

11 221 raniti (7598 in Bucuresti)

Estimarea pierderilor conform Raportului Bancii Mondiale

(Report 16.P-2240-RO, 1978):

Pierderi totale in Romania : 2.05 miliarde USD (100%)

Pierderi la constructii, in general: 1.42 (70%)

Pierderi la cladiri si locuinte : 1.02 (50%)

Singura accelerograma inregistrata in Romania a cutremurului din 4 Martie 1977 la INCERC Bucuresti, pe un accelerometru japonez

SMAC B

1977

Nicaieri in lume nu exista un centru populat atat de expus cutremurelorprovenind repetat din aceiasi sursa

Charles Richter. 15 Martie 1977, Scrisoare catre Guvernul Romaniei

Harta Mondiala a Hazardurilor Naturale intocmita in 1998 de Societateade reasigurari Mnich Re indica pentru Bucuresti: Oras mare cu efecte seismice de tipul celor din Mexico-city

Catalogul istoric al cutremurelor Vrancene

Cutremure istorice majore si cutremure majore in secolul XX

Mw - Magnitudinea momentMG-R- Magnitudinea Gutenberg-Richter

Numarul de cutremure/secol avand intensitatea mai mare ca 9 si respectiv 7

Hazardul seismic in Romania

Sursa Banat

Catalogul cutremurelor din zona

Moldova Noua in perioada 1879-1993

M 4.1 (Radu, 1994)

Catalogul Radu si Torro (manuscrise colectia Radu)

2. Inregistrari seismice

2.1 Seismic Instrumentation in Romania

2.1 Seismic instrumentation in Bucharest

#

#

#

#

#

%

%

%

$

#

%

# ##

#

#

#

#

&

#

$$

%

#

#

&

&

%

#&

#

#

#

%

##

&

&

&

#

&

#

#

#

21 2223 24

25 26 2728 29

48

47

46

45

44

Ukraine

HungaryRepublic of Moldova

Yugoslavia

Bulgaria

BlackSea

Banat

Valahia

Moldova

Cris

Mures

Olt1990

1940

1986

1977

Siret

Arges

Danube

Dobrogea

Prut

# #

#

#

##

#

#

Satu-Mare

Craiova

Timisoara

Cluj-NapocaOradea

Ploiesti

Brasov

Constanta

Fetesti

Bucuresti

Valenii de Munte

Ramnicu Sarat

Turnu Magurele Ruse

Iasi

Baia

Adjud

Peris

Bacau

Cahul

Varna

Surduc

Barlad

Dochia

Onesti

Shabla

Tulcea

Focsani

Istrita

Giurgiu

Otopeni

Pitesti

Kavarna

Campina

Branesti

Botosani

Chisinau

Calarasi

Carcaliu

Provadia

Cernavoda

Vrancioaia

Vidra Lotru

Krasnogorka

Muntele Rosu

Bolintin Vale

Vidraru Arges

5.5

4.2

6.16.6

2.3

7.4

2.6

2.2

8.5

6.5

9.3

5.3

2.6

6.1

3.2

4.3

2.8

10.6

30.6

22.8

19.0

17.6

24.2

14.0

19.3 15.452.0

23.5

13.6

16.9

23.312.4

15.2

11.0

23.8

21.0

100 0 100 200 Kilometers

ArcView GIS version 3.1, ESRI Inc. CA.

# Epicenters of strong Vrancea events (Mw > 6.9)

Lungu, Aldea, 1999

N

EW

S

March 4, 1977

Mw=7.5h=109 km

Aug.30, 1986

May 30, 1986

Mw=7.2h=133 km

Mw=7.0h=91 km

Mw - moment magnitudeh - focus depth

ROMANIA. Maximum effective peak velocity EPV, cm/s recorded during 1977, 1986 and 1990 VRANCEA earthquakes

Seismic stations with free-field records:

& Bulgaria network

$ GEOTEC network&

# INCERC network% INFP network

R. of Moldova network

EPV, cm/s0 - 1010 - 1515 - 2020 - 2525 - 55

Caracteristicile miscarilor seismice inregistrate din sursa Timisoara in 1991 si 1992

Statia seismica Data Comp. PGA PGV PGD SAmax SVmax SDmax EPA TC

Timisoara Fca. Tramvaie

Repl.-Jul-91 L 32.8 2.4 0.5 128.4 7.1 2.6 32.7 0.41

V -9.0 1.3 -0.3 48.7 4.3 2.2 10.8 0.78

T 37.4 -3.1 -0.5 173.0 11.8 2.6 50.2 0.48

Timisoara -IAEM-

Repl.-Jul-91 L -16.8 -2.3 -0.7 66.3 7.5 2.9 15.8 1.01

V 7.9 0.9 -0.2 26.7 3.5 1.1 8.6 0.87

T 17.1 1.7 0.5 69.0 7.9 2.3 17.6 0.99

Banloc-centru 2-Dec-91 L 85.3 11.5 2.3 238.2 2.21 4.39 77.4 0.69

V 124.7 3.0 0.7 284.1 7.4 2.32 61.0 0.27

T 128.1 19.7 4.5 335.0 38.7 7.79 101.9 0.92

3. Alti parametri ce conditioneaza nivelul hazardului seismic

Recurenta magnitudinilor cutremurelor din secolul XX Sursa Vrancea

Modelul 1log n(Mw) = 3.76 0.73 Mw

Lungu & Demetriu, 1994

Modelul 2

( ) )..(.).(.

..36186871

M186871M68716548

we1e1eMn

ww

=

Elnashai & Lungu, 1995

Magnitudinea prag inferior pentru analiza - Mw0=6.3

Magnitudinea maxima credibila a sursei- Mw,max 8.1

Intervale medii de recurenta pentru cutremurele Vrancene

Mw MG-R~7.9 -

7.6 7.3

7.3 ~7.0

6.0 < MG-R

Recurenta magnitudinilor cutremurelor din secolul XX

log n(M) = a - b MModelul 1 Sursa Banat

Sursa Timisoara :

log n (M) = 2.34 - 0.74 Sursa Moldova Noua :

log n (M) = 0.81 - 0.50 MCele doua surse din Banat considerate impreuna:

log n (M) = 2.52 - 0.75 M

Modelul 2

( ) ( )( )0maxmax

70.1

70.170.138.5

11

MM

MMM

eeeMn

= Sursa Timisoara

( ) ( )( )0maxmax

15.1

15.115.175.1

11

MM

MMM

eeeMn

= Sursa Moldova Noua

Atenuarea miscarilor seismice VranceneInregistrari ale cutremurelor Vrancene importante

Seismic network Romania

Rep. ofMoldova Bulgaria Total

Event INCERC 1) INFP 2) GEOTEC 3) IGG 4)

4 Martie 1977 1 - - - - 130 August 1986 24 8 3 2 - 37

30 Mai 1990 23 10 2 2 5 42Total 48 18 5 4 5 80

Sectoare pentru analiza de atenuare

SectorulMoldova

SectorulCernavoda

SectorulBucuresti

N-E

S-W

Sursa VranceaRelatia de atenuare:

ln PGA = c0 + c1 Mw + c2 lnR +c3R +c4 h + PGA acceleratia maxima a terenuluiMw- magnitudinea moment, h adancimea focaruluiR distanta hipocentralac0, c1, c2, c3, c4 coeficienti de regresie - variabila aleatoare de medie zero si abatere standard = ln PGA

Coeficienti de regresieSector c0 c1 c2 c3 c4 lnPGA

Toate datele 3.098 1.053 -1.000 -0.0005 -0.006 0.502

Sectorul Bucuresti 1.685 1.181 -1.000 0.002 -0.005 0.461

P100-1/2004 Harta de hazard seismic

IMR = 475 aniag = 0.36gTp = 1.6s

IMR = 100 ani

Perioadele de control (col) ale spectrelor de rspuns

TC = EPAEPV2

TD = EPVEPD2

EPA este acceleraia efectiv de vrf,EPV este viteza efectiv de vrfEPD este deplasarea efectiv de vrf ale micrii terenului

Definiia mrimilor EPA, EPV si EPD - invariant fa de coninutul de frecvene al micrilor seismice

Definiia mrimilor EPA, EPV si EPD - invariant fa de coninutulde frecvene al micrilor seismice - se obine prin medierea spectrului de raspuns pentru acceleraii absolute SA, a spectrului de raspuns pentru viteze relative SV i a spectrului de raspuns pentru deplasri relative SD pe un interval de perioade cu limea de referin de 0,4 s. Intervalul de mediere este mobil i se poziioneaz pe axa perioadelor acolo unde se realizeaz maximul mediei valorilor spectrale, respectiv:

Zonarea teritoriului Romniei n termeni de perioadade control (col), TC a spectrului de raspuns

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0Period T , s

N

o

r

m

a

l

i

z

e

d

S

A

0.1 probability of exceedance0.5

Aug.30, 1986, M w =7.220 horiz. comp.

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

Period T , s

N

o

r

m

a

l

i

z

e

d

S

A

0.1 probability of exceedance0.5

May 30, 1990, M w =7.020 horiz. comp.

Mobilitatea cu magnitudinea a spectrului de raspuns

normalizat

30 August 1986

4 Martie 197730 August 1986

30 Mai 1990

30 Mai 1990

050

100

150

200

250

300

350

400

450

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0Perioada T , s

S

A

,

c

m

/

s

2

INCERC; comp. NS

EREN; comp.N10WProfil de teren

predomiant nisipos

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0Perioada T , s

S

A

n

o

r

m

a

l

i

z

a

t

INCERC, comp. NS, Profil deteren predominant argilos

EREN, comp. N10W

Spectre elastice de acceleratii pentru profilele de teren: predominant argilos (coeziv) in Estul Bucurestiului sipredominant nisipos (granular) in Nordul Bucurestiului

30 Aug, 1986 (M=7.0)

Spectre de raspuns normalizate P100-1

T< TB

TB

Surse crustale n Banat: spectru normalizat de rspunselastic pentru acceleraii pentru componentele orizontale ale

micrii terenului pentru zonele n care hazardul seismic este caracterizat de ag = 0,20g i ag = 0,16g.

2Tp =

Densitatea spectral de putere normalizat pentru componenta NS anregistrrilor cutremurelor din 4 Martie 1977 i 30 August 1986 la staia

INCERC n Estul BucuretiuluiTp =14 16 s

Gruparea efectelor structurale ale actiunii seismice, pentru verificarea la stari limita ultime

Cazul actiunii seismice

=

n

j 1

Gk,j + I AEk + =

m

i 12,i Qk,i

AEk - este valoarea caracteristica a actiunii seismice pentru IMR adoptat de cod: IMR= 100 ani in P100-2006

2,i coeficient de simultaneitate2,i = 0.4 - actiuni datorate exploatarii si

- actiuni din zapada0.8 - incarcari in depozite

I - coeficient de importanta a constructieiI = 1.4 - cladiri si structuri esentiale pentru societate

1.2 - cladiri si structuri ce pot provoca in caz de avariere un pericol major pentru viata oamenilor

0.8 - cladiri si structuri temporare1.0 - toate celelalte constructii si structuri

Global Seismic Hazard Assessment Program UN-IDNDRRomania seismic hazard from

P100P100--1/2006 1/2006 Cod de Cod de proiectare seismicaproiectare seismicaCapitolulCapitolul 3 3 ACTIUNEA SEISMICAACTIUNEA SEISMICA

Partea Partea a 2a 2--a a -- SpectrulSpectrul de de raspuns raspuns elastic elastic si spectrul si spectrul de de proiectareproiectare

Prof. dr. Prof. dr. inging. Dan . Dan LunguLunguConf. dr. Conf. dr. inging.. Radu Radu VVccreanureanuConf. dr. Conf. dr. inging. . Alexandru AldeaAlexandru Aldea

Dr. Dr. inging. . Cristian ArionCristian Arion

Universitatea Tehnica Universitatea Tehnica de de Constructii BucurestiConstructii Bucuresti

Cerinte generaleCerinte generale hazardulhazardul seismicseismic

Hazardul seismic pentru proiectare - descris de valoarea de varf a acceleraiei orizontale a terenului ag

Nivel de hazard seismic

Intervalmediu derecurenta, IMR, ani

Probabilitateade depasire in 1

an

Probabilitateade depasire in

50 de ani

1 30 3,30% 80%

2 100 1,00% 40%

3 475 0,21% 10%

4 975 0,10% 5%

SpectreSpectre de de rrspunsspuns elastic elastic pentru componentele pentru componentele orizontaleorizontale ale ale acceleraacceleraiei terenuluiiei terenului

( ) ( )TT

TB

11 0

+= , for T TB ( ) 0 =T , for TB < T TC ( )

TT

T C0 = , for TC < T TD

( ) 20 TTT

T DC = , for T > TD (T) spectrul normalizat de rspuns elastic0 factorul de amplificare dinamic maxim a acceleraiei orizontale a terenului de ctre structurT perioada de vibraie a unei structuri cu un grad de

libertate dinamic si cu raspuns elasticTB, TC si TD perioadele de control (col)TB =0,1TC

SpectreSpectre de de rrspunsspuns elastic elastic pentru componentele pentru componentele orizontaleorizontale ale ale acceleraacceleraiei terenului iei terenului

TB i TC - limitele domeniului de perioade n care acceleraia spectral are valorile maxime i este modelat simplificat printr-un palier de valoare constant

TD - grania dintre zona (palierul) de valori maxime n spectrulde viteze relative i zona (palierul) de valori maxime n spectrul de deplasri relative

Interval mediu de recuren a magnitudinii cutremurului

Valori ale perioadelor de control (col)

TB, s 0,07 0,10 0,16

TC, s 0,7 1,0 1,6 IMR = 100ani,

Pentru starea limit ultim TD, s 3 3 2

Formele normalizate Formele normalizate ale ale spectrului spectrului de de raspuns raspuns elasticelastic

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4Perioada T , s

T B =0.07 T D =3

5.775/T 2

1.925/T

0 =2.75

T C =0.7s

=0,05

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4Perioada T , s

T C =1.0s

2.75/T

0 =2.75

T B =0.1 T D =3

8.25/T 2

=0,05

Formele normalizate Formele normalizate aleale spectruluispectrului dede raspunsraspuns elasticelastic

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4Perioada T , s

T D =2

8.8/T 2

4.4/T 0 =2.75

T B =0.16 T C =1.6s

=0,05

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4Perioada T , s

T B =0.07s

2.1/T 0 =3

T C =0.7sT D =3

6.3/T 2

Tc 0,7s =0,05 =0,05

Amplificare dinamicaAmplificare dinamica

Amplificare dinamicaAmplificare dinamica

Acceleration

-70

0

70A

c

c

.

(

c

m

/

s

/

s

) Top - transv. (peak:- 69.4 cm/s/s)

-70

0

70

A

c

c

.

(

c

m

/

s

/

s

)

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150Time (sec)

Basement - transv. (peak: 36.9 cm/s/s)

Acceleration

-70

0

70

A

c

c

.

(

c

m

/

s

/

s

) Top - long. (peak:- 62.7 cm/s/s)

-70

0

70

A

c

c

.

(

c

m

/

s

/

s

)

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150Time (sec)

Basement - long. (peak:- 27.1 cm/s/s)

Accelerograme inregistrate in cladirea BRD la cutremurul din 27 octombrie 2006


Se(T) - spectrul de rspuns elastic pentru componentele orizontale ale acceleraiei terenului n amplasament, exprimat in m/s2

( )Ta)T(S ge =

( ) ( ) 22 2

== TTSTS)T(S eeDe

SDe(T) - spectrul de rspuns elastic pentru deplasari pentru componentele orizontale ale micrii terenului, exprimat in m


Bucurestia g =0,24g

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

T , s

S

e

,

'

g

Bucurestia g =0,24g

020406080

100120140160180

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

T , s

S

V

e

,

c

m

/

s

Bucurestia g =0,24g

0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

T , s

S

D

e

,

c

m

=0,05

=0,05

=0,05

TDTCTB


TC=1,42s

TD=1,83s

Bucuresti, 30 august 1986 - miscari inregistrate in free-field

0

100

200

300

400

500

600

700

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0T , s

S

e

,

c

m

/

s

2

INCERCBalta Alba-SSCarlton-SS2ERENMetalurgiei-PMetrou - IMGBMilitariPanduriTitulescuOtopeni-PBucuresti - ISPHBucuresti - Magurele

=0,05


TC=1,42s

TD=1,83s

Bucuresti, 30 aug. 1986 - 16 miscari free-field

0

100

200

300

400

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

T , s

S

A

,

c

m

/

s

2

Valori medii

Valori medii+1abatere standard

=0,05 Bucuresti, 30 mai 1990 - 16 miscari free-field

0

100

200

300

400

500

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

T , s

S

A

,

c

m

/

s

2

Valori medii

Valori medii+1abatere standard

=0,05

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

T , s

C

O

V

S

A

Bucuresti 1986

Bucuresti 1990

SpectreSpectre de de rrspunsspuns elastic elastic pentru componentele pentru componentele verticaleverticale ale ale acceleraacceleraiei terenuluiiei terenului

v(T) spectrul normalizat de rspuns elastic pentru componentele verticale ale acceleratiei terenului0v =3 factorul de amplificare dinamic maxim a acceleraiei verticale a terenului de ctre structurT perioada de vibraie a unei structuri cu un grad de libertate dinamic si cu raspuns elasticTBv, TCv si TDv perioadele de control (col); TBv =0,1TcvTCv = 0,45 TC TDv = TD

0T TBv ( ) T T (T) Bv0v

v11 +=

TBv

SpectreSpectre de de rrspunsspuns elastic elastic pentru componentele pentru componentele verticaleverticale ale ale acceleraacceleraiei terenuluiiei terenului

Sve - spectrul de rspuns elastic pentru componenta vertical a micrii terenului n amplasament

( )Ta)T(S vvgve =

avg = 0,7 agavg - valoarea de vrf a acceleraiei pentru componenta vertical a micrii terenului

Bucurestia vg =0,17g

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 1 2 3 4

T , s

S

v

e

,

'

g =0,05

SpectrulSpectrul de rde rspunsspuns elastic elastic pentru diferite pentru diferite fracfraciuniiuni din din amortizarea criticamortizarea critic

Se(T)0 = 5% - spectrul de rspuns elastic pentru componentele acceleraiei terenului n amplasament corespunztor fraciuniidin amortizarea critic convenional, 0=5%Se(T)5% - spectrul de rspuns elastic pentru componentele acceleraiei terenului n amplasament corespunztor unei alte fraciuni din amortizarea critic, 5% - factorul de corecie ce ine cont de amortizare

( ) ( ) = = %e%e TSTS 55 0

5505

10 ,+=

SpectrulSpectrul de de rrspunsspuns elastic elastic pentru diferite pentru diferite fracfraciuniiuni din din amortizarea criticamortizarea critic

Bucurestia g =0,24g

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 1 2 3 4

T , s

S

e

,

'

g

5%15%25%

=

INCERC N-S, 4 martie 1977

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

T , s

S

e

(

T

)

=5%=15%=25%

SpectrulSpectrul de de rrspunsspuns elastic elastic pentru diferite pentru diferite fracfraciuniiuni din din amortizarea criticamortizarea critic

INCERC N-S, 4 martie 1977 , =15%

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

T , s

S

e

(

T

)

Valori spectraleValori pseudo-spectraleValori reduse

INCERC N-S, 4 martie 1977, =25%

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

T , s

S

e

(

T

)

Valori spectraleValori pseudo-spectraleValori reduse

Descrieri Descrieri alternative ale alternative ale miscarii seismice miscarii seismice --accelerograme artificialeaccelerograme artificiale

Accelerograme artificiale - generate pe baza unui spectru de rspuns elastic pentru acceleraii n amplasament

Conditii:- Numrul minim - 3- Media aritmetica a valorilor acceleraiilor de vrf ale accelerogramelor generate > ag pentru amplasamentul respectiv - Toate valorile spectrului mediat (media aritmetic a ordonatelor spectrelor elastice corespunzatoare accelerogramelor artificiale generate) > 90% din valoarea corespunzatoare a spectrului elastic de rspuns n amplasament

Acc1_24

-0.25-0.20-0.15-0.10-0.050.000.050.100.150.200.25

0 5 10 15 20

t , s

a

,

'

g

Acc2_24

-0.25-0.20-0.15-0.10-0.050.000.050.100.150.200.25

0 5 10 15 20

t , s

a

,

'

g

Acc3_24

-0.25-0.20-0.15-0.10-0.050.000.050.100.150.200.25

0 5 10 15 20

t , s

a

,

'

g

Acc4_24

-0.25-0.20-0.15-0.10-0.050.000.050.100.150.200.25

0 5 10 15 20

t , s

a

,

'

g

Acc5_24

-0.25-0.20-0.15-0.10-0.050.000.050.100.150.200.25

0 5 10 15 20

t , s

a

,

'

g



a g =0.24g

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 1 2 3 4 5

T , s

S

e

,

'

g

Acc1_24Acc2_24Acc3_24Acc4_24Acc5_24MedieP100-1/2006

Spectrul Spectrul de de proiectareproiectare

0 < T TB

+= T

Tqa)T(S

Bgd

11

0

q)T(a)T(S gd

= T > TBq - factorul de comportare al structurii (factorul de modificare a raspunsului elastic n rspuns inelastic), cu valori n funcie de tipul structurii i capacitatea acesteia de disipare a energiei

Spectre inelasticeSpectre inelastice

INCERC N-S'77

0

100

200

300

400

500

600

700

0 5 10 15 20 25 30 35 40

SD , cm

S

A

,

c

m

/

s

2

=1=2=3=4=6

ADRS

INCERC N-S'77

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4

T , s

S

A

,

c

m

/

s

2

=1=2=3=4=6

Spectre inelasticeSpectre inelastice

Miranda - =4

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0T, s

R

Rock AlluviumSoft, Tg=1.5s Soft, Tg=1s

( )( )ibb

FF

R

=== 1

INCERC N-S '77

0

1

2

3

4

5

6

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

T, s

R

=2

=3

=4

=6

Cladire

ATTENUATIONSeismic waves lengthenand diminish in strengthas they travel awayfrom the epicenter.

SITERESPONSEMotion can beamplified by soilconditions.

FaultRock

SoilBuildingSite

Model structural elastic

T

V

Forte sesimice reduse; intervalul mediu de recurenta 100 ani

T

V

T

V

Sunt fortele elastice cerute mai mici decat capacitatile?

Da: cerintele de cod sunt satisfacute

Nu: redimensionare

Proiectarea traditionala bazata pe Proiectarea traditionala bazata pe forteforteMiscare seismica asteptata

GlobalDisplacementParameter(EDP)

Pushover curve

Performance Levels

Immediateoccupancy

Lifesafety

Collapseprevention

Curba pushover

ImmediateoccupancyImmediateoccupancy

LifesafetyLife

safetyCollapse

preventionCollapse

prevention

Fortataietoare de

baza, S

Deplasareala varf, D

T

S

Masura miscarii seismice

Raspuns seismic asteptat

Cladire

Proiectarea bazata pe performantaProiectarea bazata pe performanta

40%/50

80%/50

Obiectiv de performanta

OP

Starea limita a cladirii

Nivelul de hazard seismic

SLS - LD

SLU - SV

ObiectivulObiectivul de de performantaperformanta

Proiectarea bazata pe performantaProiectarea bazata pe performanta

PSHA - Bucharest

1.E-04

1.E-03

1.E-02

1.E-01

100 150 200 250 300 350 400PGA , cm/s2

A

n

n

u

a

l

e

x

c

e

e

d

a

n

c

e

r

a

t

e

,

(P

G

A

)

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

DRmax, d %

H

D

(

d

)

LD

SV

1Bucuresti, 16 Octombrie 2006

Codul de proiectare seismica P 100-01 Prevederi de proiectare pentru cladiri

Cap. 3. Actiunea seismica

Partea a 3a

Prof. Dr. Ing. Dan LunguConf. Dr. Ing Radu Vacareanu

Conf. Dr. Ing. Alexandru AldeaDr. Ing. Cristian Arion

Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti

2Continut

1. Introducere2. Factori reprezentand conditiile locale de teren

2.1 Eurocode 82.2 Caracterizarea seismic a condiiilor de teren in P100

3. Instrumentarea seismic a cldirilor4. Echipamente pentru investigarea terenului

3CARACTERIZAREA SEISMIC A CONDIIILOR DE TEREN EVALUAREA CONDITIILOR LOCALE DE TEREN

Introducere

o Caracterizarea conditiilor locale de teren cu ajutorul investigatiilor in situ pentru identificarea geologiei superficiale si a valorilor parametrilor dinamici sunt elemente esentiale in proiectarea antiseismica a constructiilor si in sistematizarea planurilor de urbanism

o Aplicarea codurilor avansate de proiectare antiseismica (EC8, ASCE, UBC) in Romania

o Procesul actual de armonizare al prescriptiilor romanesti de proiectare antiseismica cu cele din Uniunea Europeana impune investigarea efectelor locale si implicit cuantificarea acestora

4Tipul aciunii/Fenomen Numr de cicluri Durata ncrcrii

Tipul efectului

Cderea bombelor sau exploziile 1 10-3 10-2secunde

Puls sau oc

Seism(durata unui puls este ntre 0.1 i

3 secunde)

10 20 cu amplitudini

diferite

0.02 1 secunde

Baterea piloilor, vibro -compactarea

100 1000 Frecvena de comand10 60 Hz

Fundaii de maini (pentru compresoare, generatoare

electrice)

104 - 105 Frecvena de comand10 60 Hz

Parcri auto, valurile de ap, ecartamentul cii ferate

Foarte mare 0.1s cteva secunde

Oboseala

Tipuri de aciuni dinamice ce pot aciona asupra terenului de fundare

5Metode de determinare a parametrilor dinamici ai terenurilor/materialelor

6Considerarea efectelor conditiilor locale de teren asupra raspunsului structural

7Prevederi in normativele de protectie antiseismica

- Factori reprezentand conditiile locale de teren -

EUROCODE 8, (2003) ISO/CD 3010 -Draft 1999-10-01Uniform Building Code -UBC- (1997) Specifications for Highway Bridges -1990 (Japan)Codul francez PS-92,Codul GBJ 11-89, China, si P100-2006 (Romania)

8Codurile de proiectare antiseismica specifica spectre elastice de proiectare normalizate pentru fiecare dintre clasele de teren definite. Efectul conditiilor locale de amplasament este integrat prin forma spectrelor (controlata de perioadele de colt) si prin valorile coeficientilor de amplificare dinamica, indicati in functie de diferite nivele ale acceleratiei terenului pentru proiectare. Sunt introduse astfel, cu relatii mai simple sau mai complicate, fenomenul de latire a zonei de valori spectrale maxime si, in unele cazuri, o usoara diminuare a amplificarii dinamice in cazul miscarilor puternice ca efect al neliniaritatii terenului.

Perioada de control TC este din ce in ce mai mare cu cat terenul este mai moale (perioada de vibratie a pachetului de straturi din amplasament este mai mare).

9Clase de teren in Eurocode 8

Clasa de teren Descrierea profilului stratigrafic

VS,30(m/s)NSPT(nr./30cm)

CU(kPa)

A Roca sau un material tip roca, incluzand cel mult 5 m de material mai moale la suprafata

> 800 - -

B Depozite de nisip foarte dens, pietris sau argila foarte rigida, de cel putin cateva zeci de m grosime, cu o crestere graduala a proprietatilor mecanice cu adancimea

360 - 800 > 50 > 250

C Depozite adanci de nisip dens sau mediu-dens, pietris sau argila rigida cu grosimi de la cateva zeci de m la mai multe sute de metri

180 360 15 - 50 70 250

D Depozite de teren necoeziv slab spre mediu (cu sau fara insertiuni de straturi coezive moi) sau depozite de teren coeziv moale spre tare

< 180 < 15 < 70

E Un profil de teren care are la suprafata aluviuni cu valoriVS,30 de clasa C sau D si cu grosimi variind intre 5 si 20 m, avand la baza un material mai tare cu VS,30 > 800 m/s

S1 Depozite care constau in sau care contin un strat de cel putin 10 m grosime de argila moale/namol cu plasitictatemare (PI > 40) si cu un continut mare de apa

< 100 - 10 20

S2 Depozite cu terenuri lichefiabile, cu argile sensibile sau orice alt tip de profil de teren care nu este inclus in claseleA-E sau S1

10

Clasificarea conditiilor locale de teren n

EUROCODE 8

smVs /800

5m

Roci

10m

smVs /360

Depozite de nisipuri rigide Pietrisuri Argile foarte consolidate

10m

smVs /18040m

smVs /350

Nisipuri de densitate medie Pietrisuri Argile de rigiditate medie

Tip A TipB

20m

smVs /180

p100 capitol 3 lungu et al

Documents