EVALUAREA CONSTRUCTIILOR

1.Aspecte generale: scop, niveluri de performanta, obiective

Obiect şi domeniu de aplicare

(1) Obiectul prezentului cod este de a stabili criterii pentru evaluarea performanţei seismice a

clǎdirilor existente, considerate individual.

NOTĂ Evaluarea seismică se referă atât la construcţii degradate de acţiunea anterioară a

cutremurelor, cât şi la construcţii existente vulnerabile seismic, care încă nu au fost supuse unor

acţiuni seismice semnificative.

Construcţiile proiectate pe baza normativului P 100/92, cu modificǎrile şi completǎrile ulterioare,

precum şi construcţiile având cel mult 5 niveluri, indiferent de sistemul constructiv, proiectate pe

baza normativului P 100/82 nu necesită evaluarea seismică, decât în condiţiile în care proprietarii

acestora doresc să sporească performaţele lor faţă de cele iniţiale

Evaluarea structurală se realizează cu un grad de încredere diferit de cel asociat proiectării

construcţiilor noi.

Documente normative de bază

CR 0 –2005 Cod de proiectare. Bazele proiectării structurilor în construcţii

P 100–1/2006 Cod de proiectare seismică.- Partea I - Prevederi de proiectare pentru clădiri

NP 112–04 Normativ pentru proiectarea structurilor de fundare directă

CR 6 – 2006 Cod de proiectare pentru structuri din zidărie

CR 2-1-1.1-2005 Cod de proiectare a construcţiilor cu pereţi structurali din beton armat

STAS 10107/0-90 Construcţii civile şi industriale. Calculul şi alcătuirea elementelor

structurale din beton, beton armat şi beton precomprimat

STAS 10108-75 Construcţii civile, industriale şi agricole. Calculul elementelor din oţel.

2. CERINŢE DE PERFORMANŢĂ ŞI CRITERII DE ÎNDEPLINIRE

Cerinţe fundamentale

Evaluarea seismică a clădirilor existente urmăreşte să stabilească dacă acestea satisfac cu un

grad adecvat de siguranţă cerinţele fundamentale (nivelurile de performanţă) avute în vedere la

proiectarea construcţiilor noi, conform P 100–1/2006, 2.1.

-cerinta de siguranta a vietii;

-cerinta de limitare a degradarilor

Criterii de îndeplinire a cerinţelor de performanţă

Evaluarea acţiunii seismice se face:

Pentru structuri, conform prevederilor capitolului 3 şi 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 indicaţiilor date în prezentul cod, corespunzător tipului

de metodologie de evaluare utilizat.

Verificarea elementelor ductile se poate face funcţie de tipul metodei de calcul, în termeni de

deformaţii sau în termeni de rezistenţă.

Elementele fragile se verifică totdeauna în termeni de rezistenţă.

La calculul capacităţii de rezistenţă a elementelor structurale, pentru evaluarea valorilor de

proiectare ale rezistenţelor, se vor utiliza valorile medii ale proprietăţilor materialelor din lucrare,

obţinute din teste in-situ şi din alte surse suplimentare de informare, divizate prin factorii de

încredere definiţi la 4.3, ţinând seama de nivelul de cunoaştere disponibil.

În cazul elementelor ductile, rezistenţele de proiectare se obţin prin împărţirea valorilor

medii, diminuate ca mai sus, prin coeficienţii parţiali de siguranţă ai materialelor.

În cazul elementelor fragile, rezistenţele de proiectare se obţin prin împărţirea valorilor

rezistenţelor caracteristice, obţinute prin preluarea rezistenţelor medii corectate prin intermediul

factorilor de încercare, prin coeficienţii parţiali de siguranţă ai materialului.

2.1. Starea limită ultimă (ULS)

Capacitatea elementelor se determină pe baza;

- deformaţiilor admise pentru această stare limită, în cazul în care verificarea se face

în termeni de deplasare;

- şi a rezistenţelor stabilite conform 2.2.1(6), în cazul în care verificarea se face în

termeni de rezistenţă.

Deformaţiile se determină potrivit prevederilor date în anexele specifice structurilor din diferite

materiale.

-calcul la stari limita ultime, ULS-asociate cu ruperea elementelor structurale si alte forme de

cedare structurala care pot pune in pericol siguranta vietii oamenilor;

-Deplasarile laterale sub actiunea seismica asociata starilor limita ultime trebuie sa asigure o marja

de siguranta suficienta fata de cea corespunzatoare prabusirii;

drULS

= cqdre ≤dr,aULS

drULS

= deplasarea relativa de nivel sub actiunea seismica asociata ULS

q-factor de comportare fct. de tipul de structura

dre =calculate pentru sectiuni fisurate (degradarile de rigiditate sunt conform normelor specifice

tipurilor de structuri si material)

1≤c=3- 2.5 (T/Tc) ≤ 2

dr,aULS

=0.025h (h=inaltime de nivel); valoare admisibila

2.2. Starea limită de serviciu (SLS)

Cerinţele se determină pe baza acţiunii seismice relevante pentru această stare limită. În acest scop

se pot utiliza factorii de reducere a cerinţelor corespunzătoare SLS, daţi în P 100-1/2006, 4.5.4 şi

anexa A.

Verificarea structurilor şi a componentelor nestructurale la SLS constă în compararea

cerinţei cu capacitatea de deformare a elementelor. În mod uzual, verificarea se face în termeni

de deplasări relative de nivel.

- calcul la stari limita de serviciu, SLS, care au in vedere dezvoltarea degradarilor pana la un nivel,

dincolo de care cerintele specifice de exploatare nu mai sunt indeplinite;

Deplasarile relative de nivel sub actiuni seismice asociate acestei stari limita, sunt mai mici decat

cele care asigura protectia elementelor nestructurale, echipamentelor, obiectelor de valoare, etc.

drSLS

= qdre ≤dr,aSLS

(2)

drSLS

= deplasarea relativa de nivel sub actiunea seismica asociata SLS

=factor de reducere:

0.4-pentru cladirile din clasa de importanta I si II;

0.5- pentru cladirile din clasa de importanta III si IV;

dre =calculate pentru sectiuni fisurate (degradarile de rigiditate 0.5EI)

dr,aSLS

= valoare admisibila;

3. EVALUAREA SEISMICĂ A STRUCTURILOR ŞI COMPONENTELOR

NESTRUCTURALE (CNS)

Evaluarea seismică a structurilor şi a CNS din clădiri constă dintr-un ansamblu de operaţii

care trebuie să stabilească vulnerabilitatea acestora în raport cu cutremurele caracteristice

amplasamentului.

În mod concret evaluarea stabileşte măsura în care o clădire îndeplineşte cerinţele de performanţă

asociate acţiunii seismice considerate în stările limită.

Metodologia de evaluare se diferenţiază funcţie de complexitatea şi rigoarea operaţiilor de

evaluare. În cadrul codului sunt prevăzute trei metodologii de evaluare, denumite metodologia de

nivel 1, de nivel 2 şi respectiv, de nivel 3.

Clasa de risc în care este încadrată construcţia, împreună cu clasa de importanţă şi de

expunere la cutremur, conform P 100–1/2006, 4.4.5, determină necesitatea intervenţiei de

consolidare şi nivelul minim de siguranţă pe care trebuie să le asigure măsurile de consolidare .

4. COLECTAREA INFORMAŢIILOR PENTRU EVALUAREA STRUCTURALĂ

Informaţii generale şi istoric

drULS

drULS

Deplasari relative de nivel

(1) În vederea evaluării rezistenţei la cutremur a construcţiilor existente, colectarea datelor

necesare se obţine din surse cum sunt:

- documentaţia tehnică de proiectare şi de execuţie a construcţiei examinate;

- reglementările tehnice în vigoare la data realizării construcţiei;

- investigaţii pe teren;

- măsurători şi teste în situ şi/sau în laborator.

Informaţii iniţiale necesare

(1) Informaţiile necesare pentru evaluarea structurală trebuie să permită:

(a) Identificarea sistemului structural;

(b) Identificarea tipului de fundaţii ale clădirii;

(c) Identificarea condiţiilor de teren;

(d) Stabilirea dimensiunilor generale şi a alcătuirii secţiunilor elementelor structurale, precum şi a

proprietăţilor mecanice ale materialelor constituente. În cazul oţelului este necesară cu prioritate

identificarea proprietăţilor plastice (rezistenţa la curgere, ductilitatea).;

(e) Identificarea eventualelor defecte de calitate a materialelor şi/sau deficienţe de alcătuire a

elementelor, inclusiv ale fundaţiilor;

(f) Precizarea procedurii de stabilire a forţelor seismice de proiectare şi a criteriilor de proiectare

seismică utilizate la proiectarea iniţială;

(g) Descrierea modului de utilizare a clădirii pe durata de exploatare, stabilirea modului de utilizare

planificat al acesteia şi precizarea clasei de importanţă şi de expunere la cutremur, conform P 100-

1/2006;

(h) Reevaluarea acţiunilor aplicate construcţiei, ţinând cont de utilizarea clădirii;

(i) Identificarea naturii şi a amplorii degradărilor structurale şi a eventualelor lucrări de remediere -

consolidare executate anterior. Se au în vedere nu numai degradările produse de acţiunea

cutremurelor, ci şi cele produse de alte acţiuni, cum sunt încărcările gravitaţionale, tasările

diferenţiate, atacul chimic datorat condiţiilor de mediu sau tehnologice, etc.

(2) Pentru evaluarea componentelor nestructurale informaţiile trebuie să permită identificarea

şi localizarea componentelor care:

în caz de prăbuşire totală sau parţială pot afecta siguranţa vieţii oamenilor din clădire sau din

afara acesteia;

prin interacţiuni necontrolate cu elementele structurii pot conduce la avarierea acestora;

prin ieşirea din lucru pot cauza întreruperea funcţionării clădirii conform destinaţiei acesteia;

pot da naştere la efecte secundare periculoase (incendii, explozii,etc);

pot cauza pierderi materiale importante.

Nivelul de cunoaştere realizat determină :

-metoda de calcul permisă;

- valorile factorilor de încredere (CF).

Modul de stabilire a metodelor de calcul şi a factorilor de încredere este precizat în tabelul 4.1.

Tabelul 4.1 Nivelurile de cunoaştere şi metodele corespunzătoare de calcul

Niv

elul

cunoaş

te

rii

Geometrie

Alcătuirea

de

detaliu

Materiale Calcul CF

factori de

încredere

KL1

Cunoaştere

limitată

Din

proiectul de

ansamblu

original şi

verificarea

vizuală prin sondaj

în teren sau

dintr-un

releveu

complet al

clădirii

Pe baza proiectării simulate

în acord cu practica la data

realizǎrii construcţiei

şi

pe baza unei inspecţii în

teren limitate

Valori stabilite pe baza

standardelor valabile în

perioada realizării construcţiei

şi

din teste în teren limitate

LF-MRS

Calcul liniar

CF=1,35

KL2

Cunoaştere

normală

Din proiectul de execuţie

original incomplet şi dintr-o

inspecţie în teren limitată

sau

dintr-o inspecţie în teren

extinsă

Din specificaţiile de proiectare

originale şi din teste limitate

în teren

sau

dintr-o testare extinsă a

calităţii materialelor în teren

Orice metodă,

conform

P 100 - 1/2006

Calcul liniar

sau neliniar

CF=1,20

KL3

Cunoaştere

completă

Din proiectul de execuţie

original complet şi dintr-o

inspecţie limitată pe teren

sau

dintr-o inspecţie pe teren

cuprinzătoare

Din rapoarte originale privind

calitatea materialelor din

lucrare şi din teste limitate pe

teren

sau

dintr-o testare cuprinzătoare

Orice metodă,

conform

P 100 - 1/2006

CF=1,0

LF = metoda forţei laterale echivalente; MRS = calcul modal cu spectre de răspuns

KL1 Cunoaştere limitată corespunde următoarei stări de cunoaştere

-în ceea ce priveşte geometria: configuraţia de ansamblu a structurii şi dimensiunile elementelor

structurale sunt cunoscute, (a) din relevee, (b) din planurile proiectului de ansamblu original şi ale

eventualelor modificări intervenite pe durata de exploatare. În cazul (b) verificarea prin sondaj a

dimensiunilor de ansamblu şi a dimensiunilor elementelor este de regulă suficientă; în condiţiile în

care se constată diferenţe semnificative faţă de prevederile proiectului de ansamblu se va întocmi un

releveu mai extins al dimensiunilor;

-în ceea ce priveşte alcătuirea de detaliu: nu se dispune de proiectul de execuţie al structurii clădirii

şi se aleg detalii plecând de la practica obişnuită din perioada realizării construcţiei; se vor face

KL1: Cunoaştere

limitată

KL2: Cunoaştere

normală

KL3: Cunoaştere

completă

Niveluri de cunoaştere

sondaje în câteva dintre elementele considerate critice şi se va stabili măsura în care ipotezele

adoptate corespund realităţii. În situaţia în care există diferenţe semnificative se va extinde

cercetarea în teren şi asupra altor elemente;

- în ceea ce priveşte materialele: nu se dispune de informaţii directe referitoare la caracteristicile

materialelor de construcţie, (a) din specificaţiile proiectelor, (b) din buletinele de calitate. Se vor

alege valori în acord cu documentele normative din perioada realizării clăÃdirii, asociate cu teste

limitate în teren în elementele considerate critice (esenţiale) pentru structură.

Informaţiile culese trebuie să fie suficiente pentru întocmirea verificărilor locale ale

capacităţii elementelor şi pentru construirea unui model de calcul al structurii.

KL2 Cunoaştere normală corespunde următoarei stări de cunoaştere:

-în ceea ce priveşte geometria: configuraţia de ansamblu a structurii şi dimensiunile elementelor sunt

cunoscute, (a) dintr-un releveu extins, (b) din planurile de ansamblu originale ale construcţiei şi ale

eventualelor modificări intervenite pe durata de exploatare. În cazul (b) este necesară verificarea pe

teren prin sondaj a dimensiunilor de ansamblu şi a dimensiunilor elementelor; în situaţia în care se

constată diferenţe semnificative faţă de prevederile proiectului se va întocmi un releveu mai extins;

-în ceea ce priveşte alcătuirea de detaliu: detaliile sunt cunoscute, (a) dintr-o inspecţie extinsă pe

teren, (b) dintr-un set incomplet de planşe de execuţie. În cazul (b), se vor prevedea verificări

limitate în teren ale elementelor considerate ca relevante pentru a constata daca informaţiile

disponibile corespund realităţii;

-în ceea ce priveşte materialele: informaţiile privind caracteristicile mecanice ale materialelor sunt

obţinute, (a) din testări extinse în teren, (b) din specificaţiile de proiectare originale. În cazul (b) se

vor efectua teste limitate în teren.

Informaţiile culese trebuie să fie suficiente pentru întocmirea verificărilor locale ale

capacităţii elementelor şi pentru construirea unui model de calcul al structurii.

KL3 Cunoaşterea completă corespunde următoarei stări de cunoştinţe:

-în ceea ce priveşte geometria: geometria de ansamblu a structurii şi dimensiunile elementelor sunt

cunoscute, (a) dintr-un releveu cuprinzător, (b) din proiectul de ansamblu complet al construcţiei

originale şi al eventualelor modificări intervenite pe durata de exploatare. În cazul (b) este necesară

verificarea prin sondaj a dimensiunilor de ansamblu şi ale elementelor; în situaţia în care se constată

diferenţe semnificative faţă de prevederile proiectului de ansamblu se va întocmi un releveu mai

extins;

-în ceea ce priveşte alcătuirea de detaliu: detaliile sunt cunoscute, (a) dintr-o inspecţie cuprinzătoare

în teren, (b) dintr-un set complet de planuri de execuţie. În cazul (b) se vor prevedea verificări

limitate în teren ale elementelor considerate ca cele mai importante pentru a constata dacă

informaţiile disponibile corespund realităţii;

- în ceea ce priveşte materialele: informaţiile privind caracteristicile mecanice ale materialelor sunt

obţinute, (a) din testarea cuprinzătoare în teren, (b) din documentele originale referitoare la calitatea

execuţiei. În cazul (b) se vor efectua şi încercări în teren limitate.

Definirea nivelurilor de inspecţie şi de încercare

Tabelul 4.2 Cerinţe minime pentru diferite niveluri de inspecţie şi testare

Nivelul de inspectare şi

testare

Inspectarea detaliilor Încercări pe materiale

Pentru fiecare tip de element structural

(grinzi, stâlpi, îmbinări, contravântuiri, pereţi)

Procentul de elemente

verificate pentru detalii

Probe pe materiale la

500 m2 de suprafaţă de

planşeu

Limitat 10% 2

Extins 15% 4

Cuprinzător 20% 6

Identificarea nivelului de cunoaştere.

Planurile generale ale

construcţiei descriu geometria

structurii şi permit identificarea

componentelor structurale şi a

dimensiunilor acestora, precum şi

a sistemului structural pentru

preluarea acţiunilor verticale şi laterale.

Planurile de detaliu ale

construcţiei: planuri de

armare a elementelor de beton

armat, planuri de execuţie ale

elementelor metalice, ale

nodurilor, etc.

Examinarea vizuală: sunt necesare măsurători

prin sondaj ale unor

elementele selectate

adecvat.

Relevarea construcţiei: măsurători, finalizate prin

executarea unor seturi de planuri

care să descrie geometria

structurii, permiţând identificarea componentelor structurale şi a

principalelor CNS, a

dimensiunilor lor, precum şi a

sistemului structural pentru

preluarea acţiunilor verticale şi

laterale

Proiectarea simulată: procedeu care furnizează

cantitatea şi poziţia armăturilor

longitudinale şi transversale (sau

a alcătuirii elementelor metalice)

în elementele care participă la

preluarea încărcărilor verticale şi orizontale. Proiectarea se

bazează pe documentele

normative şi practica din perioada realizării clădirii.

-Inspecţia în teren

limitată

-Inspecţia în teren

extinsă

-Inspecţia în teren

cuprinzătoare

Materiale

Încercări distructive şi

nedistructive: Se pot utiliza metode

de testare nedistructive (de exemplu

prin sclerometrie, cu ultrasunete etc.),

dar numai însoţite şi de încercări

distructive, pe carote de beton sau

zidărie, sau pe epruvete prelevate din

elementele din oţel.

Încercări in-situ limitate: informaţiile asupra proprietăţilor

materialelor obţinute din

standardele din timpul

construcţiei, din specificaţiile din

proiectul original sau din

documentele privind calitatea

execuţiei.

Încercări in-situ

extinse

Încercări in-situ

cuprinzătoare

Factorii de încredere

În vederea stabilirii caracteristicilor materialelor din structura existentă utilizate la calculul

capacităţii elementelor structurale, în verificarea acestora în raport cu cerinţele, valorile medii

obţinute prin teste in-situ şi din alte surse de informare se împart la valorile factorilor de încredere,

CF, date în tabelul 4.1, conform nivelului de cunoaştere.

Identificarea nivelului de degradare a construcţiei

(1) Evaluarea trebuie să stabilească dacă integritatea materialelor din care este realizată structura

a fost afectată pe durata de exploatare a construcţiei şi, dacă este cazul, măsura degradării. La

inspectarea construcţiei trebuie să se aibă în vedere că degradările pot fi ascunse sub finisaje bine

întreţinute.

(2) Evaluarea va identifica cauzele degradării materialelor:

- ca efect al cutremurelor anterioare;

- ca efect al tasării terenului de fundare;

- ca efect al altor deformaţii impuse: acţiunea variaţiilor de temperatură, contracţia şi curgerea lentă

a betonului;

- ca efect al agenţilor de mediu sau a agenţilor tehnologici, în special a apei, pure sau încărcate cu

substanţe agresive de diferite naturi;

- ca efect al unei execuţii defectuoase.

(3) În cazul elementelor de beton armat se urmăresc:

- calitatea slabă a betonului şi/sau degradarea lui fizică (de exemplu, din îngheţ-dezgheţ) sau

chimică (de exemplu, carbonatarea sau coroziunea produsă de diferiţi agenţi chimici şi biologici);

- zonele cu defecte de execuţie care afectează rezistenţa materialelor şi a elementelor structurale (de

exemplu, zona de beton segregat, zonele rosturilor de turnare executate incorect, înnădiri prin sudură

necorespunzătoare a pieselor de oţel etc.);

- existenţa şi gradul de coroziune a armăturilor de oţel;

- starea aderenţei între beton şi armături;

- deformaţiile remanente semnificative şi fisurile din elementele structurale cu diverse configuraţii şi

direcţii. Interesează în special fisurile deschise peste 0,5 mm. În cazul pereţilor structurali se vor

examina cu prioritate fisurile înclinate, mai ales cele în “x”. În cazul stâlpilor şi grinzilor vor fi

urmărite situaţiile cu cedare potenţială cu caracter neductil şi efectele interacţiunii cu pereţii de

compartimentare şi de închidere.

Examinarea stării elementelor şi materialelor va fi înregistrată într-un releveu de degradări detaliat

(în plan şi elevaţii) pentru a stabili efectele asupra siguranţei de ansamblu a structurii.

(4) În cazul elementelor de oţel se va cerceta:

- rugina, coroziunea sau alte degradări ale oţelului (de exemplu fisuri de oboseală);

- deformaţiile remanente rezultate din comportarea postelastică sau din fenomene de pierdere a

stabilităţii (flambaj, voalare);

- starea elementelor de îmbinare: suduri, şuruburi, nituri;

(5) În cazul construcţiilor din zidărie, informaţiile specifice necesare pentru evaluarea

siguranţei sunt detaliate în cap..........

(6) În cazul elementelor de lemn se urmăreşte să se evidenţieze:

- degradarea lemnului prin putrezire sau ca efect al acţiunii unor microorganisme;

- despicarea lemnului ca urmare a unor suprasolicitări locale;

- starea de fixare a cuielor şi a altor elemente de prindere.

(7) În cazul elementelor nestructurale informaţiile specifice necesare pentru evaluarea

siguranţei sunt detaliate în cap.............