UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI

COD DE PROIECTARE SEISMIC P100

PARTEA I - P100-1/2011 PREVEDERI DE PROIECTARE

PENTRU CLDIRI

CONTRACT: 454/12.04.2010 REDACTAREA I-a

BENEFICIAR: MINISTERUL DEZVOLTRII REGIONALE I TURISMULUI

- Aprilie 2011 -

COD DE PROIECTARE SEISMIC P100

STRUCTURA CODULUI:

P100-1 Prevederi de proiectare pentru cldiri P100-2 Prevederi de proiectare pentru poduri P100-3 Prevederi pentru evaluarea i pentru proiectarea

consolidrii construciilor vulnerabile seismic P100-4 Prevederi pentru proiectarea rezervoarelor,

silozurilor i conductelor P100-5 Prevederi pentru proiectarea fundaiilor, pereilor de

sprijin i pentru proprietile geotehnice ale terenurilor.

P100-6 Prevederi pentru proiectarea turnurilor, antenelor i courilor de fum.

P100-7 Prevederi pentru proiectarea barajelor, pereilor de sprijin, lucrrilor portuare

P100-8 Prevederi pentru proiectarea consolidrii monumentelor istorice i a construciilor cu valoare arhitectural

I

Cuprins:

VOLUMUL I :

1. GENERALITATI

2. CERINTE DE PERFORMANTA SI CONDITII DE INDEPLINIRE

3. ACTIUNEA SEISMICA

4. PREVEDERI GENERALE DE AMPLASARE SI DE ALCATUIRE A CONSTRUCTIILOR

5. PREVEDERI SPECIFICE CONSTRUCIILOR DE BETON 6. PREVEDERI SPECIFICE CONSTRUCIILOR DIN OEL

7. PREVEDERI SPECIFICE CONSTRUCIILOR COMPOZITE

8 PREVEDERI SPECIFICE PENTRU CONSTRUCTII DE ZIDARIE

9. PREVEDERI SPECIFICE CONSTRUCIILOR DIN LEMN

10. PREVEDERI SPECIFICE PENTRU COMPONENTELE NESTRUCTURALE ALE CONSTRUCTIILOR

11. IZOLAREA BAZEI

ANEXE

ANEXA A Aciunea seismic: definiii i prevederi suplimentare

ANEXA B Metode simplificate de determinare a perioadelor si formelor proprii de vibratie

ANEXA C Calculul modal cu considerarea comportarii spatiale a structurii

ANEXA D Procedeu de calcul static neliniar (biografic) al structurilor ANEXA E Procedeu de verificare a deplasrii laterale a structurilor

ANEXA F Aspecte specifice ale alcatuirii elementelor din otel

ANEXA G Proiectarea plcii din zona stlpilor cadrelor compozite

Anex Bibliografic

II

1-1

1. GENERALITI

1.1. Domeniu de aplicare Codul P100 se aplic la proiectarea cldirilor i a altor construcii de inginerie civil n zone seismice. Codul P100 corespunde SR EN 19981:2004 din seria de coduri europene de proiectare structural. P100 reprezint o versiune a prescripiilor de proiectare seismic romneti, care pregtete, printr-un efort paralel cu elaborarea celorlalte coduri structurale, realizarea unei ediii complet integrat n sistemul prescripiilor de proiectare europene, odat cu intrarea acestora n vigoare.

Aplicarea prevederilor codului P100-1 urmrete, ca n cazul unor evenimente seismice, s asigure performane suficient de nalte ale construciilor pentru:

- evitarea pierderilor de viei omeneti sau a rnirii oamenilor; - meninerea, fr ntrerupere, a activitilor i a serviciilor eseniale pentru

desfurarea continu a vieii sociale i economice, n timpul cutremurului i dup cutremur;

- evitarea producerii de explozii sau a degajrii unor substane periculoase; - limitarea pagubelor materiale.

Construciile cu risc nalt pentru populaie, cum sunt centralele nucleare, de exemplu, nu intr n domeniul de aplicare al lui P100-1.

P100 cuprinde numai acele prevederi suplimentare, care mpreun cu prevederile codurilor destinate proiectrii la alte aciuni a structurilor din diferite materiale (de exemplu, de beton armat, din oel, din zidrie, din lemn etc.) trebuie respectate n vederea proteciei seismice a construciilor.

P100 1 : 2011 este partea de cod care se refer la proiectarea seismic a cldirilor i a altor construcii asimilabile (exemplu, tribune, estacade etc.). Este mprit n 11 capitole i este completat de 7 anexe, dup cum urmeaz:

- Capitolul 1 cuprinde generaliti - Capitolul 2 cuprinde cerinele de performan eseniale i criteriile pentru

controlul ndeplinirii acestora la cldiri din zone seismice. - Capitolul 3 prezint metodele de reprezentare ale aciunii seismice i pentru

combinarea lor cu alte aciuni. - Capitolul 4 cuprinde reguli generale de alctuire pentru cldiri, precum i

modelele i metodele pentru calculul structural al cldirilor. - Capitolul 5 cuprinde reguli specifice pentru structuri de beton armat - Capitolul 6 cuprinde reguli specifice pentru structuri din oel - Capitolul 7 cuprinde reguli specifice pentru structuri compozite oel beton - Capitolul 8 cuprinde reguli specifice pentru structuri din zidrie

1-2

- Capitolul 9 cuprinde reguli specifice pentru structuri din lemn - Capitolul 10 cuprinde cerinele de baz i regulile de proiectare a elementelor

nestructurale i echipamentele adpostite n cldiri - Capitolul 11 cuprinde concepte i reguli pentru izolarea seismic a bazei

structurilor. -

Anexele au urmtorul coninut: - Anexa A - Aciunea seismic. Definiii i prevederi suplimentare. - Anexa B - Metode simplificate de determinare a perioadelor i formelor

proprii de vibraie - Anexa C - Calculul modal cu considerarea comportrii spaiale a structurii - Anexa D - Procedeu de calcul static neliniar (biografic) al structurilor - Anexa E - Procedee de verificare a deplasrii laterale a structurilor - Anexa F - Aspecte specifice ale alctuirii elementelor din oel - Anexa G - Proiectarea plcii grinzilor la rezemarea pe stlpii cadrelor

compozite

n aceast seciune se dau definiii pentru noiunile de baz utilizate n cuprinsul ntregului cod. Aceste definiii se completeaz, atunci cnd este cazul, prin explicaiile termenilor specifici fiecrui capitol date la nceputul fiecruia dintre acestea. Termenii de utilizare general se definesc astfel:

- Factor de comportare: Factor utilizat pentru a reduce forele corespunztoare rspunsului elastic innd cont de rspunsul neliniar al structurii. Depinde de natura materialului structural, tipul de sistem structural i concepia de proiectare.

- Metoda ierarhizrii capacitilor de rezisten: Metod de proiectare n care unele componente ale sistemului structural sunt proiectate i detaliate astfel pentru a permite disiparea energiei seismice prin deformaii inelastice, in timp ce toate celelalte elemente structurale sunt proiectate sa aib suficient capacitate de rezisten pentru a nu depi limitele comportrii elastice i a permite dezvoltarea mecanismului de disipare de energie ales.

- Zon disipativ (zon critic sau zon potenial plastic): Parte a unei structuri, unde se ateapt s se dezvolte deformaii inelastice, nzestrat cu o capacitate ridicat de disipare a energiei.

- Structur cu rspuns inelastic (disipativ): Structura sau parte a unei structuri, la care se ateapt s se dezvolte deformaii inelastice, nzestrat cu o capacitate ridicat de disipare a energiei.

- Factor de importan i de expunere la cutremur: Factor evaluat pe baza consecinelor cedrii structurale

1-3

- Structur cu rspuns elastic (nedisipativ): Structur proiectat s reziste la aciuni seismice fr considerarea comportrii inelastice (neliniare).

- Elemente nestructurale: Elemente, componente i sisteme care nu sunt luate in considerare la proiectare seismica fie datorita lipsei de rezisten, fie datorit modului de conectare la structur.

- Elemente principale pentru preluarea forei seismice: Elemente componente ale sistemului structural supus la aciuni seismice care sunt considerate n calculul structural i sunt proiectate si detaliate n concordan cu normele de proiectare seismic.

- Elemente secundare: Elemente care nu intr in componena sistemului structural de rezisten la aciuni seismice i nu sunt proiectate si detaliate conform normelor de proiectare antiseismic, dar care trebuie astfel alctuite nct s permit transmiterea ncrcrilor gravitaionale, atunci cnd structura este supus la deplasrile laterale impuse de cutremur.

1.2. Uniti de msur (1) Se utilizeaz unitile din Sistemul Internaional (SR ISO 1000:1995). (2) Pentru calcule sunt recomandate urmtoarele uniti

- Eforturi i ncrcri: kN, kN/m, kN/m2 - Masa: kg, t - Masa specific (densitate) : kg/m3, t/m3 - Greutate specific: kN/m3 - Eforturi unitare i rezistene: N/mm2 (MPa), kN/m2 (kPa) - Momente (ncovoietoare, de torsiune, etc.): kNm - Acceleraii: m/s2 - Acceleraia terenului: g (9.81 m/s2)

1.3. Simboluri Simbolurile utilizate sunt cele date n Eurocode 8 (SR EN 1998 1:2004)

1.3.1. Simboluri folosite n capitolele 2 i 3 i anexa A ag acceleraia terenului pentru proiectare (pentru componenta orizontal a micrii

terenului) avg acceleraia terenului pentru proiectare (pentru componenta vertical a micrii

terenului) IMR intervalul mediu de recuren de referin al aciunii seismice g acceleraia gravitaional TB, TC, TD perioadele de control (col) ale spectrului de rspuns elastic pentru

componentele orizontale ale acceleraiei terenului

(T) spectru normalizat de rspuns elastic pentru componentele orizontale ale acceleraiei terenului

1-4

0 factorul de amplificare dinamic maxim a acceleraiei orizontale T perioada de vibraie a unui sistem cu un grad de libertate dinamic si cu

rspuns elastic Se(T) spectrul de rspuns elastic de acceleraii pentru componentele orizontale ale

acceleraiei terenului SDe(T) spectrul de rspuns elastic pentru deplasri v(T) spectru normalizat de rspuns elastic pentru componenta vertical a

acceleraiei terenului TBv, TCv, TDv perioadele de control (col) ale spectrului de rspuns elastic pentru

componenta vertical a acceleraiei terenului

0v factorul de amplificare dinamic maxim a acceleraiei verticale SVe(T) spectrul de rspuns elastic de acceleraii pentru componenta vertical a

acceleraiei terenului Tp perioada predominant de vibraie a terenului n amplasament M magnitudinea Gutenberg-Richter Mw magnitudinea moment Sd(T) spectrul de proiectare pentru acceleraii q factor de comportare I factor de importan i de expunere la cutremur EPA acceleraia efectiv de vrf a micrii terenului EPV viteza efectiv de vrf a micrii terenului EPD deplasarea efectiv de vrf a micrii terenului SA spectrul de rspuns pentru acceleraii absolute SV spectrul de rspuns pentru viteze relative SD spectrul de rspuns pentru deplasri relative VS viteza undelor de forfecare VP viteza undelor de compresiune

SV viteza medie a undelor de forfecare ponderat cu grosimea stratelor profilului

hi grosimea stratului de teren i VSi viteza undelor de forfecare pentru stratul de teren i Tg perioada de vibraie a pachetului de strate de teren h grosimea total a pachetului de strate de teren din amplasament

1.3.2. Simboluri folosite n capitolul 4

xe0 , oye distana ntre centrul de rigiditate i centrul maselor msurat n direciile de

calcul selectate

1-5

xr , yr rdcina ptrat a raportului ntre rigiditatea la torsiune a structurii si rigiditatea lateral n direciile de calcul

I factorul de imporant

sd deplasarea lateral ca efect al acceleraiei seismice

ed deplasarea elastic sub ncrcri seismice de proiectare

factor de reducere a valorii deplasrii aplicat la starea limit de serviciu q factor de reducere al forei seismice

c factor de amplificare al deplasrii elastice n calculul la starea limit de rezisten

dE valoarea de proiectare a efectului aciunii seismice (a efortului sau deformaiei)

dR efort capabil de proiectare

coeficient de sensibilitate al deplasrii relative de nivel

totP ncrcarea vertical total de nivel n calculul la aciuni seismice

totV fora tietoare de nivel

h nlimea de nivel

fdE valoarea de calcul a efectului aciunii seismice (efortului, deplasrii)

G,FE efectul (efortul) ncrcrilor neseismice asupra fundaiei

Rd factor de suprarezisten

limea necesar a rostului ntre cldiri e1i excentricitatea accidental a masei de la nivelul i fa de poziia calculat a

centrului maselor Li dimensiunea planeului perpendicular pe direcia aciunii seismice

( )1TSd ordonata spectrului de rspuns de proiectare corespunztoare perioadei fundamentale T1

T1 perioada proprie fundamental de vibraie a cldirii n planul care conine direcia orizontal considerat

m masa total a cldirii calculata ca suma a maselor de nivel im

factor de corecie care ine seama de contribuia modului propriu fundamental prin masa modal efectiv asociat acestuia

Fi fora seismic orizontal static echivalent de la nivelul i Fb fora tietoare de baz corespunztoare modului fundamental si componenta formei fundamentale pe direcia gradului de libertate

dinamic de translaie la nivelul i n numrul de niveluri al cldirii

1-6

mi masa de nivel zi nlimea nivelului i fa de baza construciei considerat in model

jixF ,

jiyF forele seismice la nivelul i n direcia x, respectiv y, pentru subsistemul plan

j ixF , iyF forele seismice la niveluli n direcia x, respectiv y, pentru modelul plan

general j

ixK ,j

iyK rigiditile relative de nivel ale elementelor verticale care intr n componena subsistemului plan j asociate direciei x, respectiv y, calculate considernd numai deplasrile de translaie ale planeului indeformabil

jx , jy distane n direcia x, respectiv y, care definesc poziia subsistemului plan n raport cu centrul de rigiditate de la nivelul i

ixe , iye distane n direcia x, respectiv y, care definesc poziiile deplasate ale forelor seismice fa de centrul de rigiditate

ixe0 , iye0 distane n direcia x, respectiv y, dintre centrele de mas i de rigiditate la niveluli

ixe1 , iye1 excentricitile accidentale n direcia x, respectiv y, la nivelul i

km masa modal efectiv asociat modului propriu de vibraie k

kT perioada proprie n modul propriu de vibraie k

kis , componenta vectorului propriu n modul de vibraie k pe direcia gradului de libertate dinamica i

EE efectul aciunii seismice (efort , deplasare) EE,k efectul aciunii seismice n modul k de vibraie

EdxE , EdyE valoarea de proiectare a efectului aplicrii micrii seismice pe direcia axelor orizontale x i y, alese pentru structur,

EdzE valoarea de proiectare a efectului aplicrii micrii seismice pe direcia axei verticale z

iM1 moment de torsiune aplicat la nivelul ial structurii n jurul axei sale verticale

1.3.3. Simboluri folosite n capitolul 5 Ac aria seciunii transversale a unui element de beton AS1 armturile de la partea inferioar a unei grinzi AS2 armturile de la partea superioar a unei grinzi Ash aria total de etrieri orizontali ntr-un nod grind-stlp Asv aria total de armtur vertical ntr-un nod grind-stlp

1-7

Awh aria total a seciunii orizontale printr-un perete Hw nlimea unui perete MRb suma valorilor de proiectare ale momentelor capabile ale grinzilor care intr

intr-un nod, orientate dup direcia analizat MRc suma valorilor de proiectare ale momentelor capabile ale stlpilor care intr

intr-un nod, orientate dup direcia analizat Mi,d valoarea momentelor la capetele grinzilor sau stlpilor utilizate pentru calculul

forei tietoare asociate plastificrii MRb,i valoarea de proiectare a momentului capabil n grinzi la captul i MRc,i valoarea de proiectare a momentului capabil n stlpi la captul i NEd valoarea forei axiale rezultat din calculul seismic al structurii Vc fora tietoare de proiectare n stlp V'Ed fora tietoare n perete rezultat din calculul seismic al structurii VEd fora tietoare de proiectare n perete VEd,max fora tietoare maxim asociat plastificrii, ce acioneaz la captul unei grinzi VEd,min fora tietoare minim asociat plastificrii ce acioneaz la captul unei grinzi Vjud fora tietoare de proiectare n nod b limea unei grinzi msurat la partea inferioar beff limea de plac a unei grinzi T la faa stlpului bc dimensiunea seciunii transversale a unui stlp bj limea de proiectare a nodului bo limea miezului de beton confinat ntr-un stlp sau n elementele marginale

ale unui perete bw limea inimii unei grinzi bwo grosimea inimii unui perete d nlimea efectiv (util) a seciunii elementului dbL diametrul barelor longitudinale dbw diametrul unui etrier fcd valoarea de proiectare a rezistenei la compresiune a betonului fctm valoarea medie a rezistenei la ntindere a betonului fyk valoarea caracteristic a limitei de curgere a oelului fyd valoarea de proiectare a rezistenei la curgere a oelului fywd valoarea de proiectare a rezistenei la curgere a armturii transversale hf grosimea plcii la grinzi cu seciune T hjc distana dintre planurile extreme de armturi din stlp ntr-un nod grind-stlp hjw distana dintre armturile de jos i cele de sus

1-8

hs nlimea de etaj hw nlimea seciunii transversale a unei grinzi lcl nlimea liber a unui stlp lcr lungimea zonei critice lw lungimea seciunii transversale a unui perete s distana dintre armturile transversale xu nlimea zonei comprimate 1 factorul de multiplicare a forei seismice orizontale corespunztor formrii

primei articulaii plastice n sistem u factorul de multiplicare a forei seismice orizontale corespunztor formrii

mecanismului cinematic global Rd factor ce ine seama de efectul incertitudinilor legate de model n ceea ce

privete valorile de proiectare ale eforturilor capabile utilizate la estimarea eforturilor de calcul, n acord cu principiul proiectrii capacitii de rezisten; ine seama de diferitele surse de suprarezisten

fora axial determinat prin calcul seismic, normalizat prin Acfcd procentul de armare cu armtur ntins

1.3.4. Simboluri folosite n capitolul 6 l deschiderea grinzii MEd momentul ncovoietor de proiectare rezultat din gruparea de ncrcri care

include aciunea seismic MEd,E momentul ncovoietor rezultat numai din aciunea seismic MEd,G momentul ncovoietor din aciunile neseismice coninute n gruparea de

ncrcri care include aciunea seismic Mpl,RdA momentul plastic de proiectare al seciunii Mpl,RdB momentul plastic de proiectare al seciunii NEd fora axial rezultat din gruparea de ncrcri care include aciunea seismic NEd,E fora axial rezultat numai din aciunea seismic NEd,G efort axial din aciunile neseismice coninute n gruparea de ncrcri care

include aciunea seismic Npl, Rd efort axial plastic de proiectare al seciunii Rd rezistena unei mbinri, corespunztoare modului de solicitare la care este

supus VEd fora tietoare rezultat din gruparea de ncrcri care include aciunea

seismic VEd,E fora tietoare rezultat numai din aciunea seismic

1-9

VEd,G fora tietoare din aciunile neseismice coninute n gruparea de ncrcri care include aciunea seismic

VEd,M valoarea forei tietoare asociat plastificrii unei grinzi la ambele capete Vpl,Rd fora tietoare plastic de proiectare a seciunii Vwp,Ed fora tietoare n panoul de inim Vwp,Rd rezistena la for tietoare a panoului inimii (efort capabil) e lungimea unei bare disipative fyd valoarea de proiectare a rezistenei la curgere a oelului fymax valoarea maxim a rezistenei la curgere a oelului q factor de comportare tw grosimea inimii seciunii tf grosimea tlpii seciunii factor de multiplicare al eforturilor Med,E, NEd,E, Ved,E pentru proiectarea

elementelor structurale nedisipative 1 factorul de multiplicare al forei seismice corespunztor apariiei primei

articulaii plastice n sistem u factorul de multiplicare al forei seismice corespunztor formrii mecanismului

cinematic global M factor parial de siguran pentru o proprietate a unui material ov factor de amplificare a limitei de curgere a materialului (suprarezistena) sgeata grinzii la mijlocul deschiderii fa de tangenta la axa grinzii la unul din

capete s factor parial de siguran pentru oel p capacitatea de rotire plastic a articulaiei plastice valoarea adimensional a zvelteei unui element

1.3.5. Simboluri folosite n capitolul 7 Aa, Ac, As aria de armtur , beton i respectiv oel rigid AS i AT armturi suplimentare amplasate n plac n zona stlpului (AS armtura longitudinal i AT armtura transversal) bc limea seciunii stlpului perpendicular pe axa grinzii , beff limea efectiv a plcii din beton a grinzii din otel compozit cu placa beff+ limea efectiv a plcii din beton a grinzii din otel compozit cu placa n

zona de moment pozitiv beff- limea efectiv a plcii din beton a grinzii din oel compozit cu placa n

zona de moment negativ be1 i be2 limile efective pariale ale plcii situate deoparte i de alta a axei grinzii

1-10

bf limea tlpii elementului din otel bo dimensiunea minim a miezului din beton msurat ntre axele etrierilor c limea aripii tlpii elementului din oel d naltimea sectiunii din oel dimensiunea exterioar maxim a seciunii evii din

oel, dbL diametrul barelor longitudinale dbw diametrul etrierilor de confinare E modulul de elasticitate ale oelului Ecm modulul de elasticitate al betonului pentru ncrcri de scurt durat EI1 rigiditatea la ncovoiere a grinzii din oel compozite cu placa pentru zona de

moment pozitiv cu luarea n considerare a limii efective de placa EI2 rigiditatea la ncovoiere a grinzii din oel compozite cu placa pentru zona de

moment negativ cu considerarea armturii din limea efectiv de plac fcd rezistena de calcul a betonului fy rezistena caracteristic a oelului fyd rezistena de proiectare a oelului fydf rezistena de proiectare a oelului tlpii fydL rezistena de proiectare a oelului armturilor longitudinale fydw rezistena de proiectare a oelului armturilor transversale h nlimea seciunii elementului compozit hb nlimea seciunii grinzii compozite hc nlimea seciunii stlpului compozit Ia , momentul de inerie al sectiunii de armtur Ic momentul de inerie al seciunii brute din beton Ieq momentul de inerie echivalent al grinzii compozite Is momentul de inerie al seciunii brute din oel l deschiderea grinzii lcl nlimea liber a stlpului. lcr lungimea zonei critice a unui element compozit le lungimea de nglobare a riglei de cuplare din oel n perete MEd momentul de proiectare Mpl,Rd momentul capabil NEd fora axial de proiectare Npl,Rd fora axial capabil la compresiune centric q factorul de comportare s distana ntre etrieri

1-11

t grosimea peretelui evii, tf grosimea tlpii elementului din otel tw grosimea inimii elementului din otel VEd fora tietoare de proiectare VRd fora tietoare capabil a elementului compozit Vwp,Sd fora tietoare de proiectare a nodului Vwp,Rd fora tietoare capabil a nodului compozit x/h nlimea relativ a zonei comprimate din betonul grinzii compozite cu placa l factor de multiplicare al ncrcrilor seismice de cod (n condiiile pstrrii

constante a celorlalte ncrcri de calcul) corespunztor formrii primei articulaii plastice n sistemul structural compozit.

u factor de multiplicare al ncrcrilor seismice de cod (n condiile pstrrii constante a celorlalte ncrcri de calcul) corespunztor formrii mecanismului complet de disipare in structura compozit.

d fora axial normalizat de proiectare a unui stalp compozit

1.3.6. Simboluri folosite n capitolul 8 Aasc aria armturii din stlpiorul comprimat Asw aria armaturilor din rosturile orizontale pentru preluarea forei tietoare C*** marca blocului de zidrie D lungimea diagonalei panoului de cadru Eb modulul de elasticitate al betonului Ez modulul de elasticitate secant de scurt durat al zidriei Ezc modulul de elasticitate longitudinal al zidriei confinate FEd(zu) fora axial din diagonala comprimat a panoului de umplutur

corespunztoare aciunii seismice de proiectare; FRd(zu) rezistena de proiectarea a panoului de umplutur FRd1(zu) rezistena de rupere prin lunecare din for tietoare n rosturile orizontale

apanoului de zidrie de umplutur FRd2 (zu) rezistena de rupere la strivire a diagonalei comprimate a panoului de zidrie

de umplutur FRd3(zu) rezistena de rupere prin fisurare n lungul diagonalei comprimate Gz modulul de elasticitate transversal al zidriei simple Gzc modulul de elasticitate transversal al zidriei confinate Ib momentul de inerie al seciunii de beton a elementelor de confinare Ist valoarea medie a momentelor de inerie ale stlpilor care mrginesc

panoul

1-12

Iz momentul de inerie al seciunii de zidrie confinat HW nlimea peretelui M**

marca mortarului Mcap(sus), Mcap(jos) valorile rezistenelor de proiectare la ncovoiere la extremitile grinzii de cuplare, sus i jos; MEd valoarea de proiectare a momentului ncovoietor n planul peretelui MExd1 valoarea de proiectare a momentului ncovoietor n plan paralel cu rosturile

orizontale MExd2 valoarea de proiectare a momentului ncovoietor n plan perpendicular pe

rosturile orizontale MRd rezistena de proiectare la ncovoiere n planul peretelui MRxd1 rezistena de proiectare la ncovoiere a peretelui n plan paralel cu rosturile

orizontale MRxd2 rezistena de proiectare la ncovoiere a peretelui n plan perpendicular pe

rosturile orizontale NEd valoarea de proiectare a forei axiale NRd rezistena de proiectare la for axial VEdu valoarea forei tietoare asociat rezistenei la ncovoiere a seciunii de zidrie

simpl, confinat sau cu inim armat, determinat innd seama de suprarezistena armturilor;

VEd valoarea de proiectare a forei tietoare determinat prin calculul structurii n domeniul elastic liniar;

Vg fora tietoare maxim n grinda de cuplare din ncrcrile verticale Vgc rezistena de proiectare la for tietoare a grinzilor de cuplare din pereii cu

goluri VRd rezistena de proiectare la for tietoare VRda rezistena de proiectare la for tietoare a armturilor orizontale din stratul

median al peretelui cu inim armat VRdb rezistena de proiectare la for tietoare a stratului median de beton sau

mortar-beton al peretelui cu inim armat; VRdz rezistena de proiectare la for tietoare a zidriei peretelui cu inim armat; VRd1 rezistena de proiectare la for tietoare a panoului de zidrie confinat VRd2 rezistena de proiectare la forfecare a armturii din stlpiorul comprimat VRd3 rezistena de proiectare a armturilor din rosturile orizontale ale zidriei ag valoarea de proiectare a acceleraiei terenului g acceleraia gravitaional bz grosimea total a celor dou straturi de crmid ale peretelui cu inima armat d diametrul barelor din elementele de beton armat

1-13

fb rezistena caracteristic la compresiune a corpurilor de zidrie normal pe faa rostului orizontal fbh rezistena caracteristic la compresiune a corpurilor de zidrie paralel cu faa rostului orizontal, n planul peretelui fd rezistena de proiectare la compresiune a zidriei fk rezistena caracteristic la compresiune a zidriei fkd1 rezistena caracteristic a zidriei la ncovoiere paralel cu rosturile orizontale fkd2 rezistena caracteristic a zidriei la ncovoiere perpendicular pe rosturile

orizontale fm rezistena medie la compresiune a mortar-betonului din stratul median al

pereilor din zidrie cu inim armat fvd rezistena de proiectare la forfecare a zidriei fvd0 rezistena de proiectare la forfecare sub efort de compresiune nul a zidriei fvk rezistena caracteristic la forfecare a zidriei fvk0 rezistena caracteristic la forfecare sub efort de compresiune nul a zidriei fxd1 rezistena de proiectare a zidriei la ncovoiere paralel cu rosturile orizontale fxd2 rezistena de proiectare a zidriei la ncovoiere perpendicular pe rosturile

orizontale fyd rezistena de proiectare a armturii din stlpiorul comprimat h nlimea liber a peretelui hef nlimea efectiv a peretelui hetaj nlimea nivelului cldirii hgol nlimea golului din zidrie hp nlimea panoului de zidrie de umplutur l deschiderea grinzii lo lungimea de calcul a grinzii de cuplare (ntre feele montanilor) lw lungimea peretelui lc lungimea zonei comprimate a peretelui lmin ltimea minim a spaletului de zidrie la o seciune compus lp lungimea panoului de zidrie de umplutur m coeficientul conditiilor de lucru pentru zidrie (STAS 10109-82) n numrul de niveluri al cldirii q coeficientul de comportare s distana ntre armturile Asw t grosimea peretelui de zidrie tef grosimea efectiv a peretelui

1-14

tm grosimea stratului median al peretelui din zidrie armat tp grosimea panoului de zidrie de umplutur x adncimea zonei comprimate rezultat din ipoteza seciunilor plane xconv adncimea convenional a blocului eforturilor de compresiune xechiv adncimea echivalent a zonei comprimate xmax adncimea maxim a zonei comprimate

M coeficientul parial de siguran pentru material m deformaia specific liniar maxim

deformaie specific liniar uz deformaia specific ultim a zidriei ub deformaia specific ultim a betonului efort unitar normal

d efortul unitar de compresiune determinat considernd ncrcarea vertical uniform

distribuit pe lungimea peretelui unghiul cu orizontala al diagonalei panoului de zidrie de umplutur

1.3.7. Simboluri folosite n capitolul 10 Eanc valoarea de proiectare a eforturilor secionale din elementele de ancoraj EEd,CNS valoarea de proiectare a eforturilor secionale n componentele nestructrale (CNS) ERd,CNS rezistena de proiectare la eforturile secionale n CNS FCNS fora seismic static echivalent pentru CNS H nlimea medie a acoperiului n raport cu baza construciei Kz coeficient care reprezint amplificarea acceleraiei seismice a terenului pe nlimea construciei La lungimea de ancoraj a elementului de prindere MEd,CNS momentul ncovoietor de proiectare pentru CNS i prinderi MRd,CNS rezistena de proiectare la ncovoiere pentru CNS i prinderi NEd,CNS fora axial de proiectare pentru CNS i prinderi NRd,CNS rezistena de proiectare la for axial pentru CNS i prinderi Ranc rezistena de proiectare la eforturile secionale din elementele de ancoraj VEd,CNS fora tietoare de proiectare pentru CNS i prinderi VRd,CNS rezistena de proiectare la for tietoare pentru CNS i prinderi

- X cota punctului superior de prindere al CNS de la nivelul "x"

1-15

- Y cota punctului inferior de prindere al CNS de la nivelul "y" ag valoarea de proiectare a acceleraiei terenului

bst limea panoului de sticl; cliber spaiul dintre sticl i cadrul metalic c1 spaiul liber ntre marginile verticale ale sticlei i cadru; c2 spaiul liber ntre marginile orizontale ale sticlei i cadru. D diametrul barei de prindere

- daA, daB deplasrile relative de nivel admisibile pentru construciile A i B

dra (sticl) deplasarea relativ de nivel care produce spargerea/cderea sticlei din peretele cortin sau din vitrin, dr,CNS deplasarea relativ de nivel de proiectare pentru CNS

- dsxA deplasarea construciei A, la nivelul "x" - dsyA deplasarea construciei A, la nivelul "y" - dsyB deplasarea construciei B, la nivelul "y" - fxd1 rezistena de proiectare a zidriei la ncovoiere paralel cu rosturile - orizontale - fxd2 rezistena de proiectare a zidriei la ncovoiere perpendicular pe rosturile - orizontale

g acceleraia gravitaional hetA, hetB nlimile de etaj la construciile A i B hst nlimea panoului de sticl; mCNS masa maxim a CNS n exploatare qCNS coeficient de comportare al CNS z cota punctului de prindere de structur a CNS;

S coeficient de amplificare dinamic al CNS CNS coeficientul de importan al CNS I coeficientul de importan al construciei.

1.3.8. Simboluri folosite n capitolul 11 Keff rigiditatea efectiv a sistemului izolator n direcia principal considerat, la o deplasare egal cu deplasarea de proiectare ddc KV rigiditatea total a sistemului izolator n direcie vertical Kxi rigiditatea efectiv pentru un element dat n direcia x

1-16

Kyi rigiditatea efectiv pentru un element dat n direcia z Teff perioada fundamental efectiv a suprastructurii corespunztoare translaiei orizontale, suprastructura fiind considerat un corp rigid Tf perioada fundamental a suprastructurii considerat ncastrat la baz TV perioada fundamental a suprastructurii n direcie vertical, suprastructura fiind considerat un corp rigid M masa suprastructurii Ms magnitudinea ddc deplasarea de proiectare a centrului rigiditii efective n direcia considerat ddb deplasarea total de proiectare a unei uniti izolatoare etot,y excentricitatea total n direcia y fj forele orizontale la fiecare nivel j ry raza de torsiune a sistemului izolator (xi,yi) coordonatele unei uniti izolatoare n raport cu centrul rigitii efective eff valoarea amortizrii efective

2-1

2. CERINE DE PERFORMAN I CONDIII DE NDEPLINIRE 2.1. Cerine fundamentale (1) Proiectarea la cutremur urmrete satisfacerea, cu un grad adecvat de siguran, a urmtoarelor cerine fundamentale (niveluri de performan) (i) cerina de siguran a vieii Structura va fi proiectat pentru a rspunde aciunii seismice cu valoarea de proiectare, stabilit conform capitolului 3, cu o marj suficient de siguran fa de nivelul de deformare la care intervine prbuirea local sau general, astfel nct vieile oamenilor s fie protejate. Pentru construciile de importan deosebit, avnd funciuni eseniale, i cldirile cu regim foarte mare de nlime sau care adpostesc aglomerri foarte mari de persoane nivelul valorii de proiectare a forelor seismice, stabilit conform prevederilor Capitolului 3, corespunde unui cutremur cu intervalul mediu de recuren de referin de 475 de ani. Pentru restul construciilor nivelul valorii de proiectare a forelor seismice corespunde unui cutremur cu intervalul mediu de recuren de referin de 100 ani.

Nota : Construciile cu alctuire regulat i corect detaliate, care satisfc criteriile prezentului cod asociate cerintei de siguranta a vietii, in raport cu valorile de varf ale acceleratiei terenului pentru proiectare ag, satisfac, de regula, si criteriile pentru cerinte de performante superioare (prevenirea prabusirii) pentru acceleratii cu cca 50% mai mari.

(ii) cerina de limitare a degradrilor( ) Structura va fi proiectat pentru a rspunde aciunii seismice avand o probabilitate mai mare de apariie dect aciunea seismic de proiectare, fr degradri sau scoateri din uz, ale cror costuri s fie exagerat de mari n comparaie cu costul structurii. Pentru construciile de importan deosebit, avnd funciuni eseniale, i cldirile cu regim foarte mare de nlime sau care adpostesc aglomerri foarte mari de persoane aciunea seismic considerat pentru cerina de limitare a degradrilor corespunde unui interval mediu de recuren de referin de 50 de ani. Pentru restul construciilor aciunea seismic considerat pentru cerina de limitare a degradrilor corespunde unui interval mediu de recuren de referin de 30 de ani. (2) Diferenierea siguranei este introdus prin clasificarea structurilor n diferite clase de importan i de expunere la cutremur. Fiecrei clase de importan i se atribuie un factor de importan I . Diferitele niveluri de siguran se obin multiplicnd parametrii aciunii seismice de referin cu factorul de importan. (0)

Not: Intervalele de timp la care se produc cutremurele, modul de manifestare al acestora, ca i efectele lor asupra construciilor au un caracter imprevizibil, pronunat aleatoriu. Din aceast cauz, eficiena msurilor de protecie seismic prezint un anumit grad de incertitudine i poate fi judecat numai n mod statistic. Se are n vedere modul n care un eveniment seismic se ncadreaz n irul de evenimente ateptate pe anumite intervale de timp, inclusiv din punctul de vedere al intensitii, precum i proporia construciilor, afectate n diferite grade de avariere i impactul care decurge, din punct de vedere social i economic.

Din aceast cauz responsabilitatea pentru protecia seismic a construciilor trebuie evaluat prin msura n care se respect prevederile codurilor de proiectare, execuie i de exploatare, i nu prin prisma apariiei, n cazul unei construcii individuale, a unor urmri mai deosebite.

2-2

2.2. Condiii pentru controlul ndeplinirii cerinelor

2.2.1.1. Generaliti (1) Cu excepia cazurilor menionate explicit, proiectarea structurilor corespunztoare nivelului de protecie seismic oferit de aplicarea prezentului cod are n vedere un rspuns seismic cu incursiuni cu degradri specifice, n domeniul postelastic de deformare. (2) ndeplinirea cerinelor fundamentale stabilite la pct. 2.1 se controleaz prin verificrile a dou categorii de stri limit: (i) Stri limit ultime, ULS, asociate cu ruperea elementelor structurale i alte forme de cedare structural care pot pune n pericol sigurana vieii oamenilor (ii) Stri limit de serviciu, SLS, care au n vedere dezvoltarea degradrilor pn la un nivel, dincolo de care cerinele specifice de exploatare nu mai sunt ndeplinite. ( ) (3) Pe lng verificrile explicite ale strilor limit se vor lua i alte msuri specifice pentru a reduce incertitudinile referitoare la buna comportare la cutremur a construciilor (pct. 2.2.4). (4) Condiiile date n cod au caracter minimal i nu sunt limitative. (0)

2.2.2. Stri limit ultime (1) Sistemul structural va fi nzestrat cu capacitatea de rezisten specificat n prile relevante ale codului. Acest nivel de rezisten implic respectarea tuturor condiiilor date n cod pentru obinerea capacitii de disipare de energie necesar (ductilitate) n zonele proiectate special pentru a disipa energia seismic, numite zone disipative (sau zone critice). (2) Se pot avea n vedere n unele situaii (recomandabil n zone de hazard seismic inferior) i valori mai mari ale capacitii de rezisten, dect cele corespunztoare valorilor de proiectare a forelor seismice, cu relaxarea corespunztoare a msurilor de ductilizare. n cadrul codului se dau recomandri pentru asemenea soluii alternative. (3) Structura cldirii va fi verificat la stabilitatea de ansamblu sub aciunea seismic de calcul. Se vor avea n vedere att stabilitatea la rsturnare, ct i stabilitatea la lunecare. (4) Calculul structural va lua n considerare, atunci cnd sunt semnificative, efectele de ordinul 2. (5) Se vor limita deplasrile laterale sub aciunile seismice asociate strilor limit ultime de valori care: (0) (i) s asigure o marj de siguran suficient, a deformaiei laterale a structurii, fa de cea corespunztoare prbuirii (ii) s evite riscul pentru persoane pe care-l poate prezenta prbuirea elementelor nestructurale

2-3

2.2.3. Starea limit de serviciu (de limitare a degradrilor) (1) Se va verifica dac deplasrile relative de nivel sub aciuni seismice asociate acestei stri limit, sunt mai mici dect cele care asigur protecia elementelor nestructurale, echipamentelor, obiectelor de valoare, etc. (0)

2.2.4. Msuri suplimentare (1) Se vor alege, pe ct posibil, amplasamente favorabile n mediul natural i n mediul construit, cu riscuri seismice minime. Se vor evita, ca regul general, amplasamente cu proprieti geologice i geotehnice cu influene poteniale negative majore asupra cerinelor i rspunsului seismic structural (2) Proiectarea va urmri realizarea unei conformri generale favorabile pentru comportarea seismic a construciei. Aceasta implic:

- alegerea unor forme favorabile n plan i pe vertical pentru construcie i pentru structura ei de rezisten (vezi 4.4.3)

- dispunerea i conformarea corect a elementelor structurale i a structurii n ansamblul ei, a elementelor de construcie nestructurale, precum i a echipamentelor i instalaiilor adpostite de construcie

- evitarea interaciunilor necontrolate, cu eventuale efecte defavorabile, ntre cldirile alturate, ntre elementele structurale i nestructurale (de exemplu, ntre elementele structurilor de tip cadru i pereii de umplutur, ntre construcie i materialul depozitat etc).

(3) Construcia va fi nzestrat cu rigiditate lateral suficient pentru limitarea cerinelor seismice de deplasare. (4) Proiectarea va avea ca obiectiv esenial, impunerea unui mecanism structural favorabil de disipare de energie (mecanism de plastificare) la aciunea cutremurului de proiectare. Acest deziderat presupune urmtoarele:

- dirijarea zonelor susceptibile de a fi solicitate n domeniul postelastic (a zonelor critice sau disipative) cu prioritate n elementele care prin natura comportrii posed o capacitate de deformare postelastic substanial, elemente a cror rupere nu pune n pericol stabilitatea general a construciei i care pot fi reparate fr eforturi tehnice i costuri exagerate

- zonele disipative trebuie s fie astfel distribuite, nct capacitatea de deformare postelastic s fie ct mai mare, iar cerinele de ductilitate s fie ct mai mici; se va urmri evitarea concentrrii deformaiilor plastice n puine zone, situaie care antreneaz cerine ridicate de ductilitate

- zonele disipative s fie alctuite astfel nct s fie nzestrate cu capaciti suficiente de deformare postelastic i o comportare histeretic ct mai stabil

- evitarea ruperilor premature cu caracter neductil, prin modul de dimensionare i prin alctuirea constructiv adecvat a elementelor.

2-4

(5) Fundaiile i terenul de fundare vor prelua, de regul, eforturile transmise de suprastructur, fr deformaii permanente substaniale. La evaluarea reaciunilor se vor considera valorile efective ale rezistenelor dezvoltate n elementele structurale (asociate mecanismului structural de disipare de energie) Rigiditatea fundaiilor va fi suficient pentru a transmite la teren, ct mai uniform posibil, eforturile primite la baza suprastructurii. (6) Calculul structural va fi bazat pe un model adecvat al structurii care, atunci cnd este necesar, va lua n considerare interaciunea cu terenul de fundare, cu elementele nestructurale sau cu cldirile nvecinate. Metodele de calcul vor fi difereniate din punct de vedere al complexitii i instrumentelor (programelor de calcul folosite), funcie de complexitatea cldirii (caracterul ei, regulat sau neregulat), de regimul de nlime, de zona seismic de calcul i, de incertitudinile, mai mari sau mai mici, legate de caracteristicile aciunii i rspunsului seismic. (7) La execuia construciilor se vor introduce n oper materiale cu proprietile celor prevzute n proiect, calitate atestat conform prevederilor legale. Se vor aplica tehnologii de execuie n msur s asigure realizarea n siguran a parametrilor structurali prevzui. (8) La proiectarea construciilor care pun probleme tehnice i/sau economice deosebite (construcii de importan major, construcii cu grad mare de repetabilitate, construcii cu dimensiuni i/sau cu caracteristici deosebite etc.) se recomand elaborarea de studii teoretice i experimentale viznd, dup necesiti, aprofundarea unor aspecte cum sunt:

- influena condiiilor locale ale amplasamentului asupra cerinelor seismice i asupra rspunsului structural

- stabilirea, prin cercetri experimentale pe modele de scar redus sau pe prototipuri n mrime natural, a caracteristicilor de rezisten i de deformabilitate, n diferite stadii de comportare, ale elementelor structurale i ale structurii n ansamblu

- dezvoltarea i aplicarea unor metode avansate de calcul n msur s reflecte ct mai fidel comportarea structurii, evideniind evoluia strilor de solicitare pe durata cutremurului

Se recomand instrumentarea cldirii cu aparatur de nregistrare a parametrilor aciunii seismice pentru construciile din clasa IV de importan expunere la cutremur (vezi 4.4.5) i a cldirilor nalte, conform indicaiilor din anexa A. (9) n exploatarea construciilor se vor adopta msuri de funcionare i de ntreinere, care s asigure pstrarea nediminuat a capacitii de rezisten a structurii Starea construciei va fi urmrit continuu n timp pentru a detecta prompt eventualele degradri i a elimina cauzele acestora. (0)

3.1

3. ACIUNEA SEISMIC

3.1. Reprezentarea aciunii seismice pentru proiectare

(1) Pentru proiectarea construciilor la aciunea seismic, teritoriul Romniei este mprit n zone de hazard seismic. Nivelul de hazard seismic n fiecare zon se consider, simplificat, a fi constant. Pentru centre urbane importante i pentru construcii de importana special (din clasele de importan-expunere 1 i 2) se va efectua evaluarea local a hazardului seismic pe baza studiilor specifice de amplasament i a datelor seismice instrumentale. Nivelul de hazard seismic indicat n prezentul cod este un nivel minim pentru proiectare. (2) Hazardul seismic pentru proiectare este descris de valoarea de vrf a acceleraiei orizontale a terenului, ag determinat pentru un interval mediu de recuren de referin (IMR), valoare numit n continuare acceleraia terenului pentru proiectare. (3) Acceleraia terenului pentru proiectare, pentru fiecare zon de hazard seismic, corespunde unui interval mediu de recuren de referin fixat: 475 ani sau 100 ani. Zonarea acceleraiei terenului pentru proiectare, ag n Romnia, pentru evenimente seismice avnd intervalul mediu de recuren (al magnitudinii) IMR = 475 ani, este indicat n Figura 3.1. Pentru construciile de importan deosebit ncadrate n clasele III i IV de importan i de expunere la cutremur i pentru cldirile cu regim foarte mare de nlime sau care adpostesc aglomerri mari de persoane, conform ncadrrilor din Tabelul 4.3, valoarea de proiectare a aciunii seismice trebuie calculat utiliznd valorile de vrf ale acceleraiei terenului pentru proiectare, ag pentru cutremure avnd intervalul mediu de recurent IMR = 475 ani, conform hrii de zonare din Figura 3.1. Pentru celelalte categorii de cldiri, valoarea de proiectare a forelor seismice se va calcula utiliznd minimal valorile de vrf ale acceleraiei terenului pentru proiectare, ag pentru cutremure avnd intervalul mediu de recurent IMR = 100 ani, conform hrii de zonare din Figura 3.2. Totusi, pentru toate categoriile de cldiri noi se recomand utilizarea valorilor ag pentru cutremure avnd intervalul mediu de recurent IMR = 475 ani, recomandat de documentul european EN1998-1:2004, n scopul ridicrii nivelului de siguran la aciuni seismice din Romania la nivelul recomandat de UE. Pentru proiectarea consolidarii construciilor existente la stri limit se recomand utilizarea hrii din Figura 3.2, cu valori de vrf ale acceleraiei terenului pentru proiectare, ag pentru cutremure avnd intervalul mediu de recurent IMR = 100 ani. Zonarea acceleraiei terenului pentru proiectare, ag n Romnia, pentru evenimente seismice avnd intervalul mediu de recuren (al magnitudinii) IMR = 100 ani, este indicat n Figura 3.2. (4) Micarea seismic ntr-un punct pe suprafaa terenului este descris prin spectrul de rspuns elastic pentru acceleraii absolute. (5) Aciunea seismic orizontal asupra construciilor este descris prin doua componente ortogonale considerate independente ntre ele; n proiectare spectrul de rspuns elastic pentru acceleraii absolute se consider acelai pentru cele 2 componente. (6) Spectrele normalizate de rspuns elastic pentru acceleraii se obin din spectrele de rspuns elastic pentru acceleraii prin mprirea ordonatelor spectrale cu valoarea de vrf a acceleraiei terenului ag.

3.2

Figura 3.1

3.3

Figura 3.2

3.4

Figura 3.3 Zonarea teritoriului Romniei n termeni de perioada de control (col), TC a spectrului de raspuns

3.5

(6) Condiiile locale de teren sunt descrise prin valorile perioadei de control (col) TC a spectrului de rspuns pentru zona amplasamentului considerat. Aceste valori caracterizeaz sintetic compoziia de frecvene a micrilor seismice. Perioada de control (col) TC a spectrului de rspuns reprezint grania dintre zona (palierul) de valori maxime n spectrul de acceleraii absolute i zona (palierul) de valori maxime n spectrul de viteze relative (vezi Anexa A). TC se exprim n secunde. n condiiile seismice i de teren din Romnia, zonarea pentru proiectare a teritoriului n termeni de perioad de control (col), TC, a spectrului de rspuns este prezentat n Figura 3.3, pe baza datelor instrumentale existente pentru componentele orizontale ale micriilor seismice. (7) Formele normalizate ale spectrelor de rspuns elastic pentru componentele

orizontale ale acceleraiei terenului, (T), pentru fraciunea din amortizarea critic =0,05 i n funcie de perioadele de control (col) TB, TC si TD sunt:

0T TB ( )

T T

1 1(T)

B

0 += (3.2)

TB

3.6

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

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

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

Figura 3.4 Spectre normalizate de rspuns elastic pentru acceleraii pentru componentele orizontale ale micrii terenului, n zonele caracterizate prin perioadele de control (col): TC = 0,7, TC = 1,0 si TC = 1,6s.

=0,05

=0,05

TC = 0.7s

TC = 1.0s

TC = 1.6s

=0,05

3.7

Tabelul 3.1 Perioadele de control (col) TB, TC, TD ale spectrului de rspuns pentru componentele orizontale ale micrii seismice utilizate in calculul structurilor la stri limit ultime.

Valorile perioadei de control (col), TC 0,07s 1,0s 1,6s

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

TD 3,0s 3,0s 2,0s

Spectrul de rspuns elastic pentru componentele orizontale ale acceleraiei terenului n amplasament Se(T), exprimat in m/s2, este definit astfel:

( )Ta)T(S ge = (3.6) unde valoarea ag este considerata in m/s2. Spectrul de rspuns elastic pentru deplasari pentru componentele orizontale ale micrii terenului, SDe(T), exprimat in m, se obine prin transformarea direct a spectrelor de rspuns elastic pentru acceleraie, Se(T) utiliznd urmatoarea relaie:

2

2

=

pi

T)T(S)T(S eDe (3.7)

(8) Componenta vertical a aciunii seismice este reprezentat prin spectrul de rspuns elastic pentru acceleraii pentru componenta vertical a micrii terenului. Formele normalizate ale spectrelor de rspuns elastic pentru componenta vertical v(T), pentru fraciunea din amortizarea critica =0,05 i in funcie de perioadele de control (col) pentru spectrul componentei verticale TBv, TCv, TDv sunt descrise de relaiile urmatoare:

0T TBv ( ) T

T (T)

Bv

0vv

11 += (3.8)

TBv

3.8

TCv = 0,45 TC (3.13) TDv = TD. (3.14)

Spectrul de rspuns elastic pentru componenta vertical a micrii terenului n amplasament Sve este definit astfel:

( )Ta)T(S vvgve = . (3.15)

Valoarea de vrf a acceleraiei pentru componenta vertical a micrii terenului avg se evalueaz ca fiind:

avg = 0,7 ag. (3.16)

(9) n municipiul Bucureti, exist evidena instrumental foarte clar a perioadei predominante lungi (Tp=1,41,6s) a vibraiei terenului n timpul cutremurelor Vrncene de magnitudini moderate i mari: magnitudine Gutenberg-Richter M 7,0; magnitudine moment Mw 7,2. Definiia perioadei predominante a vibraiei terenului este dat n Anexa A. Proiectarea de structuri nalte, potenial cvasiresonante cu perioada predominant a vibraiei terenului n Bucureti trebuie evitat.

3.1.1. Descrieri alternative ale aciunii seismice

n calculul dinamic al structurilor micarea seismic este descris prin variaia n timp a acceleraiei terenului (accelerogram). Atunci cnd este necesar un model de calcul spaial, micarea seismic trebuie s fie caracterizat prin trei accelerograme corespunzatoare celor trei direcii ortogonale (dou orizontale i una vertical), evident acionnd simultan. Pe cele doua direcii orizontale se folosesc simultan accelerograme diferite. 3.1.2. Accelerograme artificiale

Accelerogramele artificiale sunt accelerogramele generate pe baza unui spectru de rspuns elastic pentru acceleraii n amplasament, Se(T). Spectrul de rspuns elastic al accelerogramelor artificiale trebuie s fie apropiat de spectrul int de rspuns elastic pentru acceleraii n amplasament. Pe baza spectrului de rspuns elastic pentru acceleraii n amplasament Se(T) trebuie generat un set de accelerograme artificiale care s respecte urmtoarele condiii:

a) Numrul minim de accelerograme s fie 3 (trei); b) Media aritmetica a valorilor acceleraiilor de vrf ale accelerogramelor generate s nu fie mai mic dect valoarea ag pentru amplasamentul respectiv;

3.9

c) Valorile spectrului mediu calculat prin medierea aritmetic a ordonatelor spectrelor elastice de rspuns pentru acceleraii corespunznd tuturor accelerogramelor artificiale generate trebuie s nu fie mai mici cu mai mult de 10% din valoarea corespunzatoare a spectrului elastic de rspuns n amplasament Se(T).

3.1.3. Accelerograme nregistrate

Accelerogramele nregistrate pot fi utilizate dac ele sunt nregistrate n apropierea amplasamentului n cauz, cu condiia ca valoarea maxim a acceleraiei nregistrate s fie scalat astfel ncat s fie aceeai cu valoarea ag n amplasament, iar coninutul de frecvene s fie compatibil cu condiiile locale de teren. Se pot utiliza i accelerograme nregistrate n alte amplasamente, cu respectarea urmtoarelor condiii: acceleraia maxim s fie scalat, caracteristicile surselor seismice, distana surs-amplasament i condiiile de teren din amplasament s fie similare. innd seama de mobilitatea cu magnitudinea a compoziiei spectrale a micrilor seismice nregistrate se recomand in general factori de scalare a acceleraiilor cu valori sub 2,0. n toate cazurile trebuie utilizate cel puin 3 (trei) accelerograme. Toate valorile spectrului mediu al accelerogramelor nregistrate care se vor utiliza nu vor fi mai mici cu mai mult de 10% dect valoarea corespunzatoare din spectrul elastic de rspuns n amplasament Se(T). 3.1.4. Variabilitatea n spatiu a aciunii seismice

Pentru structurile cu caracteristici speciale, cum ar fi cele n cazul crora nu se poate aplica ipoteza excitaiei uniforme a tuturor punctelor de reazem, se recomand utilizarea de modele spaiale ale aciunii seismice care s ia n considerare variabilitatea micrii terenului de la un punct la altul.

3.2. Spectrul de proiectare

Spectrul de proiectare pentru acceleraii Sd(T), exprimat in m/s2, este un spectru de rspuns inelastic care se obine cu relaiile (3.17) i (3.18):

0 < T TB

+= TT

qa)T(S

Bgd

11

0 (3.17)

T > TB q

)T(ag

= . (3.18)

unde

3.10

q este 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.

Valorile factorului de comportare q pentru diferite tipuri de materiale i de sisteme structurale sunt indicate n capitole specifice din prezentul cod. Spectrul de proiectare pentru componenta vertical a micrii seismice se obine n mod asemntor. Valoarea factorului de comportare n acest caz se consider simplificat 1,5 pentru toate materialele i sistemele structurale, cu excepia cazurilor n care valori mai mari pot fi justificate prin analize speciale.

3.3. Combinarea aciunii seismice cu alte tipuri de aciuni

Pentru proiectarea la starea limit ultim a construciilor amplasate n zone seismice, valoarea pentru proiectare a efectelor combinate ale aciunilor se determin din gruprile de efecte ale ncrcrilor conform codului CR0.

4-1

4.PROIECTAREA CLDIRILOR

4.1.Generaliti

Capitolul 4 al codului conine reguli generale pentru alegerea amplasamentelor i alctuirea de ansamblu a cldirilor. n capitolul 4 se dau, de asemenea, indicaii generale pentru alegerea modelelor i metodelor de calcul structural la aciuni seismice, i pentru verificarea ndeplinirii cerinelor seismice pentru structuri i elemente structurale. Capitolul este corelat cu seciunile 511 n care sunt detaliate aspectele de proiectare specifice construciilor din diferite materiale i componente nestructurale.

4.2.Condiii de planificare a construciilor

(1) ncadrarea noilor construcii n mediul natural i n mediul construit se va face n aa fel nct s se evite sporirea riscurilor implicate de efectele poteniale, directe sau indirecte, ale unor viitoare cutremure puternice. n acest scop se recomand s se limiteze densitatea de construire, precum i a numrului de persoane care pot ocupa pe perioade lungi de timp construciile de tip curent cum sunt cldirile de locuit. Aceasta nseamn, de regul, limitarea nlimii acestor construcii, msur care poate avea i efecte economice favorabile. De asemenea, se vor asigura ci multiple de acces i de comunicare pentru eventuala necesitate a evacurii de urgen n scopul limitrii efectelor unor cutremure puternice. (2) Se va limita durata situaiilor provizorii care pot aprea n timpul executrii construciilor n care gradul de protecie structural este mai redus i riscul unor efecte grave sporete n eventualitatea unor aciuni seismice de intensitate ridicat (3) Activitatea de realizare a construciilor noi se va corela cu activitatea de nlocuire sau de consolidare n timp util a fondului construit vechi, vulnerabil seismic. (0)

4.3.Condiii privind amplasarea construciilor

(1) Amplasamentele construciilor se vor alege, de regul, n zone n care structura geologic i alctuirea straturilor superficiale de teren permite realizarea proteciei seismice n condiii economice, fr msuri costisitoare. (2) Se va evita, ca regul general, amplasarea construciilor pe maluri, rpe sau alte terenuri care prezint risc de alunecare sau surpare. n cazul n care amplasamentele de acest fel nu se pot evita, se vor lua msurile necesare pentru stabilizarea terenurilor. (3) n cazurile n care amplasarea construciilor pe terenuri cu proprieti mecanice inferioare (nisipuri cu grad mare de afnare, refulante sau lichefiabile, mluri, umpluturi neconsolidate, etc.) nu poate fi evitat, se vor lua msurile necesare pentru consolidarea terenurilor, astfel nct aceastea s poat asigura o bun comportare seismic a construciilor. (4) Pentru construciile a cror eventual avariere poate avea urmri de o gravitate deosebit, se vor preciza, n funcie de specificul construciilor i al proceselor tehnologice, criterii specifice de excludere a anumitor categorii de amplasamente. (0)

4-2

4.4.Alctuirea de ansamblu a construciilor

4.4.1.Aspecte de baz ale concepiei de proiectare (1) Proiectarea seismic urmrete realizarea unei construcii sigure n raport cu hazardul seismic asociat amplasamentului, care s ndeplineasc, n condiii acceptabile de cost, cerinele fundamentale enunate la 2.1. (2) Aspectele conceptuale de baz se refer la: (0)

- simplitatea structurii - redundana structurii - geometria structurii i a cldirii, n ntregul ei, cu considerarea modului de

distribuire a elementelor structurale, nestructurale i a maselor - rezistena i rigiditatea lateral, n orice direcie - realizarea planeelor ca diafragme orizontale - realizarea unor fundaii adecvate

Realizarea unei structuri simple, compacte, pe ct posibil, simetrice, reprezint obiectivul cel mai important al proiectrii, deoarece modelarea, calculul, dimensionarea, detalierea i execuia structurilor simple sunt supuse la incertitudini mult mai mici i, ca urmare, se poate impune construciei, cu un grad nalt de ncredere, comportarea seismic dorit.

4.4.1.1.Simplitate structural (1) Simplitatea structural presupune existena unui sistem structural continuu i suficient de puternic care s asigure un traseu clar, ct mai direct i nentrerupt al forelor seismice, indiferent de direcia acestora, pn la terenul de fundare. Forele seismice care iau natere n toate elementele cldirii sunt preluate de planeele - diafragme orizontale i transmise structurii verticale, iar de la aceasta sunt transferate la fundaii i teren. (0) Proiectarea trebuie s asigure c nu exist discontinuiti n acest drum. De exemplu, un gol mare n planeu, sau absena n planeu a armturilor de colectare a forelor de inerie, pentru a le transmite la structura vertical reprezint asemenea discontinuiti.

4.4.1.2.Redundana structural (1) Proiectarea seismic va urmri s nzestreze structura cldirii cu redundana adecvat. Prin aceasta se asigur c: (0)

- ruperea unui singur element, sau a unei singure legturi structurale, nu expune structura la pierderea stabilitii

- se realizeaz un mecanism de plastificare cu suficiente zone plastice, care s permit exploatarea rezervelor de rezisten ale structurii i o disipare avantajoas a energiei seismice.

Not: Pentru a fi redundant, o structur cu multiple legturi interioare (multiplu static nedeterminat) trebuie s aib toate legturile dimensionate adecvat. Atfel, de exemplu, o structur etajat de beton armat poate fi considerat redundant dac lungimile de nndire prin suprapunere ale armturilor din stlpi i grinzi sunt mai mici dect este necesar sau dac nodurile sunt slabe.

4-3

4.4.1.3.Geometria (configuraia) structurii (1) Proiectarea seismic va urmri realizarea unei structuri ct mai regulate, distribuite ct mai uniform n plan, permind o transmitere direct i pe un drum scurt a forelor de inerie aferente maselor distribuite n cldire (2) Structura trebuie s prezinte, pe ct posibil, i uniformitate pe verticala construciei, urmrindu-se s se elimine apariia unor zone sensibile, n care concentrarea unor eforturi sau deformaii plastice excesive ar putea produce ruperi premature (3) Prin alegerea unei forme avantajoase a construciei, printr-o distribuie adecvat a maselor, a rigiditii i a capacitii de rezisten laterale a structurii se va urmri reducerea n ct mai mare msur a excentricitilor. (0)

4.4.1.4.Rigiditate i rezisten la translaie pe dou direcii (1) ntruct aciunea orizontal a cutremurelor se manifest bidirecional, elementele structurale vor fi dispuse n plan ntr-un sistem ortogonal, n msur s ofere caracteristici de rezisten i de rigiditate suficiente n dou direcii. Sistemele structurale pot fi diferite n cele dou direcii. (2) Rigiditatea lateral va fi suficient pentru limitarea deplasrilor orizontale, astfel nct efectele de ordinul 2 i degradrile construciei s poat fi controlate. (3) La cldirile etajate se recomand utilizarea soluiilor cu rigiditate lateral sporit, prin prevederea unor perei structurali pe toat nlimea cldirilor, n toate cazurile n care necesitatea funcional a unor spaii libere sau forma construciei nu mpiedic introducerea lor. De asemenea, la alegerea sistemului structural pe criterii de rigiditate, se vor avea n vedere i modul de realizare a pereilor de compartimentare i de nchidere, a legturii ntre elementele nestructurale i elementele structurii de rezisten, precum i msura n care primele mpiedic deformaiile libere ale ultimelor. (0)

4.4.1.5.Rigiditate i rezisten la torsiune (1) Structura trebuie s fie nzestrat cu suficient rigiditate i rezisten la torsiune pentru a limita manifestarea unor micri de rsucire n ansamblu a construciei, care ar putea spori periculos eforturile i deplasrile orizontale ale cldirilor. Soluia cea mai eficient pentru aceasta este dispunerea adecvat a unor elemente suficient de rigide i rezistente pe perimetrul construciei (cel puin dou n fiecare direcie). (0)

4.4.1.6.Aciunea de diafragm a planeelor (1) ntr-o construcie corect alctuit pentru preluarea ncrcrilor seismice, planeele joac un rol esenial prin:

- colectarea forelor de inerie i transmiterea lor la elementele verticale ale structurii

- aciunea de diafragm orizontal, care asigur angajarea solidar a elementelor verticale n preluarea forelor seismice orizontale

Alctuirea diafragmelor, indiferent de materialul din care sunt realizate, trebuie s asigure ntr-un grad nalt ndeplinirea acestor roluri.

4-4

(2) Proiectarea planeelor cu alctuiri neregulate (cu forme neregulate i cu goluri relativ mari, etc.) i proiectarea planeelor n structuri neregulate (cu lips de uniformitate n plan i pe vertical) se va baza pe modelele de calcul n msur s evidenieze suficient de fidel comportarea acestor elemente la cutremur. (3) Comportarea planeelor de la fiecare nivel ca diafragme practic infinit rigide i rezistente pentru fore aplicate n planul lor permite adoptarea unor modele de calcul structural simplificate, caracterizate de manifestarea a numai 3 deplasri la fiecare nivel (2 translaii i o rotaie) (0)

4.4.1.7.Realizarea unei fundaii (infrastructuri) adecvate (1) Alctuirea fundaiilor construciei i a legturii acesteia cu suprastructura trebuie s asigure condiia ca ntreaga cldire s fie supus unei excitaii seismice ct mai uniforme (2) n cazul structurilor alctuite dintr-un numr de perei structurali cu rigiditate i capaciti de rezisten diferite, infrastructurile de tip cutie rigid i rezistent si de tip radier cu grosime mare plin sau casetat, sunt, n general, recomandabile. (3) n cazul adoptrii unor elemente de fundare individuale (direct sau la adncime, prin piloi), este recomandabil utilizarea unei plci de fundaie (radier) sau prevederea unor grinzi de legtur ntre aceste elemente, n ambele direcii. (4) Se recomand s se evite construciile la care, pentru anumite direcii de aciune seismic, pot aprea suprasolicitri ale unor elemente verticale i solicitarea dezavantajoas a infrastructurilor. (5) La proiectarea fundaiilor, forele transmise de suprastructur sunt cele care corespund mecanismului structural de disipare de energie, dac proiectarea construciei se bazeaz conceptual pe rspunsul structural n domeniul neliniar. (6) Alte condiii i criterii pentru realizarea sistemului de fundare sunt date n Normativul pentru proiectarea structurilor de fundare direct, NP 112-2011. (0)

4.4.1.8.Condiii referitoare la masele construciilor (1) n vederea reducerii efectelor nefavorabile datorate poziionrii neregulate a ncrcrilor masice, se va urmri dispunerea ct mai uniform a ncrcrilor gravitaionale pe planee, att n plan, ct i pe vertical. (2) n vederea reducerii forelor de inerie seismice care acioneaz asupra construciilor se va urmri realizarea de construcii cu mase ct mai mici. n acest scop: (0)

- La realizarea elementelor nestructurale: nvelitori, termoizolaii, ape, perei de compartimentare i de nchidere, parapete de balcoane, etc., se vor utiliza cu prioritate materiale uoare. De asemenea, se va cuta s se reduc grosimea tencuielilor i a apelor de egalizare, a straturilor pentru realizarea pantelor i s se micoreze greutatea elementelor ornamentale la cldirile la care acestea sunt necesare.

- La construciile cu regim ridicat de nlime i/sau cu mase mari se recomand utilizarea betoanelor de nalt rezisten n elementele structurale, n special n stlpi i n pereii structurali.

- La acoperiurile halelor parter cu deschideri mari (inclusiv elementele luminatoarelor i ale deflectoarelor) se vor aplica cu prioritate soluii din materiale uoare.

4-5

- n cazul cldirilor cu funciuni diferite pe nlime, se recomand ca activitile (funciunile) care implic ncrcri utile mari s fie plasate la nivelurile inferioare.

4.4.2.Elemente structurale principale i secundare n preluarea forelor seismice (1) Unele elemente structurale pot s nu fie considerate ca fcnd parte din sistemul structural care preia forele seismice i s fie proiectate ca elemente seismice secundare. Rezistena i rigiditatea acestor elemente la fore laterale va fi neglijat i nu este necesar ca ele s satisfac prevederile speciale date n capitolele 5 9. n schimb, aceste elemente i legturile lor cu structura seismic de baz vor fi alctuite astfel nct s preia ncrcrile gravitaionale aferente n situaia deplasrilor laterale produse de actiunea seismic cea mai nefavorabil. (2) Elementele secundare vor satisface condiiile din codurile de proiectare pentru structuri realizate din diferite materiale. (3) Rigiditatea lateral a elementelor secundare, a cror contribuie la preluarea forelor seismice este neglijat, nu va fi mai mare de 15% din rigiditatea lateral a structurii. (4) Elementele care nu sunt considerate secundare se proiecteaz ca elemente seismice principale, fcnd parte din sistemul care preia forele laterale. Modelarea lor pentru calcul satisface prevederile capitolul 4, iar dimensionarea i detalierea acestora vor respecta prevederile specifice din capitolele 5 9. (0)

4.4.3.Condiii pentru evaluarea regularitii structurale

4.4.3.1.Aspecte generale (1) n vederea proiectrii seismice construciile se clasific n regulate i neregulate. (2) Condiiile pentru caracterizarea construciilor ca regulate sunt date n 4.4.3.2 i 4.4.3.3. Aceste criterii trebuie considerate drept condiii necesare care trebuie, de regul, respectate. (3) n funcie de tipul construciei, regulate sau neregulate, se aleg difereniat:

- modelul structural, care poate fi plan sau spaial - metoda de calcul structural, care poate fi procedeul simplificat al forei laterale echivalente (evaluate direct pe baza spectrului de rspuns) sau procedeul de calcul modal - valoarea factorului de comportare, q, care are valori mai reduse n cazul structurilor neregulate, n conformitate cu indicaiile din tabelul 4.1.

(4) Valorile de referin ale factorilor de comportare sunt date n capitolele 59. (5) Reducerea factorilor de comportare pentru a lua n considerare incertitudinile privind comportarea seismic a structurilor neregulate se va stabili funcie de tipul acestei neregulariti, conform tabelului. Orientativ, pentru cazul 2 factorul de comportare de referin se va reduce cu 20%, iar pentru cazul 4, cu 30%.(0)

4-6

Tabelul 4.1 Modul de considerare a regularitii structurale asupra proiectrii seismice

Caz Regularitate Simplificare de calcul admis Factor de comportare

n plan n elevaie Model Calcul elastic liniar Calcul elastic liniar

1 Da Da Plan * Fora lateral echivalent Valoarea de referin

2 Da Nu Plan Modal Valoare redus

3 Nu Da Spaial Modal Valoarea de referin

4 Nu Nu Spaial Modal Valoare redus * Numai dac construcia are o nlime pn la 30 m i o perioad a oscilaiilor proprii T < 1,50 s.

Not: Indicaiile din tabelul 4.1 referitoare la alegerea modelului i a metodei de calcul structural corespund nivelului de calcul minimal admis

4.4.3.2.Criterii pentru regularitatea structural n plan (1) Construcia trebuie s fie aproximativ simetric n plan n raport cu 2 direcii ortogonale, din punct de vedere al distribuiei rigiditii laterale, al capacitilor de rezisten i al maselor. (2) Construcia are form compact, cu contururi regulate. Dac construcia prezint retrageri n plan la diferite niveluri (margini retrase), cldirea se consider c prezint suficient regularitate dac aceste retrageri nu afecteaz rigiditatea n plan a planeului i dac pentru fiecare retragere diferena ntre conturul planeului i nfurtoarea poligonal convex (circumscris) a planeului nu depete 15% din aria planeului. Dac forma n plan este neregulat, cu discontinuiti n zona crora pot aprea eforturi suplimentare semnificative, se recomand tronsonarea construciei prin rosturi seismice, astfel ca pentru fiecare tronson n parte s se ajung la o form regulat cu distribuii avantajoase ale volumelor, maselor i rigiditilor. (3) La cldirile etajate, la nivelurile unde se realizeaz reduceri de gabarit, acestea se vor realiza pe verticala elementelor portante (stlpi, perei). Se vor evita, de regul, rezemrile stlpi pe grinzi, acestea fiind acceptate numai n cazul stlpilor cu ncrcri mici de la ultimele 1 2 niveluri ale cldirilor etajate. (4) Rigiditatea planeelor n planul lor s fie suficient de mare n comparaie cu rigiditatea lateral a elementelor structurale verticale, astfel nct deformaia planeelor s aib un efect neglijabil asupra distribuiei forelor orizontale ntre elementele structurale verticale. (5) La fiecare nivel, n fiecare din direciile principale ale cldirii, excentricitatea va satisface condiiile:

(i)

xx re 30,00

yy re 30,00 (4.1)

unde: eox, eoy distana ntre centrul de rigiditate i centrul maselor, msurat n

direcie normal pe direcia de calcul

4-7

rx, ry rdcina ptrat a raportului ntre rigiditatea structurii la torsiune i rigiditatea lateral n direcia de calcul (raza de torsiune)

(ii) ( ) szx lrr >, (4.2)

unde: ls raza de giraie a maselor planeului n plan (rdcina ptrat a raportului

dintre momentul de inerie polar al maselor fa de centrul maselor plaeului i masa nivelului)

(6) n cazul structurilor monotone pe vertical, rigiditatea lateral a componentelorstructurale (cadre, perei) se poate considera proporional cu un sistem de fore cu o distribuie simplificat (vezi seciunea 4.5) care produce acestor componente o deplasare unitar la vrful construciei sau la alt nivel considerat caracteristic ca, de exemplu, la nivelul rezultantei forelor laterale statice echivalente. (7) Alternativ satisfacerii condiiilor (4.2), o construcie poate fi considerat regulat, cu o sensibilitate moderat la torsiunea de ansamblu, dac deplasarea maxim nregistrat de o extremitate a construciei nu este mai mare de 1,35 x media deplasrilor celor 2 extremiti. (0)

4.4.3.3 Criterii pentru regularitatea pe vertical (1) Sistemul structural se dezvolt monoton pe vertical, fr variaii semnificative de la nivelul fundaiei pn la vrful cldirii. Se accept retrageri pe nlimea cldirii deasupra vrfului zonei relevante a cldirii, care nu trebuie s depeasc, la oricare nivel, 20% din dimensiunea de la nivelul imediat inferior. (2) Structura nu prezint, la nici un nivel, reduceri de rigiditate lateral mai mari de 30% din rigiditatea nivelului imediat superior sau imediat inferior (structura nu are niveluri flexibile). (3) Structura nu prezint, la nici un nivel, o rezisten lateral mai mic cu mai mult de 20% dect cea a nivelului situat imediat deasupra sau dedesupt (structura nu are niveluri slabe din punct de vedere al rezistenei laterale). (4) Dac dimensiunile elementelor structurale se reduc de la baz ctre vrful structurii, variaia rigiditii i a rezistenei laterale este uniform, fr reduceri brute de la un nivel inferior la un nivel superior. (5) Masele aplicate pe construcie sunt distribuite uniform. Aceasta nseamn c la nici un nivel masa aferent nu este mai mare cu mai mult de 50% dect masele aplicate la nivelurile adiacente. Se excepteaza de la aceasta regula situatia in care masele suplimentare sunt concentrate la baza structurii. (6) Structura nu prezint discontinuiti pe vertical care s devieze traseul ncrcrilor ctre fundaii. Prevederea se refer att la devierile n acelai plan al structurii, ct i la devierile dintr-un plan n alt plan vertical al construciei. (0)

4.4.4.Condiii pentru alctuirea planeelor

4.4.4.1.Generaliti (1) Diafragmele orizontale acioneaz ca grinzi orizontale, cu proporii de grinzi perei, rezemate n planurile unde se dezvolt subsistemele structurale verticale (cadre,

4-8

perei). ncrcrile lor sunt constituite din forele de inerie orizontale asociate greutii tuturor elementelor structurale i nestructurale, echipamentelor i, respectiv, fraciunii de lung durat a ncrcrilor temporare, conform prevederilor de la capitolul 3. (2) Diafragmele se modeleaz n calcul ca grinzi perei sau ca grinzi cu zbrele. (3) Diafragmele trebuie s fie capabile s posede suficient capacitate de rezisten, astfel nct s transmit efectele aciunii seismice la elementele structurii laterale la care sunt conectate, lucrnd preponderent n domeniul elastic. (4) Proiectarea trebuie s urmreasc evitarea solicitrii planeelor n domeniul inelastic, care poate altera semnificativ distribuia ncrcrilor laterale (i prin aceasta i valorile forelor tietoare din elementele verticale) i ponderea modurilor de vibraie ale planeelor i structurii verticale. (5) Aspectele specifice ale proiectrii planeelor se refer la (0)

- preluarea eforturilor de ntindere din ncovoiere - transmiterea reaciunilor la reazeme, perei sau grinzi de cadru, prin legtura dintre aceste elemente i placa planeului - colectarea ncrcrilor aplicate n masa planeului, n vederea transmiterii lor la elementele verticale - preluarea forelor aplicate in planul planseelor prin mecanismele specifice grinzilor perei (prin aciune de arc sau grind cu zbrele), inclusiv cu armturi transversale de suspendare de zona comprimat a ncrcrilor seismice distribuite n masa planeului.

4.4.4.2.Proiectarea la ncovoiere (1) ntinderile din ncovoiere vor fi preluate de elementele de bordare ale planeului (si ale panourilor de placa). Aceste elemente, constituite de centurile de la nivelul peretilor, grinzile(de beton armat, oel, lemn, dup caz) sau armturile de otel montate ntre rosturile zidriei, vor ndeplini 2 condiii:

- s fie continue - s fie conectate adecvat la placa (elementele) planeului.

Dac sunt continue, armturile din plac paralele cu marginea planeului pot ndeplini, de asemenea, acest rol. (2) La evaluarea eforturilor din planeu se va ine seama de efectele flexibilitii (rigiditii) relative a elementelor verticale. (3) Atunci cnd planeele nu pot fi considerate practic infinit rigide, n raport cu componentele structurii laterale, precum i atunci cnd rigiditatea planeelor are valori diferite la diferitele niveluri ale cldirii, se va ine seama de efectul deformabilitii lor asupra distribuiei forelor laterale pe orizontala i verticala cldirii. n acest scop se pot utiliza modele de calcul simplificate, n care ansamblul structurii, inclusiv planeele este reprezentat printr-o reea de grinzi. (4) La colurile intrnde ale planeelor de beton armat cu form neregulat se vor prevedea armturi adecvate n vederea limitrii dezvoltrii, ca lungime i deschidere, a fisurilor periculoase care pot aprea n aceste zone. (0)

4-9

n aceste zone, ca i la reducerea local a dimensiunilor n plan ale planeului, armtura de bordare trebuie continuat suficient de departe de col, pentru a asigura angajarea armturilor curente ale planeului. Msuri cu rol similar vor fi luate i la planee realizate din alte materiale.

4.4.4.3.Conectarea planeelor la elementele structurii laterale (1) Conectarea planeelor cu elementele structurii laterale se va dimensiona i alctui astfel nct s fie n msur s transmit reaciunile (forele de forfecare) rezultate din aciunea de diafragm orizontal. Atunci cnd aceste fore sunt excesive, se poate recurge la ngroarea local a planeului. (2) Aceast legtur se realizeaz funcie de modul concret de alctuire al planeului, n corelare cu sistemele de cofrare i tehnologia de execuie, prin:

- armturi perpendiculare pe interfaa plac-perete (grind), adecvat ancorate, la planeele de beton armat

- legturi sudate, buloane, la planeele metalice - scoabe, solidarizare prin cuie, buloane, la planeele din lemn

(3) Elementele de conectare pot servi i pentru ancorarea (rezemarea) unor perei de zidrie sau beton, la fore normale pe planul acestora. (0)

4.4.4.4.Colectarea ncrcrilor orizontale (1) Comportarea planeelor ca grinzi perei impune prevederea unor armturi de suspendare necesare pentru preluarea eforturilor de ntindere din planul plcii, rezultate din aplicarea distribuit a forelor seismice orizontale pe planeu. (2) n vederea reducerii eforturilor tangeniale la interfaa dintre planeu si elementele structurii laterale, se recomand prevederea unor colectori, elemente situate in grosimea planseului care transmit prin suspendare direct ncrcrile masice. Asemenea elemente de colectare/ suspendare sunt de regula necesare in situatiile in care contactul intreplaca si structura verticala este intrerupt pe zone extinse , ca urmare a golurilor de dimensiuni mari din planseu. (0)

4.4.4.5.Msuri specifice n planee cu goluri mari (1) Se va evita prevederea golurilor de circulaie pe vertical a golurilor mari pentri instalatii n zonele n care dimensiunile (latimea) diafragmei sunt reduse semnificativ, pentru a evita fracturarea planeelor astfel slbite. (2) n jurul golurilor de dimensiuni mari se vor prevedea elemente de bordare similare cu cele dispuse la marginea planeului. n asemenea cazuri, armarea planeului pentru fore din planul acestuia trebuie determinate pe scheme de calcul care s ia n considerare slbirile produse de goluri. (3) La dispunerea golurilor n planeu (funcionale, de instalaii etc) se vor analiza eventualele efecte ale discontinuitilor astfel create asupra modului n care sunt transmise forele orizontale de la planeu la elementele structurii laterale i, implicit, asupra modelului de calcul structural. (0) Prezena golurilor suprapuse pe mai multe niveluri poate expune elementele verticale riscului de pierdere a stabilitii sau la ruperi sub fore normale pe planul lor.

4-10

4.4.5.Clase de importan i de expunere la cutremur i factori de importan (1) Nivelul de asigurare al construciilor se difereniaz funcie de clasa de importan i de expunere la cutremur din care acestea fac parte. Importana construciilor depinde de consecinele prbuirii asupra vieii oamenilor, de importana lor pentru sigurana public i protecia civil n perioada de imediat dup cutremur i de consecinele sociale i economice ale prbuirii sau avarierii grave. (2) Clasa de importan i de expunere la cutremur este caracterizat de valoarea factorului de importan, I, conform 2.1(2). (3) Definirea claselor de importan i valorile asociate I se dau n tabelul 4.3 (4) Factorul de importan I=1,0 este asociat cu evenimente seismice avnd interval de recuren de referin conform 2.1. (5) Corecia aplicat prin intermediul factorilor de importan este echivalent cu considerarea unui hazard seismic superior celui definit la capitolul 2 pentru construciile de importan deosebit. (6) Pentru cldirile de importan deosebit, avnd funciuni eseniale, ncadrate clasa IV de importan i de expunere la cutremur, i cldirile cu regim foarte mare de nlime sau care adpostesc un numr foarte mare de persoane care sunt ncadrate n clasa III de importan i de expunere la cutremur, conform ncadrrilor din Tabelul 4.3, valoarea de proiectare a forelor seismice trebuie calculat utiliznd valorile de vrf ale acceleraiei terenului pentru proiectare, ag, pentru cutremure avnd intervalul mediu de recurent de referin IMR=475 ani, conform hrii de zonare din Figura 3.1. (7) Pentru celelalte categorii de cldiri (altele dect cele menionate la (6)) valoarea de proiectare a forelor seismice se va calcula utiliznd cel puin valorile de vrf ale acceleraiei terenului pentru proiectare, ag, pentru cutremure avnd intervalul mediu de recurent de referin IMR=100 ani, conform hrii de zonare din Figura 3.2..(0)

4.5.Calculul structurilor la aciunea seismic

4.5.1.Generaliti (1) Seciunea cuprinde prevederi pentru evaluarea forelor seismice i pentru calculul efectelor structurale (eforturi i deplasri) generate de aceste fore. n calculele inginereti, se vor considera, n functie de modul de manifestare a aciunii seismice: (0) - fore seismice de inerie generate de micarea structurii produs de acceleraiile seismice de la interfaa teren-construcie; - fore seismice transmise de sistemele de rezemare i de conectare cu structura suport a componentelor nestructurale, echipamentelor i instalaiilor.

4-11

Tabelul 4.3. Clase de importan i de expunere la cutremur pentru cldiri

Clasa de importan Tipuri de cldiri I

I Cldiri de mic importan pentru sigurana public, cu grad redus de ocupare i/sau de mic importan economic, construcii agricole, locuine unifamiliale.

0,8

II Cldiri de tip curent, care nu aparin celorlalte categorii 1

III

Cldiri care prezint un hazard important pentru sigurana public n cazul prbuirii sau avarierii grave, cum sunt:

(a) Cldiri de locuit, cldiri de birouri sau cldiri comerciale care pot adposti mai mult de 400 de persoane n aria total expus.

(b) Spitale, altele dect cele din clasa I, i instituii medicale cu o capacitate de peste 100 persoane n aria total expus

(c) Auditorii, sli de conferine i de spectacole cu capacitatea de peste 200 de persoane n aria total expus

(d) coli sau spaii destinate nvmntului de diferite grade, cu o capacitate de peste 250 de persoane n aria total expus

(e) Aziluri de btrni, cree, grdinie i alte spaii de ngrijire a persoanelor cu capacitate mai mare de 150 de persoane n aria total expus.

(f) Hale comerciale cu mai mult de 3000 de persoane n aria total expus (g) Cldiri din patrimoniul naional, muzee cu exponate de valoare etc. (h) Cldiri cu regim foarte mare de nlime, avnd nlimea total suprateran

de peste 50 m. (i) Cldiri care adpostesc un numr foarte mare de persoane, indiferent de

funciune, mai mare de 500 n aria total expus. (j) Penitenciare (k) Cldiri neincluse n clasa IV de importan a cror ntrerupere a funciunii

poate avea un impact major asupra publicului, cum sunt: cldiri care deservesc direct centrale electrice, staii de tratare a apei, staii de epurare sau centre de telecomunicaii.

1,2

IV

Cldiri avnd funciuni eseniale, pentru care pstrarea integritii pe durata cutremurelor este vital pentru protecia civil, cum sunt:

(a) Garajele de vehicule ale serviciilor de urgen de diferite categorii; (b) Spitale i alte construcii aferente serviciilor sanitare care sunt dotate cu

secii de chirurgie sau de urgen (c) Adposturi pentru situaii de urgen (d) Staiile de pompieri (e) Sediile poliiei (f) Centre de comunicaii i coordonare a aciunilor de urgen (g) Rezervoare de ap i staii de pompare eseniale pentru situaii de urgen; (h) Staiile de producere i distribuie a energiei i/sau care asigur servicii

eseniale pentru celelalte categorii de cldiri menionate aici; (i) Cldirile instituiilor cu responsabilitate n gestionarea situaiilor de urgen,

n aprarea i securitatea naional; (j) Cldiri care conin gaze toxice, explozivi i alte substane periculoase.

1,4

Nota: Gradul de ocupare al ariei expuse de refera la un singur tronson in ansamblurile de cladiri similare Nota: Prevederi privind factorii de importan utilizai la proiectarea componentelor nestructurale se dau n capitolului 10

4-12

4.5.2.Modelarea comportrii structurale (1) Pentru determinarea efectelor structurale se utilizeaz modele de calcul care descriu comportarea structurii la aciunea seismic. Modelul structural trebuie s reprezinte adecvat configuraia general (geometrie, legturi, material), distribuia caracteristicilor ineriale (mase de nivel, momentele de inerie ale maselor de nivel raportate la centrul maselor de nivel), a caracteristicilor de rigiditate i de amortizare, conducnd la determinarea corect a modurilor proprii de vibraie semnificative, a forelor seismice i a caracteristicilor de rspuns seismic. n cazul metodelor de calcul neliniar, modelele trebuie s reprezinte corect capacitile de rezisten i de deformare ale elementelor n domeniul postelastic. (2) Cldirea se schematizeaz prin sisteme rezistente la aciuni verticale i laterale, conectate, sau nu, prin planee (diafragme orizontale). (3) Pentru construciile care satisfac criterii de regularitate n plan i de uniformitate pe vertical, calculul seismic liniar se poate realiza considernd dou modele plane, definite de elementele verticale i de legturile dintre acestea, orientate dup direciile principale ortogonale ale ansamblului structural. (4) n modelarea deformabilitii structurilor trebuie considerat i comportarea conexiunilor dintre grinzi, stlpi i/sau perei structurali. Se vor include n model i elementele nestructurale care influeneaz rspunsul seismic al ansamblului structural, de exemplu pereii de compartimentare care sporesc semnificativ rigiditatea lateral i rezistena structurilor n cadre. (5) Pentru reducerea dimensiunii modelului, masa distribuit continuu este concentrat n puncte caracteristice, modelul dinamic obinut avnd un numr finit de grade de libertate dinamic. Forele seismice asociate micrii structurii sunt aciuni concentrate aplicate n punctele de concentrare a maselor. (6) La construciile etajate, cu planee din beton armat indeformabile n planul lor, masele i momentele de inerie ale maselor de la fiecare etaj se concentreaz la nivelul planeului, n centrul maselor. Rezult trei grade de libertate dinamic (dou translaii orizontale i o rotire n jurul axei verticale) pentru fiecare nivel. n cazul planeelor flexibile n planul lor (de exemplu, planee din beton armat cu dimensiuni mari i goluri importante), acestea vor fi incluse n modelul structural, cu valori corespunztoare ale rigiditii i grade suplimentare de libertate dinamic. n cazul n care ntre elementele de rezisten nu sunt realizate legturi care se pot considera indeformabile, masele se vor aplica n nodurile de intersecie ale elementelor de rezisten ale structurii. (7) Masele se calculeaz din ncrcrile gravitaionale ce rezult din combinaiile de incrcri specifice aciunii seismice conform seciunii 3.3. (8) Pentru structurile complexe cu modele de dimensiuni mari se admite utilizarea unor modele dinamice condensate cu