P100 Capitol 3 Lungu Et Al
-
Upload
duta-liviu -
Category
Documents
-
view
21 -
download
0
description
Transcript of 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
-
SpectreSpectre de de rrspunsspuns elastic elastic pentru componentele pentru componentele orizontaleorizontale ale ale acceleraacceleraiei terenuluiiei terenului
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
-
SpectreSpectre de de rrspunsspuns elastic elastic pentru componentele pentru componentele orizontaleorizontale ale ale acceleraacceleraiei terenuluiiei terenului
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
-
SpectreSpectre de de rrspunsspuns elastic elastic pentru componentele pentru componentele orizontaleorizontale ale ale acceleraacceleraiei terenuluiiei terenului
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
-
SpectreSpectre de de rrspunsspuns elastic elastic pentru componentele pentru componentele orizontaleorizontale ale ale acceleraacceleraiei terenuluiiei terenului
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
Descrieri Descrieri alternative ale alternative ale miscarii seismice miscarii seismice --accelerograme artificialeaccelerograme artificiale
-
Descrieri Descrieri alternative ale alternative ale miscarii seismice miscarii seismice --accelerograme artificialeaccelerograme artificiale
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