4.2. Evoluţia normelor de proiectare antiseismică şi zonare seismică în România

4.2.1. Norme de proiectare antiseismică

Lista codurilor de proiectare a construcţiilor rezistente la cutremure în România este următoarea:

(i) Instrucţiuni provizorii pentru prevenirea deteriorării construcţiilor din cauza

cutremurelor şi pentru refacerea celor degradate aprobate prin Decizia nr. 84351 din 30 decembrie 1941 dată de Ministerul Lucrărilor Publice şi Comunicaţiilor, 9p.

(ii) Instrucţiuni pentru prevenirea deteriorării construcţiilor din cauza cutremurelor, aprobate prin Decizia nr.60173 din 19 mai 1945 a Ministerului Comunicaţiilor şi Lucrărilor Publice pe baza avizului Consiliului Tehnic Superior din Jurnalul nr.7/1945, publicate în Monitorul Oficial nr. 120 din 30 mai 1945, 10 p.

(iii) STAS 2923-58 (neaprobat) Prescripţii generale de proiectare în regiuni seismice.

Sarcini seismice. Comisia de Standardizare R.P.R., 31 Aug.1958, Vol.1-132 p., Vol.2-97 p. (iv) Normativ condiţionat pentru proiectarea construcţiilor civile şi industriale din

regiuni seismice P.13 - 63, aprobat de Comitetul de Stat pentru Construcţii, Arhitectură şi Sistematizare cu Ordinul nr.306 din 18 iulie 1963, 39 p.

(v) Normativ pentru proiectarea construcţiilor civile şi industriale din regiuni

seismice P.13 - 70, aprobat prin Ordinul nr. 362/N din 31 decembrie 1970, Ministerul construcţiilor Industriale şi Comitetul de Stat pentru Economia şi Administraţia Locală, 63 p.

(vi) Normativ privind proiectarea antiseismică a construcţiilor de locuinţe, social-

culturale, agozootehnice şi industriale P.100 - 78, aprobat prin Ordinul nr.23/IX/ din 15 iunie 1978 al Guvernului şi Consiliului de coordonare a activităţii de investiţii, 57 p.

(vii) Normativ privind proiectarea antiseismică a construcţiilor de locuinţe, social-

culturale, agozootehnice şi industriale P.100 - 81, aprobat prin Decizia nr.83 din 21 iulie 1981 a Biroului executiv al Consiliului Ştiinţific al Institutului de cercetare, proiectare şi directivare în construcţii, 72 p.

(viii) Normativ privind proiectarea antiseismică a construcţiilor de locuinţe, social-

culturale, agozootehnice şi industriale P.100 - 91, aprobat prin Ordinul nr.3/N din 1 aprilie 1991, Ministerul Lucrărilor Publice şi Amenajării Teritoriului - DCLP, 152 p.

(ix) Normativ privind proiectarea antiseismică a construcţiilor de locuinţe, social-

culturale, agozootehnice şi industriale P.100 - 92, aprobat prin Ordinul nr.3/N din 14 aprilie 1992, Ministerul Lucrărilor Publice şi Amenajării Teritoriului, 151 p.

(x) Completarea şi modificarea capitolelor 11 şi 12 din “Normativul privind

proiectarea antiseismică a construcţiilor de locuinţe, social-culturale, agozootehnice şi

industriale”P.100 - 92, aprobate prin Ordinul nr.71/N din 7 octombrie 1996, Ministerul Lucrărilor Publice şi Amenajării Teritoriului, 50 p.

4.2.2. Evoluţia nivelului siguranţei la cutremur în codurile pentru proiectarea construcţiilor

Primul cod românesc modern de proiectare antisesmică a construcţiilor a fost elaborat de E.Titaru şi A.Cismigiu în 1954. Mai multe propuneri pentru Standardul 2923 au fost făcute după 1954, inclusiv o redactare preliminară, în 2 volume, în 1958. în 1963 această muncă de pionerat a fost convertită de Comitetul de Stat pentru Construcţii, Arhitectură şi Sistematizare în codul P13-63, publicat în 4300 de exemplare (39 pag.).

Codurile din 1970, 1981 şi 1991 au fost rezultatul muncii a 20, 30 respectiv 13 autori. Patru dintre aceştia au contribuit în elaborarea a două ediţii succesive.

Mobilitatea criteriilor adoptate în ultimii 30 de ani de către comitetele de elaborare a codului este foarte bine evidenţiata de variabilitatea foarte mare a formelor spectrului de răspuns elastic normalizat pentru acceleraţii pentru 4 generaţii de coduri în perioada 1963-2000.

Formele spectrale β pot fi clasificate după cum urmează, Figura 4.3:

0.0

1.0

2.0

3.0

0 1 2 3 4

SA

nor

mal

izat

0.8/T0.9/T

3/T0.75

0.6

7 ani

12 ani

7 ani

6 ani

dupa 30 Aug 1986P100-90P100-92

P100-78P100-81

P13-70

dupa 4 Martie 1977

ξ = 0.05P13-63 dupa SN-8-58

0.6

2.5

0.3 0.4 0.7 1.5 2.2 2.5

1.0

Figura 4.3. Evoluţia formelor spectrale β pentru oraşul Bucureşti, în perioada 1963-2000.

(i) Spectrele β inspirate din Normativul sovietic SN 8-57: spectrele din Normativele P13-63 şi P13-70 (valabilitate 15 ani);

(ii) Spectrele β adoptate după cutremurul din 1977, inspirate din spectrul înregistrării unice din 4 Martie 1977, obţinută în condiţiile foarte particulare de teren din Estul Bucureştiului, la INCERC: spectrele din Normativele P100-78 si P100-81 (valabilitate 12 ani);

(iii) Spectrele β adoptate după cutremurele din 30 August 1986 şi 30/31 Mai 1990, care sunt spectre dependente (într-o formă simplificată) de condiţii locale de teren: spectrele din Normativele P100-90 şi P100-92; (valabilitate 10 ani întrucât o nouă ediţie a Codului P100 este în pregătire pentru finalizare în anul 2003).

Spectrul din 1963 a fost preluat integral din Normativul sovietic SN 8-57. Spectrul din 1970 a redus pentru structurile rigide (în domeniul perioadelor sub 0.4 s)

ordonatele spectrale din 1963, din cauza unor constrângeri economice. Spectrul din 1978 şi 1981 a fost generalizat timp de peste 12 ani pe întreg teritoriul

României, deşi el este caracteristic numai unor condiţii foarte locale de amplasament specifice Estului Bucureştiului.

Amplificarea dinamică din P100-78 şi P100-81 a fost subestimată: amplificarea dinamică maximă din aceste coduri a fost fixată la valoarea 2.0 în condiţiile în care amplificarea dinamică maximă determinată pentru componenta NS a înregistrării seismului din 4 Martie 1977 la INCERC - Bucureşti este 3.2.

Amplificarea dinamică maximă în codurile P100-90 şi P100-92 are valoarea de 2.5 şi ea a fost apreciată ca o valoare medie a valorilor maxime ale spectrului normalizat de acceleraţii pentru înregistrări semnificative ale seismelor Vrâncene din 1986 şi 1990.

Valoarea minimă a spectrului de răspuns elastic normalizat pentru acceleraţii din codurile din 1990 şi 1992 a fost fixată la valoarea 1.0, ceea ce contrazice legile dinamicii structurilor, negând dezamplificarea dinamică.

De asemenea se subliniază că zonarea perioadelor de colţ pe teritoriul României, indicată în codurile din 1990 şi 1992 este în curs de modificare întrucât nu este în concordanţă cu rezultatele analizei datelor instrumentale obţinute în 1986 şi 1990.

Perioada structurii T, s

Reprezentările grafice din Figura 4.3 nu necesită alte comentarii suplimentare, virtuţile şi erorile lor fiind foarte clare pentru inginerii proiectanţi de structuri din România.

În vederea analizei siguranţei la cutremur a construcţiilor realizate în România în anii 1941-1997, s-a studiat evoluţia coeficientului global al forţei seismice de proiectare pentru structuri din beton armat (în cadre şi cu pereţi structurali) amplasate în Bucureşti, Figura 4.4.

S-au utilizat prevederile Instrucţiunilor din 1941 şi 1945 precum şi ale Normativelor de proiectare a construcţiilor rezistente la cutremur P13-63, P13-70, P100-78, P100-81, P100-

90, P-100-92. Se consideră că reprezentarea grafică din Figura 4.4 indică cu claritate, cel puţin prin

comparaţie cu normele actuale, defectele şi calităţile normelor precedente. Comentarii suplimentare trebuiesc obligatoriu adăugate pentru prevederile de ductilizare a structurilor şi construcţiilor care au fost adoptate numai în Normativele aprobate după cutremurul din 4 Martie 1977.

Figura 4.4. Coeficientul total al forţei seismice de proiectare, Cs pentru construcţii în cadre şi cu pereţi structurali din Bucureşti, în perioada 1941-2000 (Lungu, Demetriu).

0.1

0.4

0.7

1

1.3

1.6

1.9

0

2

4

6

8

10

12

Seismicdesign

coefficient

Cs , %

8-10

6-8

4-6

2-4

Year of code issue

Building period T , s

10 %8%

12.5 %10%

5 %

2.2%

1.8%2%

Shear wallsFrames

0.3 s

1.5 s

Tc=1.5 s

19411945

199019921978

19811970

1963

7.5%7.5%

7.2%6.8%

Tc=0.4 s

RIGID buildings

FLEXIBLE buildings

Structuri ductile Structuri neductile