Mihai C. Madalina-Xenia - Rezumat

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI

FACULTATEA DE CONSTRUCŢII CIVILE, INDUSTRIALE ŞI AGRICOLE

DEPARTAMENTUL DE MECANICA STRUCTURILOR

REZUMAT TEZA DE DOCTORAT

EVALUAREA SEISMICĂ A TERITORIULUI

MUNICIPIULUI CRAIOVA ŞI COMPORTAREA

ANUMITOR CATEGORII DE CLĂDIRI PE DURATA

CUTREMURULUI PUTERNIC DIN 4 MARTIE 1977

Doctorand:

Conf. univ. dr. ing. MIHAI (CĂLBUREANU POPESCU) Mădălina

Xenia

Conducător ştiinţific:

Prof. Univ. Emerit Dr. Ing. Mihail IFRIM

Doctor Honoris Causa al U.T.C.B.

- 2014 -

Cuprins

1. SEISMICITATEA TERITORIULUI OLTENIEI ŞI EVALUAREA RISCULUI SEISMIC AFERENT

1/2

1.1. Cercetări privind seismicitatea regiunii Oltenia 1/2 1.1.1 Generalităţi privind caracterizarea seismică a terenului 6

1.1.2 Date geografice pentru Regiunea Oltenia (climă, relief, resurse naturale, hidrografie etc.)

10

1.2. Micro şi macro-zonarea Regiunii Oltenia 12/4 1.2.1 Zonarea seismică a zonei metropolitane 12

1.2.2 Cercetări privind comportamentul unor clădiri din regiunea Oltenia la cutremurul din 4 martie 1977

15

1.2.3 Surse seismice – caracteristici şi geometrie 18 1.3. Evaluarea riscului seismic aferent 19/7

1.3.1 Conceptul de risc seismic. Definiţii şi puncte de vedere privind conceptul de risc seismic

19

1.3.2 Analiza de risc seismic 24 1.3.2.1 Clasificarea factorilor de risc seismic 25 1.3.2.2 Risc, hazard şi vulnerabilitatea seismică 27

1.3.3 Analiza de hazard seismic 29 1.3.4 Posibilitǎţi de reducere a riscului seismic 41

1.3.5 Evaluari complexe ale efectelor seismice locale in vederea reducerii riscului seismic

43

2. ACHIZIŢIA ŞI PROCESAREA ÎNREGISTRĂRILOR MIŞCĂRILOR SEISMICE PUTERNICE

56/13

2.1 Ȋnregistrarea mişcărilor seismice puternice. Aparatură de înregistrare. 56/13 2.2 Reţele de înregistrare a cutremurelor puternice 62/13

2.2.1 Reţele seismice în România 62 2.2.2 Reţeaua seismică naţională INCDFP 64

2.3 Prelucrarea înregistrărilor accelerografice obţinute în timpul cutremurelor puternice vrâncene (1977 - 1990)

65/14

2.3.1 Caracteristici ale mişcării seismice, considerate ȋn analize, bazate pe prelucrări primare ale accelerogramelor corectate

66

2.3.2 Rezultate comparative pentru intensitatea mişcării terenului pentru seismele din 1986.08.30, 1990.05.30 şi 1990.05.31

68

2.4 Prelucrarea a ȋnregistrărilor accelerografice obţinute ȋn timpul cutremurelor puternice vrâncene pentru regiunea Oltenia

73/15

2.4.1 Analiza directivităţii şi a fenomenului de atenuare 73 2.4.2 Concluzii pentru studiile de zonare seismică a Regiunii Oltenia 94 2.4.3 Concluzii pentru studiile de microzonare a municipiului Craiova 96

3. CUTREMURUL DIN 4 MARTIE 1977 ȊN MUNICIPIUL CRAIOVA 101/21

3.1. Cutremurul din 4 martie 1977 ȋn Craiova. Date, mărturii 101 3.2. Imobile cu risc seismic ridicat din Craiova şi situaţia fondului locativ 103 3.3 Ȋnregistrări obţinute la cutremurul din 4 martie 1977 108

4. EXPERTIZAREA TEHNICĂ PRIN INVESTIGAŢII DINAMICE EXPERIMENTALE

PENTRU EVIDENŢIEREA COMPORTĂRII UNOR CATEGORII DE CLĂDIRI PE DURATA CUTREMURULUI DIN 4 MARTIE 1977 AMPLASATE ȊN MUNICIPIUL CRAIOVA

116/22

4.1 Expertizarea tehnică prin investigaţii dinamice experimentale pentru clădirea “Căminul studenţesc nr. 10” , Universitatea din Craiova

116/22

4.1.1 Introducere 116

4.1.2 Descrierea succesivă a sistemului constructiv şi structural al clădirii 116 4.1.3 Investigaţii experimentale pentru determinarea caracteristicilor dinamice proprii

ale clădirii 117

4.1.4 Rezultate obţinute. Interpretarea rezultatelor 120 4.1.5 Concluzii finale ale rezultatelor investigaţiilor experimentale şi analizei

comportamentului dinamic al clădirii 121

4.2 Expertizarea tehnică prin investigaţii dinamice experimentale ȋn vederea consolidării pentru clădirea Facultăţii de Mecanică din Craiova

123/26

4.2.1 Introducere 123 4.2.2 Descrierea succesivă a sistemului constructiv şi structural al clădirii 123 4.2.3 Investigaţii experimentale pentru determinarea caracteristicilor dinamice proprii

ale clădirii 125

4.2.4 Rezultate obţinute. Interpretarea rezultatelor 127 4.2.5 Concluzii privind rezultatele investigaţiilor experimentale şi analizei

comportamentului dinamic al clădirii 137

4.3 Expertizarea tehnică prin investigaţii dinamice experimentale ȋn vederea consolidării pentru clădirea Facultăţii de Electrotehnică din Craiova

142/31

4.3.1 Introducere 142 4.3.2 Descrierea succesivă a sistemului constructiv şi structural al clădirii 143 4.3.3 Investigaţii experimentale pentru determinarea caracteristicilor dinamice proprii

ale clădirii 144


comportamentului dinamic al clădirii Facultăţii de Electrotehnică 156

4.4 Expertizarea tehnică prin investigaţii dinamice experimentale ȋn vederea consolidării pentru clădirea Universităţii din Craiova Corp B

160/36

4.4.1 Introducere 160 4.4.2 Descrierea succesivă a sistemului constructiv şi structural al clădirii 161

4.4.3 Investigaţii experimentale pentru determinarea caracteristicilor dinamice proprii ale clădirii

165


comportamentului dinamic al clădirii Universităţii din Craiova Corp B 183

5 CONCLUZII GENERALE, CONTRIBUŢII PERSONALE ŞI DIRECŢII DE CERCETARE ULTERIOARE

190/42

5.1 Concluzii generale 190/42 5.2 Unele precizări finale 202/53

5.2.1 Definirea indicatorilor seismici 202 5.2.2 Clase de risc seismic 202 5.2.3 Rezultate privind clasele de risc seismic aferente clădirilor expertizate 203

5.3 5.4

Contribuţii personale Direcţii de cercetare ulterioare

204/55 206/57

6 BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ 207/58 7 LISTA DE LUCRĂRI PUBLICATE 214/60

MULŢUMIRI

Prezenta teză de doctorat este rezultatul unor studii documentare materializate în

cercetări teoretice şi experimentale efectuate de către autoare în vederea realizării

obiectivului propus prin alegerea temei şi a avut drept scop aducerea unor contribuţii

proprii la evaluarea seismică a Municipiului Craiova. Prin investigaţii instrumentale s-a

realizat studiul comportamentului mai multor categorii de clădiri la puternicul seism din 4

martie 1977. Toate cercetările conduc la concluzii importante pentru fondul construit din

municipiul Craiova ȋn ceea ce priveşte evaluarea vulnerabilităţii seismice. Ȋn cazul apariţiei

unor mişcări seismice puternice cercetările efectuate şi concluziile acestora pot ajuta la

reducerea riscului seismic ȋn zonă. Prin expertizarea clădirilor ce prezintă vulnerabilitate

seismică semnificativă se pot identifica eventualele degradări structurale ȋn vederea

elaborării intervenţiilor de reabilitare.

Pentru ȋntreaga perioadă ȋn care am urmat ca doctorand studiile ȋn cadrul

Universităţii Tehnice de Construcţii Bucureşti ȋi mulţumesc foarte mult doamnei Decan

Prof. Univ. Dr. Ing. Daniela Preda.

Mulţumesc domnilor Prof. univ. dr. ing. Gheorghe Oprea şi Prof. Univ. Dr. Ing.

Ramiro Sofronie, pentru onoarea ce mi-au făcut-o acceptând propunerea de a face parte

din comisia de susţinere şi le sunt recunoscătoare pentru aleasa ȋndrumare şi evaluare a

calităţii activităţii mele de cercetare.

Adresez calde mulţumiri conducătorului ştiinţific, d-lui prof. dr. ing. Mihail Ifrim,

pentru îndrumarea deosebit de meticuloasă, consultanţa ştiinţifică şi observaţiile critice

extrem de preţioase oferite pe tot parcursul realizării acestei lucrări.

Mulţumesc foarte mult pentru deosebita grijă şi şansa de colaborare pe care mi-a

oferit-o dl. prof.univ. dr. ing. Mihail Ifrim, care mi-a insuflat dorinţa de a folosi cunoştinţele

mele de vibraţii mecanice ȋntr-un domeniu complementar, cel al ingineriei seismice.

Mulţumesc d-lui prof. dr. ing. Liviu Demetriu pentru încurajările şi sfaturile deosebit

de utile oferite de-a lungul elaborării lucrării.

La realizarea lucrării am primit sprijin din partea dr. I. S. Borcia, căruia ȋi aduc

mulţumirile mele.

Nu ȋn ultimul rând, mulţumesc soţului şi copiilor mei care m-au susţinut ȋn toţi aceşti

ani de cercetare, pentru răbdare şi necondiţionată ȋnţelegere. Mulţumesc surorii mele

pentru ajutorul permanent ȋn tot ceea ce ȋntreprind.

Dedic această lucrare memoriei tatălui meu, care mi-a călăuzit paşii ȋn ȋntreaga sa viaţă

şi m-a ȋndreptat către domeniul tehnicii.

Mădălina Călbureanu

EVALUAREA SEISMICĂ A TERITORIULUI MUNICIPIULUI CRAIOVA ŞI COMPORTAREA ANUMITOR CATEGORII DE CLĂDIRI PE DURATA CUTREMURULUI PUTERNIC DIN 4 MARTIE 1977

1

INTRODUCERE

Prezenta teză de doctorat este rezultatul unor studii documentare materializate în cercetări

teoretice şi experimentale efectuate de către autoare în vederea realizării obiectivului propus

prin alegerea temei şi a avut drept scop aducerea unor contribuţii proprii la evaluarea

seismică a municipiului Craiova. Prin investigaţii instrumentale s-a realizat studiul

comportamentului a mai multor categorii de clădiri la puternicul seism din 4 martie 1977.

Toate cercetările conduc la concluzii importante pentru fondul construit din municipiul

Craiova ȋn ce priveşte vulnerabilitatea seismică. Ȋn cazul apariţiei unor mişcări seismice

puternice cercetările efectuate şi concluziile acestora pot ajuta la scăderea riscului seismic ȋn

zonă. Prin expertizarea clădirilor ce prezintă vulnerabilitate seismică se pot determina

eventualele defecte şi realiza reabilitări.

Reducerea riscului seismic pentru clădirile existente în zonele supuse hazardului seismic

este una dintre cele mai importante sarcini pentru ingineria civilă și în acest scop trebuie

respectate anumite principii în evaluarea seismică, consolidarea clădirilor existente și

construirea clădirilor noi.

Necesitatea abordării temei rezultă din ansamblul concluziilor rezultate din analiza fondului

construit ȋn municipiul Craiova, care conţine o gamă largă de tipuri de clădiri alcătuite diferit

dn punct de vedere constructiv şi al rigidităţii acestora, cu o vechime considerabilă şi care

nefiind expertizate seismic sunt supuse unui grad foarte mare de vulnerabilitate seismică.

Obiectivul major şi, ȋn esenţă, scopul tezei este acela de a realiza evaluarea seismică a

teritoriului Municipiului Craiova şi de extragere a unor concluzii importante din analiza

comportamentului mai multor tipuri de clădiri pe durata cutremurului puternic din 4 martie

1977.

Teza de doctorat este structurată pe cinci capitole, al căror conţinut va fi prezentat pe scurt,

ȋn cele ce urmează.

Capitolul 1 prezintă cercetări privind seismicitatea regiunii Oltenia, prin caracterizarea

seismică a terenului, prin date geografice, surse seismice şi observaţii privind

comportamentul unor clădiri din regiunea Oltenia la cutremurul din 4 martie 1977. Se

urmăreşte evaluarea riscului seismic aferent prin analiza complexă a efectelor seismice

locale in vederea reducerii vulnerabilităţii seismice şi ce posibilitǎţi de reducere a riscului

seismic sunt aplicabile regiunii.

Ȋn capitolul 2 se realizează prelucrarea ȋnregistrărilor accelerografice obţinute ȋn timpul

cutremurelor puternice vrâncene pentru regiunea Oltenia. Sunt prezentate rezultate

comparative pentru intensitatea mişcării terenului pentru seismele din 1986.08.30,

1990.05.30 şi 1990.05.31date de achiziţia şi procesarea ȋnregistrărilor mişcărilor seismice


2

puternice ȋn staţia seismică Craiova. Prin analiza directivităţii şi a fenomenului de atenuare

se extrag concluzii pentru studiile de zonare seismică a Regiunii Oltenia şi concluzii pentru

studiile de microzonare a municipiului Craiova.

Capitolul 3 prezintă cutremurul din 4 martie 1977 ȋn Craiova, pagubele ȋnregistrate şi implicit

arată necesitatea unui studiu ȋn zonă privind imobilele cu risc seismic ridicat din municipiu şi

situaţia fondului locativ.

Capitolul 4 prezintă expertizarea tehnică prin investigaţii dinamice experimentale pentru

evidenţierea comportării mai multor tipuri de clădiri pe durata cutremurului din 4 martie 1977

amplsate ȋn municipiul Craiova: “Căminul studenţesc nr. 10” , Universitatea din Craiova,

clădirea Facultăţii de Mecanică din Craiova, clădirea Facultăţii de Electrotehnică din

Craiova, clădirea Universităţii din Craiova Corp B. Sunt extrase concluzii finale ale

rezultatelor investigaţiilor experimentale şi analizei comportamentului dinamic ale clădirilor

expertizate.

Ȋn capitolul 5 sunt prezentate concluzii finale privind evaluarea seismică a municipiului

Craiova, contribuţiile personale şi direcţii de cercetare ulterioare.

1. SEISMICITATEA TERITORIULUI OLTENIEI ŞI EVALUAREA RISCULUI SEISMIC AFERENT

1.1 Cercetări privind seismicitatea regiunii Oltenia

Teritoriul României este amplasat pe trei falii tectonice: PLACA EST EUROPEANĂ,

SUBPLACA MOESICĂ şi SUBPLACA INTRALPINĂ, plăci care se intersectează în zona

Vrancea, zonă recunoscută în domeniul seismologiei ca o zonă activă, cu manifestări dintre

cele mai puternice de-a lungul anilor.

Zona III - o parte din nordul Moldovei, Transilvania şi Oltenia, sudul Munteniei şi

Dobrogea cuprinzând de asemenea 14 judeţe - acestea deţin o populaţie de 6 milioane de

locuitori cu un grad de urbanizare de 48%, în care cutremurele ating o magnitudine maximă

de 7 grade Richter şi o ciclitate de 40 – 50 ani.

1.1.1 Generalităţi privind caracterizarea seismică a terenului

Principalele zone cu seismicitate crustală din România sunt:

1. depresiunea Bârlad;

2. depresiunea Predobrogeană şi Orogenul Nord Dobrogean;

3. zona crustală Vrancea şi bazinul Focşani;

4. zona Şabla;


3

5. aria Intramoesică;

6. zona Făgăraş-Câmpulung-Sinaia;

7. zona danubiană şi vest Oltenia;

8. zona Banat, zonele Crişana şi Maramureş, şi zona Târnavelor.

Fig. 1.1 Harta macrozonării seismice a României (http://inforisx.incerc2004.ro/st93.htm)

Activitatea seismică de la vest de râul Olt s-a manifestat prin seisme moderate,

rareori depăşind Mw5 [http://infp.infp.ro/projects/site_CORSEISTECT/ ro/re_etapa6.html].

Tab. 1.4 Lista cutremurelor de pe teritoriul Olteniei [INFP; Atanasiu, 1961]

Categorii An Epicentru Magnitudine Mw

Mw 4,0-5,0 1879-1880 11 cutremure în zona Moldova Nouă 4.7

1984 La sud de Oraviţa 4.7

1912 la S de Tg.Jiu 4.5

1963 la NV de Tg.Jiu 4.5

Mw>5,0 1991 zona Mehadia-Băile Herculane 5.6

1879 Moldova Nouă 5.3

1943 Tismana 5.2


4

Se poate observa că mai numeroase au fost cutremurele cu Mw 3,0-4,9 localizate mai

ales la N şi E de Tg.Jiu. Ȋn partea de sud a Olteniei s-au resimţit câteva cutremure

mici/moderate (Mw 3,0-4,9) între Craiova şi Caracal, iar altele mai slabe Mw ≤3,0 au fost la N

şi V de Tg.Jiu.

Mecanismele focale din Oltenia de vest şi zona danubiană indică falieri inverse la

sud de Craiova, la sud de Tr.Severin, la est şi nord-vest de Tg.Jiu, şi falieri normale, la Băile

Herculane şi est de Tg.Jiu. Cutremurele sunt legate fie de sistemele de falii transversale din

platformă, fie de sistemul de falii est-vest de afundare a platformei sub orogen. Unele

cutremure din zona Craiova-Slatina pot fi legate de masivul intrusiv Balş-Optaşi, altele pot fi

legate de contactul dintre Getic şi Danubian, pe faliile Timocului şi Tg.Jiu, sau de grabenul

Cernei pe linia Vârciorova-Baia de Aramă.

În extremitatea de vest a Olteniei şi în Mehedinţi apar câteva aliniamente orientate NE

de cutremure secundare: linia Drobeta Turnu Severin - Târgu Jiu, pe care s-au produs doua

evenimente cu M = 4.5 în 1962 şi 1963. Soluţiile planelor de falie disponibile sugereazã

pentru aceasta zonã un mecanism de faliere predominant cu alunecare în direcţie (strike-

slip) [Craiu, 2011].

1.2. Micro şi macro-zonarea Regiunii Oltenia

1.2.1 Zonarea seismică a zonei metropolitane

Zonarea teritoriului României pe baza intensităţii seismice, încadrează

municipiul Craiova şi zona metropolitana ȋn zona seismică D, de grad seismic 8.

1.2.2 Date geografice pentru Regiunea Oltenia (climă, relief, hidrografie etc.)

[forum.transira.ro/download.php?id=60136]

Structura straturilor geologice pe care se situează municipiul Craiova şi zona

metropolitană este alcătuit din roci moi, tinere, în parte neconsolidate: argile roşcate, nisipuri,

pietrişuri şi depozite loessoide, dispuse în orizonturi relativ omogene şi cu geodeclivitate

slabă ori moderată.

Zonarea seismică a teritoriului municipiului Craiova, după modul de manifestare

seismică a substratului, bazată pe efectele cutremurului din 1977, şi apreciată ca intensitate

seismicǎ pe scara MSK conform STAS 11100/1993 şi parametrilor de zonare a seismicităţii

teritoriului studiat conform normativului P100/1992 (având ca perioadă medie de revenire a

cutremurelor cu intensitate mai mare de 6 grade pe scara Richter), comportă pe măsura

creşterii intensităţii seismice, următoarele zone:

• zona 1 – zona piemontană înaltă, pe care se desfăşoară cartierul Bariera Vâlcii,


5

cu efecte mai reduse decât zona 2;

• zona 2 – terasele V, IV, III, cu cartierele Brazda lui Novac, Rovine, Calea

Bucureşti, Sărari, zona centrală, vor resimţi efectul seismic mai slab decât zona

3;

• zona 3 – terasa a-II-a, pe care sunt aşezate cartierele: Craioviţa Nouă, 1 Mai,

Romaneşti şi Valea Roşie, va prezenta distrugeri mai mici decât zona 4;

• zona 4 – terasa I-a şi lunca Jiului, în care se află cartierele Brestei, Nisipului,

Luncă şi Catargiu vor fi cele mai afectate în urma unui seism cu intensitate MSK mai mare

de 6, datorită prezenţei depozitelor nisipoase slab consolidate sau neconsolidate. Saturate

în apă, acestea suferă la cutremure un proces de

lichefiere, fiind supuse unor solicitări de forfecare, manifestând o tendinţă de

îndesare, la care se opune apa din pori. [forum.transira.ro/download.php?id=60136]

1.2.3 Cercetări privind comportamentul unor clădiri din regiunea Oltenia la cutremurul

din 4 martie 1977

Seismul a lovit, cu o forţă distructivă rar întîlnită, nouă judeţe ale ţării printre care şi

Doljul [Triţă, 1978]. Pagubele aduse de cutremurul din 4 martie 1977 în judeţul Dolj se

prezinta prin următoarele:

• 40675 clădiri din fondul vechi de locuinţe (13290 la oraşe

şi 27385 la sate) — din acestea 537 clădiri de locuit s-au

prăbuşit

• 3 913 familii au rămas fără adăpost

• 28 blocuri cu peste 4 nivele (grav avariate), 151 blocuri cu peste 4 nivele (uşor avariate)

• 541 clădiri în domeniul social-cultural printre care: 171 şcoli generale, 83 grădiniţe, 29

licee, 19 ateliere şcoală, 40 internate, 14 case de copii şi şcoli speciale, 72 cămine

culturale, 6 case de cultură, 3 teatre, 6 cinematografe;

• 39 de întreprinderi republicane însumînd 106 secţii şi ateliere;

• 72 construcţii zootehnice, 442 unităţi comerciale şi prestatoare de servicii;

• 3 hoteluri, 134 biserici

• Localităţile rurale Sadova, Ostroveni, Bucovăţ, Coşoveni şi Damian au fost grav afectate

• S-au înregistrat 812 accidentaţi şi 41 de morţi

Sediile unor importante instituţii politice, sociale, culturale şi de artă, adevărate monumente

ale arhitecturii româneşti, au fost grav avariate :

• Sediul Comitetului judeţean Dolj al P.C.R. şi al Consiliului popular judeţean

• Muzeul „Olteniei", Muzeul de artă, Universitatea, Sediul Comitetului judeţean pentru

cultură şi educaţie socialistă, Teatrul de păpuşi, Teatrul de operetă, Institutul pedagogic


• Liceul „Nicolae Bălcescu", Facultatea de agronomie şi horticultura, Casa Băniei

• Grupul şcolar ,,Electroputere", Biblioteca judeţeană, Liceul „Fraţii Buzeşti"

• Valoarea pagubelor se ridică, numai la fondul de locuinţe, la aproape 200 milioane lei, iar

în industrie la cea 150 milioane lei [Triţă, 1978].

Fig. 1.7 Universitatea din Craiova

Fig. 1.8 Prefectura Dolj exterior şi imobile din centrul oraşului

1.2.3 Surse seismice – caracteristici şi geometrie

Protecţia seismică implică identificarea şi distribuţia vulnerabilităţii ȋn faţa unor astfel de

fenomene naturale pentru fiecare zonă, societate şi chiar pe plan mondial. [Moldovan, 21]

Sursele seismogenic care afectează partea centrală a teritoriului românesc sunt sursele

locale crustale:

- Făgăraş-Câmpulung-Sinaia (FG-CP-SI);

- sursele regionale crustale: Depresiunea Transilvania (TD);

- sursa regională intermediară: Vrancea (VI ).

Pe lângă sursa regională Vrancea cu cea mai mare influenţă asupra vulnerabilităţii sesimice


7

avem sursele crustale Făgăraş-Câmpulung-Sinaia.

Fig. 1.9 Prefectura Dolj interior şi alte clădiri din centrul oraşului – zona Lipscani

1.3 Evaluarea riscului seismic aferent

1.3.1 Conceptul de risc seismic. Definiţii şi puncte de vedere privind conceptul de risc

seismic

1.3.2.1 Clasificarea factorilor de risc seismic

Dezastrele potenţiale posibile, care intervin in definirea hazardului seismic, implicit a

riscului seismic, sunt de două mari categorii, şi anume [Ifrim, 2005]:

■ Dezastre datorate unor cauze naturale: cutremure tectonice, alunecări sau datorate

prăbuşirii masivelor de pământ, inundaţii naturale, fenomene meteorologice;

■ Dezastre datorate unor cauze artificiale: generate de oameni, accidente tehnologice,

accidente biochimice, etc.

Mai departe se vor face, in exclusivitate, referiri la definirea riscului aferent dezastrelor

naturale produse numai pe durata unor mişcări seismice semnificative intense.

Se poate admite următoarea clasificare a factorilor de risc seismic:

■ Factori de risc seismic cu caracter obiectiv (bazaţi pe cauze obiective);

■ Factori de risc seismic cu caracter subiectiv (bazaţi pe cauze subiective).

Ȋn continuare se va trata pe larg fiecare tip de factori de risc seismic:

1.3.2.2 Risc, hazard şi vulnerabilitate seismică

Se poate admite următoarea legătură ȋntre RISCUL SEISMIC (RS), HAZARDUL


8

SEISMIC (HS) şi VULNERABILITATEA SEISMICĂ (VS) ce se poate exprima prin

intermediul relaţiei formale [Ifrim, 2005]:

RS=HS*VS. (1.4)

Se poate observa că riscul seismic (RS) asociat amplasamentelor şi obiectivelor expuse

mişcărilor seismice, se bazează pe combinarea hazardului seismic (HS) şi vulnerabilităţii

seismice (VS).

1.3.3 Analiza de hazard seismic

Analiza de hazard seismic pentru teritoriul românesc extracarpatic din care face parte

şi Regiunea Oltenia este realizată prin abordarea deterministǎ. Acest tip de abordare a fost

aplicatǎ cu succes pentru cutremurele crustale în Italia, Algeria, Bulgaria (Eds. Panza,

Radulian, Trifu, 2000) etc.

Procedura aplicatǎ în cazul teritoriului românesc extracarpatic inclusiv Regiunea

Oltenia este reprezentatǎ schematic în diagrama din fig. 1.17.

Fig. 1.17 Procedura de abordare deterministă propusă a fi folosită pentru analiza de risc seismic

pentru teritoriul extracarpatic inclusiv Regiunea Oltenia [http://www.infp.ro/seismicitate-locala/hazard-

seismic]

Delimitarea morfostructurala a regiunii de interes

Modelarea numerica a structurilor de

propagare

Mecanisme focale

Zone seismogene

Catalogul cutremurelor

Definirea surselor

Modelare parametrica a perechilor sursa –amplasament de interes

Calcularea seismsmogramelor sintetice

Unde P-SV Unde SH

Rotiri,compuneri, prelucrare a semnalului sintetic

Semnale seismice inregistrate la

cutremurele puternice pentru fiecare

amplasament de interes

Rot

iri,fi

ltrar

i, pr

eluc

raris

imila

re

ale

sem

nale

lor

rea

le s

i sin

tetic

e

Extragerea parametrilor semnificativi ai miscarii seismice evaluate sintetic, interpretare, reprezentare grafica (seismograme,harti etc)

Comparatie real-sintetic ,validari si

calibrari ale modelarii sintetice


9

1.3.4 Posibilitǎţi de reducere a riscului seismic

Având ȋn vedere cele prezentate anterior se poate spune cǎ un hazard seismic

ridicat nu implicǎ neapǎrat şi un risc seismic ridicat.

Modificarea vulnerabilitǎţii seismice este singura posibilitate în vederea descreşterii

riscului seismic; aceasta se poate face numai în urma unor cercetări aprofundate de

microzonare seismicǎ a regiunii studiate.

1.3.5 Evaluări ale efectelor seismice locale ȋn vederea reducerii riscului seismic ȋn

regiunea Oltenia

Inputul seismic - Pentru Regiunea Oltenia au fost ȋnregistrate informaţii ȋn legătură cu

următoarele seisme [INCERC, http://www.incerc2004.ro/], conform tabelului următor:

Tab. 1.7 Date generale seisme ȋnregistrate ȋn Craiova

Seism LatN LongE CodSeism h(km) Data Mw Vrancea M (G-R) = 7.2 45.34 26.30 19771 109 1977.03.04 7.5

Vrancea M (G-R) = 7.0 45.53 26.47 19861 133 1986.08.30 7.3

Vrancea M (G-R) = 6.7 45.82 26.90 19901 91 1990.05.30 7.0

Vrancea M (G-R) = 6.1 45.83 26.89 19902 79 1990.05.31 6.4

Vrancea M (G-R) = 5.1 45.49 26.27 19991 151 1999.04.28 5.3 Vrancea M (G-R) = 5.1 45.76 26.59 20091 100 2009.04.25 5.3

Fig. 1.23 Staţia din Craiova, clădire IPJ, str. Titu Maiorescu, nr. 4

Tab. 1.8, 1.9, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.14 şi 1.15 conţin informaţii despre:

- staţia seismică Craiova 12 – structura şi nr. Niveluri - tab. 1.8;

- adresa staţiei, poziţie geografică - tab. 1.9;

- valori ȋnregistrări pentru cutremurele din 1986 şi 1990 - tab. 1.10÷1.15.

Tab. 1.8 Staţia seismică Craiova 12 – structura şi nr. niveluri

CRV12 S+P+7E S&7E crv1.jpg Cadre b.a. zidarii


10

Tab. 1.9 Adresă, poziţie geografică staţia seismică Craiova 12

Statia Adresa CodStatie LatN LongE TipClad Reteaua

Craiova CRAIOVA, Ioan Maiorescu 10, Proiect SA CRV 44.321 23.798 P+7E INCERC

Rezultate

Astfel, distribuţia anormală a intensităţilor constă ȋn deplasarea epicentrului

macroseismic spre est şi apariţia unor efecte mult mai mari ȋn zone aflate la distanţe de sute

de kilometri, cum sunt de exemplu oraşele Bucuresti, Zimnicea, Craiova, ȋn cazul

cutremurului produs la 4 martie 1977 şi orasul Boldeşti din judeţul Prahova, ȋn cazul

cutremurului produs la 27 octombrie 2004.


11

Tab. 1.9 - 1-15 Valori ȋnregistrări staţia seismică Craiova 12

Staţia Cod

Seism Cod

Statie Indice Aparat

Orien tareL accmaxL velmaxL dismaxL

Orien tareT accmaxT velmaxT dismaxT

Orien tareV accmaxV velmaxV dismaxV

CRAIOVA 19861 CRV1 1 N05E 112.30 12.390 2.4920 N95E 140.70 12.380 1.8670 V 61.0300 2.3110 0.3898



Statia CodSeism CodStatie CodAxa NrAxa pga pgv pgd epa epv epd Tc Td Is

Craiova 19861 CRV N05E 1 1.1230 0.1239 0.0249 1.8683 0.2323 0.0305 0.78 0.83 7.92

Craiova 19861 CRV N95E 2 1.4070 0.1238 0.0187 1.2746 0.1666 0.0254 0.82 0.96 7.77

Craiova 19861 CRV V 3 0.6103 0.0231 0.0039 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 0.00 7.85

Craiova 19901 CRV N95E 1 0.4854 0.0367 0.0048 0.5230 0.0342 0.0084 0.41 1.55 6.67

Craiova 19901 CRV N05E 2 0.6241 0.0495 0.0064 0.7317 0.0496 0.0087 0.43 1.10 6.86

Craiova 19901 CRV V 3 0.2326 0.0149 0.0027 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 0.00 6.78

Statia Cod Seism

Cod Statie CodAxa NrAxa Is1 Is31 Is32 Is33 Is61 Is62 Is63 Is64 Is65 Is66

Craiova 19861 CRV N05E 1 7.54 6.86 7.98 6.95 6.11 7.15 8.22 7.50 7.02 6.85

Craiova 19861 CRV N95E 2 7.45 6.95 7.83 7.11 5.85 7.26 7.78 7.87 7.20 7.01

Craiova 19861 CRV V 3 7.50 6.91 7.91 7.04 6.00 7.21 8.05 7.72 7.12 6.94

Craiova 19901 CRV N95E 1 6.30 4.93 6.66 6.22 4.82 5.03 6.26 6.89 6.28 6.15

Craiova 19901 CRV N05E 2 6.58 5.45 6.98 6.39 4.92 5.70 6.68 7.17 6.49 6.26

Craiova 19901 CRV V 3 6.46 5.26 6.85 6.31 4.87 5.47 6.51 7.05 6.40 6.21

Statia Cod Seism

Cod Statie CodAxa NrAxa Is121 Is122 Is123 Is124 Is125 Is126 Is127 Is128 Is129 Is1210 Is1211 Is1212

Craiova 19861 CRV N05E 1 5.36 6.40 7.09 7.20 8.36 8.02 7.53 7.47 7.10 6.94 6.87 6.84

Craiova 19861 CRV N95E 2 4.96 6.15 6.89 7.47 7.93 7.56 7.63 8.03 7.25 7.14 7.04 6.97

Craiova 19861 CRV V 3 5.20 6.29 7.00 7.36 8.19 7.84 7.58 7.83 7.18 7.05 6.96 6.91

Craiova 19901 CRV N95E 1 4.72 4.90 4.91 5.12 5.85 6.48 6.61 7.06 6.39 6.15 6.22 6.08

Craiova 19901 CRV N05E 2 4.74 5.05 5.26 5.93 6.19 6.92 6.99 7.30 6.61 6.33 6.25 6.26

Craiova 19901 CRV V 3 4.73 4.98 5.12 5.68 6.05 6.75 6.84 7.19 6.51 6.25 6.24 6.18


12

Statia CodSeism CodStatie CodAxa NrAxa Ia Id1 Id31 Id32 Id33 Id61 Id62 Id63 Id64 Id65 Id66

Craiova 19861 CRV N05E 1 7.82 7.85 7.15 8.30 7.25 6.10 7.46 8.56 7.69 7.33 7.16

Craiova 19861 CRV N95E 2 7.58 7.62 7.14 8.02 7.14 5.82 7.47 8.04 8.00 7.26 6.98

Craiova 19861 CRV V 3 2.50 7.75 7.15 8.18 7.20 5.98 7.47 8.37 7.87 7.30 7.08

Craiova 19901 CRV N95E 1 6.33 6.34 4.76 6.73 6.19 4.58 4.90 6.18 6.98 6.33 6.01

Craiova 19901 CRV N05E 2 6.54 6.55 5.20 6.94 6.37 4.64 5.46 6.35 7.21 6.55 6.08

Craiova 19901 CRV V 3 2.50 6.45 5.03 6.85 6.29 4.61 5.25 6.28 7.11 6.45 6.05

Statia CodSeism CodStatie CodAxa NrAxa Id121 Id122 Id123 Id124 Id125 Id126 Id127 Id128 Id129 Id1210 Id1211 Id1212

Craiova 19861 CRV N05E 1 5.25 6.39 7.20 7.64 8.75 8.25 7.71 7.68 7.41 7.23 7.17 7.15

Craiova 19861 CRV N95E 2 4.93 6.12 7.02 7.70 8.24 7.70 7.69 8.19 7.37 7.13 7.00 6.96

Craiova 19861 CRV V 3 5.11 6.28 7.12 7.67 8.56 8.05 7.70 8.00 7.39 7.18 7.09 7.06

Craiova 19901 CRV N95E 1 4.49 4.67 4.62 5.07 5.77 6.40 6.61 7.19 6.47 6.13 6.09 5.92

Craiova 19901 CRV N05E 2 4.55 4.72 5.15 5.65 5.91 6.58 7.00 7.35 6.69 6.34 6.14 6.02

Craiova 19901 CRV V 3 4.52 4.69 4.95 5.44 5.85 6.50 6.84 7.28 6.59 6.25 6.11 5.97

Fig. 1.24 a, b Accelerograme pe direcţiile transversală şi longitudinală pentru seismul din 1986 ȋnregistrate ȋn Craiova


13

2. ACHIZIŢIA ŞI PROCESAREA ÎNREGISTRĂRILOR MIŞCĂRILOR SEISMICE PUTERNICE

2.1 Ȋnregistrarea mişcărilor seismice puternice. Aparatură de înregistrare. Accelerografele analogice SMA-1 din reţeaua INCERC furnizează înregistrări pe

pelicula fotografică. În timpul ultimelor cutremure puternice (cu magnitudine peste 6) s-

au obţinut 138 înregistrări fotografice utilizabile, înregistrări care au fost digitizate şi

prelucrate (2 înregistrări în 1977, 42 înregistrări în 1986 şi 94 înregistrări în 1990)

[Borcia, 2006].

Fig.2.1.a Accelerograful analogic SMA – 1

Accelerograful SMA–1 fabricat de firma Kinemetrics Inc. din SUA este unul dintre

cele mai răspândite tipuri de accelerografe analogice; în fig. 2.1 este prezentat

accelerograful analogic SMA-1 amplasat la Bolintin Vale (BLV).

2.2 Reţele de înregistrare a cutremurelor puternice

Riscul seismic are un impact deosebit asupra vieţii societăţii, din acest motiv toate

statele euro-mediteraneene al căror teritoriu este cu seismicitate ridicată - fig. 2.3 - au

amplasat pe teritorii reţele dense de aparatură de înregistrare accelerometrică.

Se disting ţările din apropierea României: Italia, Grecia şi Turcia, precum şi

Israelul şi Iranul, ţări care sunt situate la sud – est.

2.2.1 Reţele seismice în România

Reţele seismice din România sunt cele amplasate de INCERC şi INCDFP - fig. 2.4.

Reţeaua seismică naţională INCERC [Borcia, 2006].

Reţeaua seismografică INCERC care a fost iniţiată în anul 1969 prin

achiziţionarea primului aparat de înregistrare automată a cutremurelor puternice,

dispune în prezent de 71 accelerografe SMA-1 (61 montate la nivelul solului, 10

montate la partea superioară a construcţiilor (etajele 4 - 11, etajele ultime ale


construcţiilor)).

2.3 Prelucrarea ȋnregistrărilor accelerografice obţinute în timpul

cutremurelor puternice vrâncene (1977 - 1990)

2.3.2 Rezultate comparative pentru intensitatea mişcării terenului pentru seismele

din 1986.08.30, 1990.05.30 şi 1990.05.31

Pentru mişcările seismice puternice ȋnregistrate pe teritoriul ţării din datele 1986.08.30,

1990.05.30 şi 1990.05.31 sunt prezentate comparativ rozete de radiaţie şi drepte de

regresie rezultatea ȋn urma analizei pentru valoarea de vârf a acceleraţiei pga [m/s2],

valorile de vârf ale vitezei pgv[m/s] şi valorile de vârf ale deplasărilor pgd [m].

Fig. 2.8 - 2.12 arată o concordanţă cu rezultatele obţinute de Mândrescu,1995 pentru

distribuţiile acceleraţiilor maxime orizontale la toate cele 3 cutremure studiate. Pe toate

aceste grafice s-a reprezentat poziţia pentru Craiova (distanţa faţă de Bucureşti 225km

– sud-vest).

pga

1986.

08.30

MGR =

7.0

1990.

05.30

MGR =

6.7

CRV

CRV


15

1990.

05.31

MGR =

6.1

Fig. 2.8 Rozete de radiaţie şi drepte de regresie prezentate comparativ pentru pga valoarea de vârf a acceleraţiei (m/s2) pentru seismele din 1986.08.30 (861), 1990.05.30 (901) şi 1990.05.31

(902) [Borcia, 2008].

2.4 Prelucrarea a ȋnregistrărilor accelerografice obţinute ȋn timpul cutremurelor

puternice vrâncene pentru regiunea Oltenia

2.4.1 Analiza directivităţii şi a fenomenului de atenuare

Staţiile seismice din teritoriu care au dat înregistrări în timpul cutremurelor

vrâncene puternice din anii 1977, 1986 şi 1990 sunt prezentate ȋn fig. 2.16.

Fig.2.16. Staţiile seismice din teritoriu care au furnizat înregistrări în timpul cutremurelor

vrâncene puternice din anii 1977, 1986 şi 1990.


16

Fig. 2.18 a, b Accelerograme pe direcţiile transversală şi longitudinală pentru seismul din 1986 ȋnregistrate ȋn Craiova

Fig. 2.19 a, b Accelerograme pe direcţiile transversală şi longitudinală pentru seismul din 30.05.1990 ȋnregistrate ȋn Craiova


17

Fig. 2.22 a, b Reprezentarea grafică a spectrelor de etaj în acceleraţii (procentul din amortizarea critică n=5%) pentru cele 2 componente orizontale T (de la

ultimul nivel (sus) şi de la nivelul terenului (jos)), domeniul de perioade 0...1.5 sec.;pentru a - 1986; b - 1990

Fig. 2.23 a, b Reprezentarea grafică a spectrelor Saa-Srd (spectrele de răspuns în acceleraţii în ordonată, spectrele de răspuns în deplasări în abscisă)

pentru a - 1986; b - 1990


18

Fig. 2.24 a, b Reprezentarea grafică a spectrelor de intensităţi mediere pentru cele 2 componente orizontale pentru a - 1986; b - 1990

Fig. 2.25 a, b Reprezentarea grafică a spectrelor de intensităţi (Is: intensitate bazată pe spectrul de răspuns, Id: intensitate bazată pe spectrul de

destructivitate), pentru cele 2 componente orizontale pentru a - 1986; b - 1990


19

2.4.2 Concluzii pentru studiile de zonare seismică a Regiunii Oltenia

Examinarea rezultatelor obţinute permite formularea mai multor constatări:

- argumentul p, introdus conform legii lui Blake, este adecvat, în sensul că dreapta de

regresie traversează cu o bună simetrie norul de puncte reprezentativ pentru situaţiile

locale de la diferitele staţii din ţară cap. 2, fig. 2.8 - 2.12 ;

- răspândirea statistică este mai pronunţată pentru evenimentul din 1986.08.30 decât

pentru evenimentul din 1990.05.30;

- parametrii de tip intensitate sunt adecvaţi, în sensul că răspândirea rezultatelor

pentru aceştia tinde să fie mai redusă decât pentru logaritmii în baza 2 ai parametrilor

cu semnificaţie cinematică;

- atenuarea este mai rapidă pentru evenimentul din 1986.08.30 decât pentru

evenimentul din 1990.05.30, deşi adâncimea de focar declarată a fost mai mare

pentru primul eveniment fig. 2.8-2.12;

- la un acelaşi eveniment directivitatea radiaţiei a fost diferită pentru diferitele benzi

spectrale;

- în timp ce directivitatea radiaţiei a fost cu aproximaţie pe direcţia NE-SW pentru

evenimentul din 1986.05.30, ea a fost cu aproximaţie pe direcţia N-S pentru

evenimentul din 1990.05.30;

- tendinţa mai marcată de radiaţie spre sud în cazul evenimentului din 1990.05.30 este

în acord cu unele concluzii ale anchetei macroseismice din nord-estul Bulgariei,

conform cărora efectele acestui eveniment ar fi fost mai severe decât ale evenimentului

din 1977.03.04 [Borcia, 2008].

2.4.3 Concluzii pentru studiile de microzonare a Municipiului Craiova Pe baza spectrelor de răspuns determinate pentru evenimentele din 1986.08.30 şi

1990.05.30 - fig. 2.32 şi 2.39 reflectă, sub o ordonare aproximativă de hartă, răspunsul

seismic pentru staţia CRV1 din Municipiul Craiova. Examinarea spectrelor arată:

- prezenţa unor vârfuri spectrale principale la perioade scurte (cca. 0.5 s la

1986.08.30 şi cca. 0.3 s la 1990.05.30);

- prezenţa unui vârf spectral secundar la perioade lungi (cca, 1.5 s la 1986.08.30);

- diferenţe considerabile ale ordonatelor spectrale, între curbele care corespund unor

direcţii azimutale diferite.

Examinarea spectrelor discrete de intensităţi instrumentale evidenţiază:

- diferenţe de configuraţie care sunt omoloage celor evidenţiate de spectrele de

răspuns;


20

- o tendinţă comună de deplasare spre perioade mai scurte a ordonatelor spectrale

maxime, atunci când se trece de la primul eveniment la cel de al doilea.

Observaţie: Un aspect semnificativ ar fi acela că la CRV1-INCERC, intervalul de

maxim spectral (1.0 s, 1.75 s) din 1977.03.04 devine secundar la 1996.08.30 faţă de

intervalul principal (0.5 s, 0.8 s) şi dispare total la 1990.05.30.

Studierea fig. 2.18 ... 2.20 permite să se facă următoarele constatări:

- în timpul cutremurului din 1986.08.30 vârful spectral situat în vecinătatea

perioadei de 1.5 secunde a fost prezent (ca vârf secundar) în toate spectrele;

- în timpul cutremurului din 1990.05.30 vârful spectral respectiv a dispărut în toate

spectrele;

- se poate trage concluzia că vârful spectral situat în vecinătatea perioadei de 1.5

s, care a fost dominant în timpul cutremurului din 1977.04.03 conform înregistrării

INCERC, a fost dominant atunci pe o arie extinsă, care acoperă regiunea

Oltenia;

- în timpul cutremurelor din 1986.08.30 şi 1990.05.30 au existat vârfuri spectrale

principale la perioade mai scurte, dar acestea s-au produs aleator de la un

eveniment la altul şi de la o staţie la alta;

- este evidentă contribuţia majoră a mecanismului de focar şi a drumului de

propagare asupra compoziţiei spectrale a mişcării seismice a terenului, din cauza

încadrării amplasamentelor menţionate în categoria (b) definită mai înainte.

[Borcia, 2008]

Din examinarea fig. 2.18 - 2.40 se pot deduce următoarele:

- vârful spectral de cca. 1.5 s, observat la 1977.03.04 şi la 1986.08.30, dar

absent la 1990.05.30, provine de la sursă şi nu este determinat de condiţiile

locale;

- vârful spectral respectiv trebuie să fi fost prezent, ca vârf spectral principal, cu

ordonate apropiate de la o staţie la alta, în toate staţiile, la 1977.03.04;

- vârfurile spectrale de perioade scurte variază de la un eveniment la altul şi se

datorează, probabil, particularităţior radiaţiei seismice şi nu condiţiilor locale.

Indiferent de modul ȋn care sunt cercetate, rezultatele privind efectul

condiţiilor geologice locale sunt convergente. Influenţa mecanismului de focar

este predominantă asupra condiţiilor geologice locale şi se manifestă la mai

multe amplasamente, inclusiv cele din Craiova (deşi condiţiile de teren sunt

aceleaşi): diferenţe considerabile între ordonatele spectrale pentru diferite direcţii

azimutale; diferenţe considerabile între vârfurile spectrale de la un cutremur la


21

altul. În Craiova, pachetele geologice superficiale nu se comportă ca filtre

dinamice puternice.

Pentru cutremurele puternice viitoare, sunt de aşteptat vârfuri spectrale la

perioade lungi, care pot diferi însă de ceea ce s-a constatat la cutremurul din

1977.03.04 (poate chiar în jurul valorii de 2,25 sec., vârf spectral prezent în cazul

componentei EW a accelerogramei INCERC, 1977.03.04). Datele de provenienţă

instrumentală şi prelucrările acestora nu susţin o microzonare seismică a

oraşului Craiova.

Baza de date utilizată pentru Craiova este relevantă, cel puţin dacă aceasta se

compară cu bazele de date similare pentru alte oraşe mari. Sunt puţine cazuri în care

să se dispună de înregistrări ale mişcării seismice produse de mai multe cutremure

puternice, de natura unor cutremure aşteptate să se producă relativ frecvent în viitor.

Analizele efectuate ȋn Craiova au avut drept informaţie primară înregistrări

obţinute la baza unei singure construcţii, construcţie relativ înaltă şi destul de masivă,

care, datorită fenomenului de interacţiune dinamică, a perturbat în anumită măsură

mişcarea seismică a terenului; astfel pot fi aduse obiecţii bazei de date primare.

Implicaţiile acestei situaţii, deşi nu pot fi neglijate, nu sunt de natură de a afecta ȋn mod

semnificativ rezultatele obţinute.

Se pot aduce următoarele argumente:

- la nivelul cutremurelor luate ȋn calcul la analiză neliniarităţile de comportare a

terenului şi structurilor nu au putut fi atât de puternice încât să introducă

distorsiuni ridicate faţă de o comportare liniară;

- în situaţia în care distorsiunile produse de interacţiunea teren-construcţie au

fost de natură liniară, chiar dacă aceste distorsiuni liniare au fost destul de

mari, ele au fost similare în timpul evenimentelor seismice succesive luate ȋn

calcul.

În concluzie, chiar dacă unele valori absolute obţinute (perioade de colţ, intensităţi)

pot fi de o acurateţe discutabilă, tendinţele de evoluţie de la un eveniment la altul trebuie

să reflecte ȋn mod satisfăcător diferenţele în mişcarea terenului, de aşa natură încât

tendinţele consemnate să fie conforme cu realitatea.

3. CUTREMURUL DIN 4 MARTIE 1977 ȊN MUNICIPIUL CRAIOVA 3.1. Cutremurul din 4 martie 1977 ȋn Craiova. Date, mărturii

În urmă cu mai bine de trei decenii, cutremurul desfigura în câteva secunde Craiova.

Zeci de oameni îşi pierduseră viaţa şi peste 800 erau răniţi.


22

3.2. Imobile cu risc seismic ridicat din Craiova şi situaţia fondului locativ

Conform surselor din Primăria Craiova, dintre cele 447 de imobile din Craiova

considerate sensibile la cutremure, doar unul a fost consolidat, iar din statisticile

realizate de lucrătorii Regiei Autonome de Administrare a Domeniului Public şi Fondului

Locativ (RAADPFL) sunt inventariate aproape exclusiv clădirile administrate de regie, nu

şi cele aparţinând altor instituţii sau persoanelor fizice, necuprinse în nici un raport.

4. Expertizarea tehnică prin investigaţii dinamice experimentale pentru evidenţierea comportării unor categorii de clădiri pe durata cutremurului din 4 martie 1977 amplasate ȋn municipiul Craiova

Investigaţiile instrumentale/experimentale, expuse ȋn acest capitol, au permis

ȋnregistrarea vibraţiilor libere, procesarea datelor obţinute şi interpretarea

acestora, implicit elaborarea intervenţiilor tehnice.

Cercetările prezentate ȋn teza de doctorat se referă la un număr de patru

categorii de structuri de rezistenţă aferente unor clădiri semnificative din mediul

universitar, amplasate ȋn Municipiul Craiova.

Se face precizarea că ȋntregul program, cu caracter complex, fiind asociat

cu numeroase referiri teoretice, a fost realizat de un colectiv de specialişti,

condus şi ȋndrumat de prof. Univ. Dr. Ing. MIHAIL IFRIM - conducătorul ştiinţific al

prezentei teze de doctorat, colectiv din care a făcut parte şi autoarea tezei.

4.1 EXPERTIZAREA TEHNICĂ PRIN INVESTIGAŢII DINAMICE EXPERIMENTALE

PENTRU CLĂDIREA “CĂMINUL STUDENŢESC NR. 10”, UNIVERSITATEA DIN

CRAIOVA

4.1.1 OBIECTIVE ALE CERCETĂRILOR DINAMICE

EXPERIMENTALE/INSTRUMENTALE

Investigaţiile dinamice experimentale (instrumentale) au avut ca obiectiv principal

determinarea caracteristicilor fundamentale proprii de vibraţie (frecvenţe /

perioade), ale clădirii Căminului Studenţesc nr.10 de la Universitatea din Craiova.

4.1.2. PROGRAMUL INVESTIGAŢIILOR EXPERIMENTALE

a) Programul experimental a constat ȋn efectuarea înregistrării

instrumentale a vibraţiilor, ȋn vederea realizării unei "analize ȋn


23

frecvenţă" a răspunsului dinamic al structurii de rezistenţă, bazată pe

analiza Fourier a vibraţiilor generate ȋn general de agitaţia

microseismică.

Măsurătorile instrumentale s-au făcut la nivelul 10 al clădirii (terasă).

Fig. 4.1 Poziţia amplasării captorilor şi direcţiile de măsurare a vibraţiilor terasă - nivelul 10

4.1.3. REZULTATE OBŢINUTE

1. Pe baza înregistrării şi preluării datelor obţinute, pe cale experimentală, au

putut fi determinate frecvenţele (f) şi perioadele (T) fundamentale proprii de vibraţie, ȋn

toate staţiile (puncte de măsurare) şi pe cele două direcţii (transversală / longitudinală).

Tab. 4.1 Valorile frecvenţelor/perioadelor proprii de vibraţie măsurate experimental

Valori proprii fundamentale Punctele de măsurare a vibraţiilor

Direcţia Frecvenţa [Hz] Perioada [s]

1 TRANSVERSALA 2.415 0.41

LONGITUDINALA 2.000 0.50









2. Valorile frecvenţelor proprii medii, implicit a perioadelor proprii medii,

fundamentale de vibraţie, pe cele două direcţii, au valorile:

- direcţia transversală:

FAŢADA PRINCIPALĂ

SC

AR

A S

CA

RA

2

3

4

5 LONG

LONG LONG

LONG TR

AN

S

TRA

NS

TRA

NS

LONG

TRA

NS

TRA

NS

1

2

3

4

5


24

fi = 2.38 Hz Ti = 0.42 s

- direcţia longitudinală:

fi = 2.00 Hz Ti = 0.50 s.

4.1.4 INTERPRETAREA REZULTATELOR

1. Rezultatele obţinute prin măsurători instrumentale de vibraţie, demonstrează că

proprietăţile elastice ale structurii de rezistenţă pe cele două direcţii sunt echilibrate,

ȋntrucât valorile caracteristicilor dinamice proprii se situează, ȋn general, ȋn limitele

normale corespunzătoare sistemului structural al clădirii.

2. Ȋn starea tehnică din momentul investigaţiilor construcţia analizată era

caracterizată printr-o sensibilitate dinamică practic unitară pe ambele direcţii.

3. Diferenţierea valorilor frecvenţelor fundamentale pe direcţia transversală este

nesemnicativă.

4. Valorile mai ridicate ale frecvenţelor pe direcţia transversală, ȋn raport cu cea

longitudinală, se justifică prin faptul că prin conceptul iniţial de proiectare, rigiditatea

transversală este mai pronunţată.

5. Nu s-au constatat discontinuităţi elastice notabile şi nici vibraţii de torsiune

importante.

6. Ȋnregistrările vibraţiilor orizontale s-au efectuat ȋn condiţiile unor excitaţii

exterioare generate de surse cu intensitate redusă, de tipul microseismelor şi traficului

stradal. Ȋn asemenea situaţii, ȋn procesul energetic, care caracterizează vibraţiile care se

manifesta ȋn construcţii, nu sunt antrenate integral (prin deformare) elementele

principale de rezistenţă. Ȋn consecinţă, structura de rezistenţăa are o comportare mai

rigidă decât ȋn cazul unor acţiuni seismice intensive.

7. Ȋn literatura tehnică de specialitate se admite că frecvenţele proprii pot să

scadă cu minimum 15%, iar perioadele proprii să crească cu acelaşi procent. Dacă se

ţine seama de această modificare aşteptată, rezultă pentru clădirea expertizată

următoarele valori ale caracteristicilor proprii de vibraţie "corectate".

- direcţia transversală:

f= 2.08 Hz T = 0.48 s

- direcţia longitudinală:

f = 1.73 Hz T = 0.58 s

8. Valorile frecvenţelor/perioadelor fundamentale "corectate", ca şi cele

efective măsurate instrumental, se ȋnscriu ȋn limitele plauzibile corespunzătoare

structurilor de "tip rigid". Deşi construcţia are subsol, parter şi nouă etaje (cca. 27.3 m

ȋnălţime), sistemul structural argumentează ȋncadrarea acesteia ȋn categoria celor de "tip


25

rigid", din punct de vedere dinamic.

4.1.5. CONCLUZII

Rezultatele investigaţiilor dinamice instrumentale, corelate cu sistemul structural

specific construcţiei precum şi cu modul de comportare la cutremurele care s-au

succedat din anul 1977, au permis formularea unor concluzii importante cu caracter

tehnic.

1. Valorile frecvenţelor / perioadelor fundamentale proprii de vibraţie "măsurate

instrumental" sau "corectate", identificate pe cele două direcţii, se ȋncadrează ȋn

domeniul celor acceptabile pentru sistemul structural specific construcţiei investigate.

2. Structura de rezistenţă a clădirii prezintă o echilibrare elastică şi inerţială

satisfăcătoare pe ambele direcţii.

3. Apariţia si manifestarea fenomenului de torsiune, generat de caracteristicile

elastice structurale (flexibilitate / rigiditate), sunt nesemnificative, deşi raportul

dimensiunilor ȋn plan ale clădirii este de cca. 2.5. Rezultă deci că centrul de rigiditate

(C.R.) este situat ȋn vecinătatea centrului masic (CM), datorită simetriei geometrice şi

elastice structurale existente.

4. Rigiditatea laterală pe direcţia transversală, superioară celei

corespunzătoare direcţiei longitudinale, rezultă din valorile frecvenţelor proprii măsurate

(ftrans>flong), corespunde specificului sistemului structural al construcţiei.

5. Dacă se admite o conformare elastică şi inerţială identică pe cele două

direcţii, prin impunerea satisfacerii condiţiei limită de deformabilitate laterală (ȋn

conformitate cu prevederile Normativului PI00-92 - aflat ȋn vigoare la data investigaţiilor

experimentale), pentru frecvenţa proprie fundamentală de vibraţie "minimă" necesară se

estimează valoarea:

f(minim) ≈ 2.5 Hz

de unde rezultă valoarea "maximă" necesară a perioadei proprii fundamentale de

vibraţie:

T(maxim) = 0.40 s

8. Pe baza consideraţiilor expuse la punctul 7, pentru "gradele de asigurare la

acţiuni seismice" s-au obţinut următoarele valori estimative:

- pe direcţia transversală: R = 0.69.. .0.90

- pe direcţie longitudinală: R = 0.48...0.64

9. Ȋn conformitate cu Normativul P100 – 92, pentru construcţiile ȋncadrate ȋn

clasa a IlI-a de importanţă, valoarea minimă a gradului de asigurare la acţiuni

seismice rezultă:


26

R minim=0.5.

10. Ȋn starea tehnică existentă la momentul investigaţiilor, clădirea

Căminului studenţesc nr. 10 de la Universitatea din Craiova nu necesita intervenţii

imediate de consolidare structurală, ȋn vederea ameliorării nivelului de protecţie

antiseismică.

Ȋn conformitate cu elementele expuse la punctele 8 şi 9, concluzia a fost că

structura clădirii prezintă un grad moderat de vulnerabilitate seismică.

4.2 Expertizarea tehnică prin investigaţii dinamice experimentale

ȋn vederea consolidării pentru clădirea Facultăţii de Mecanică din

Craiova

4.2.1 Introducere

Structurile de rezistenţă ale clădirii, executate ȋn perioada anilor 1898-1901, au fost

proiectate ȋn concept exclusiv gravitaţional, fără a se fi avut ȋn vedere cele mai

elementare măsuri de protecţie antiseismică. Din acest motiv, construcţia a suferit

numeroase şi importante deteriorări şi avarii, cauzate de vulnerabilităţile potenţiale

existente la mişcări seismice, care au fost puse ȋn evidenţă ȋn special pe timpul

cutremurului de excepţie din 4 martie 1977.

4.2.4 REZULTATE OBŢINUTE. INTERPRETAREA REZULTATELOR

Pe baza înregistrării şi prelucrării informaţiilor obţinute pe cale experimentală, au

putut fi determinate frecvenţele (f) şi perioadele (T) fundamentale proprii de vibraţie, ȋn

toate staţiile (punctele de măsurare) şi pe cele două direcţii (transversală/longitudinală).

Configuraţiile diagramelor rezultate din "analiza ȋn frecvenţă" (de tip Fourier) pun ȋn

evidenţă compoziţia spectrală a semnalelor înregistrate, iar componentele predominante

sunt caracterizate de frecvenţele fundamentale proprii de vibraţie.


27

Valorile frecvenţelor proprii, implicit ale perioadelor fundamentale proprii de vibraţii,

rezultate prin măsurători instrumentale, sunt sintetizate ȋn figura 4.7 precum şi ȋn tabelele

4.2, 4.3 şi 4.4.

Tab. 4.2 Valorile frecvenţelor rezultate din măsurători experimentale efective - Tronson A

stânga






LONGITUDINALA 4.5 / 5.1 0.222 / 0.196








LONGITUDINALA 4.3/ 4.7 0.233/0.213

Tab. 4.3 Valorile frecvenţelor rezultate din măsurători experimentale efective - Tronson B dreapta



1 TRANSVERSALA 3.0/3.2 0.333/0.313






4 TRANSVERSALA 3.6/3.7 0.277/0.270







28

Tab. 4.4 Valorile frecvenţelor rezultate din măsurători experimentale efective - Turn cota

+7.00m



1 TRANSVERSALA 3.1/3.2 0.323/0.313




4.2.5. Concluzii privind rezultatele investigaţiilor experimentale şi analizei

comportmentului dinamic al clădirii

a) Structurile de rezistenţă a celor trei unităţi investigate experimental (tronsoanele A,

B şi turnul central), integrate clădirii Facultăţii de Mecanică din Craiova, au fost proiectate

şi conformate structural ȋn concept exclusiv gravitaţional, la nivelul tehnicii construcţiilor

din perioada de sfârşit a secolului trecut. Ȋn această situaţie, nu au fost prevăzute măsuri

constructive, chiar elementare, de protecţie antiseismică;

b) Corpurile componente, aferente ansamblului construit, prezintă numeroase asimetrii

geometrice, elastice şi inerţiale (pe toate direcţiile) cu abateri grave de la regulile,

principiile şi conceptele specifice alcătuirii structurilor rezistente la cutremure. Mai mult,

clădirea, ale cărei dimensiuni sunt extinse ȋn plan orizontal, nu are prevăzute rosturi de

separare ȋntre principalele tronsoane conectate prin monolitizare continuă;

c) Conformarea şi dimensionarea pereţilor portanţi şi planşeelor (fără centuri de

rigidizare) prezintă deficienţe conceptuale, având un nivel necontrolabil de asigurare la

acţiuni seismice. Cu toate degradările şi avariile de proporţii constatate, ca urmare a

cutremurului din 4 martie 1977, construcţia nu a suferit un colaps generalizat datorită

unei rezistenţe ȋntâmplătoare la acţiuni laterale precum şi a prezenţei unui număr mare

de pereţi de compartimentare cu funcţie disipativă importantă;

d) Lucrările de consolidare şi reparaţii capitale executate după 4 martie 1977, deşi au

avut un caracter limitativ, nu au fost realizate integral. Rezultă deci, că ȋn situaţia actuală

dezechilibrările elastice, inerţiale şi dinamice existente ȋncă din momentul realizării clădirii,

accentuate de efectele distructive produse de cutremurul din 4.03.1977 (inclusiv a celui din

10 noiembrie 1940), se menţin şi ȋn prezent.

e) Datorită modului superficial ȋn care s-au tratat lucrările de remediere, ȋn prezent

capacitatea de rezistenţă şi de deformare a elementelor structurale nu corespund cerinţelor

actuale de protecţie antiseismică, şi ȋn consecinţă, comportarea clădirii la un viitor cutremur


29

intensiv (din categoria celui produs la 4.03.1977) este practic incertă ȋn acest sens, se poate

aprecia că vulnerabilitatea seismică a clădirii este mult mai ridicată decât înaintea

cutremurului din 4.03.1977.

f) Investigaţiile dinamice experimentale/instrumentale au pus ȋn evidenţă

existenţa unor sensibilităţi dinamice pronunţate şi implicit o potenţială şi generalizată

vulnerabilitate la acţiuni seismice intensive.

g) Degradarea capacităţii de rezistenţă şi a caracteristicilor de rigiditate laterală

a pereţilor portanţi la acţiuni orizontale, care se manifestă diferenţiat ȋn toate corpurile

aferente clădirii (pe ambele direcţii), a fost identificată şi localizată prin:

• valorile frecvenţelor/perioadelor proprii de vibraţie determinate prin măsurători

instrumentale;

• valorile efective ale "gradelor de asigurare la acţiuni seismice";

h) Ȋn starea tehnică din momentul investigaţiilor experimentale, ansamblul structural al

clădirii Facultăţii de Mecanică din Craiova, se situa la un nivel de flexibilizare inadmisibil, cu

mult peste cel minim necesar rezultat din recomandările sau prevederile reglementărilor

actuale (româneşti sau internaţionale) cu privire la protecţia antiseismică a construcţiilor.

i) Alcătuirea structurală a planşeelor, prin diversitatea şi neomogenitatea constructivă

şi fără existenţa unor centuri de rigidizare, nu asigură o conlucrare a pereţilor portanţi ȋn

plan orizontal şi deci compatibilitatea deplasărilor laterale la acţiuni seismice de ȋnaltă

severitate.

j) S-a constatat o tendinţă de dizlocare a unor pereţi perimetrali situaţi ȋn zonele

caracterizate prin valori joase ale frecvenţelor fundamentale proprii de vibraţie şi implicit

prin valori reduse ale "gradului de asigurare la acţiuni seismice". De altfel, ȋn aceste zone

s-au manifestat degradări substanţiale, cu caracter spaţial, pe timpul cutremurului din 4

martie 1977.

k) Degradarea diferenţiată a sistemelor structurale investigate poate fi atribuită şi apariţiei

fenomenului defavorabil de torsiune locală sau generală, datorat discontinuităţilor

elastice şi inerţiale genetice ale construcţiei.

l) Multitudinea frecvenţelor existente ȋn vecinătatea celor fundamentale proprii de

vibraţie precum şi dispersia acestora, conţinute ȋn toate măsurătorile instrumentale

efectuate, a fost pusă ȋn evidenţă prin configuraţiile spectrelor Fourier rezultate din "analiza ȋn

frecvenţă" a semnalelor înregistrate - fig. 4.8 - 4.10. Această observaţie reconfirmă gradul

avansat de deteriorare structurală, ca urmare a alterării caracteristicilor fizico-mecanice ale

materialelor ȋn timp şi a multiplelor degradări şi dislocări (aparente sau ascunse) produse

de acţiunea cutremurelor pe parcursul acestui secol. Se constată astfel că structurile de


rezistenţă investigate experimental nu posedă o "identitate dinamică" unitară,

predominantă şi stabilă;

m) Valorile efective ale "gradelor de asigurare la acţiuni seismice" (Refectiv) s-au obţinut

din condiţiile corespunzătoare stărilor limită de deformabilitate laterală au rezultat inferioare

valorii minime (Rminim), adică :

Refectiv = 0.21...0.55<Rminim

conform Normativului P100-92, pentru construcţiile încadrate ȋn clasa a II-a de

importanţă:

Rminim=0.60.

Se poate constata că valorile globale pentru Refectiv (corespunzătoare celor trei unităţi

structurale examinate experimental), determinate prin analize numerice pe baza condiţiilor

stărilor limită de rezistenţă şi stabilitate, se situează la limita inferioară a intervalului de

variaţie precizat mai sus;

n) Ȋmprăştierea şi diferenţierea notabilă a valorilor Refectlv obţinute, cuantifică rezervele

de rezistenţă actuale ale construcţiei precum şi comportarea haotică şi necontrolabilă ȋn

cazul unui eventual cutremur puternic.

Fig. 4.13 Identificarea, localizarea şi diferenţierea degradărilor existente ȋn elementele

verticale de rezistenţă a celor trei unităţi structurale expertizate

o) Investigaţiile experimentale/instrumentale efectuate privind determinarea caracteristicilor

dinamice proprii (frecvenţe/perioade), asociate "gradelor de asigurare la acţiuni seismice"

(efective) au permis identificarea, localizarea şi diferenţierea degradărilor existente ȋn

elementele verticale de rezistenţă a celor trei unităţi structurale expertizate (fig.4.13).


31

Concluziile asupra comportamentului dinamic al clădirii Facultăţii de Mecanică

sunt următoarele:

a) Prelucrarea şi interpretarea înregistrărilor obţinute, prin măsurători dinamice

experimentale/instrumentale ale caracteristicilor proprii de vibraţie, au furnizat informaţii

suplimentare cu privire la starea tehnică actuală a clădirii Facultăţii de Mecanică din

Craiova.

b) Investigaţiile multiple efectuate, au pus ȋn evidenţă o flexibilizare generalizată a

structurilor de rezistenţă ale tuturor corpurilor aferente clădirii, precum şi numeroase

sensibilităţi dinamice şi vulnerabilităţi seismice existente, variabile de la o zonă la alta şi

pe fiecare direcţie considerată.

e) Valorile reduse ale "gradelor efective de asigurare" (Refectiv=0.21... 0.55), unele cu mult

inferioare celei minime admise (Rminim = 0.60), argumentează proporţiile lucrărilor de

consolidare preconizate ȋn proiectul tehnic.

f) Prin adoptarea soluţiei de consolidare de tipul unei "cutii rigide" cu comportare spaţială

vor putea fi satisfăcute simultan capacitatea de rezistenţă şi limitarea deplasărilor

laterale, ȋn concordanţă cu cerinţele actuale de protecţie antiseismică.

g) Soluţiile şi măsurile de consolidare conţinute ȋn proiectul de execuţie, vor fi modificate,

completate şi adaptate situaţiei reale după decopertările pereţilor portanţi şi planşeelor, ȋn

perioada premergătoare iniţierii operaţiilor de realizare a lucrărilor.

In consecinţa se recomanda beneficiarului sa accepte pentru "gradul necesar de

asigurare la acţiuni seismice" valoarea:

Rnecesar ≈1,

ceea ce ar asigura clădirii o protecţie antiseismică la nivelul prevăzut de Normativul P100-92

(aflat ȋn vigoare la data efectuării investigaţiilor).

4.3 Expertizarea tehnică prin investigaţii dinamice experimentale ȋn vederea consolidării pentru clădirea Facultăţii de Electrotehnică din Craiova

4.3.1 Introducere

Investigaţiile dinamice experimentale/instrumentale a stării tehnice a

componentelor structurale ale clădirii Facultăţii de Electrotehnică din Craiova, prin

complexitatea operaţiilor efectuate si interpretarea acestora au ȋn vedere, in principal

expertizarea stării tehnice actuale a structurii de rezistenţă a clădirii.

Execuţia lucrărilor de construcţie s-au încheiat în anul 1973 şi în


32

consecinţă structura de rezistenţă a fost proiectată numai la încărcări

gravitaţionale şi acţiunea vântului. Normativul P13-70, privind protecţia antiseismică

a construcţiilor, valabil în acea perioadă, situa Municipiul Craiova într-o zonă

caracterizată printr-o intensitate seismică minoră în raport cu cea corespunzătoare

acţiunii vântului.

4.3.2 DESCRIEREA SUCCINTĂ A SISTEMULUI CONSTRUCTIV ŞI

STRUCTURAL AL CLĂDIRII

Clădirea FACULTĂŢII DE ELECTROTEHNICĂ - Universitatea Craiova are

structura de rezistenţă alcătuită din cadre de beton armat, lucrările de execuţie fiind

încheiate în anul 1973.

Valorile frecvenţelor proprii, implicit ale perioadelor fundamentale proprii de

vibraţii, rezultate prin măsurători instrumentale, sunt sintetizate în tab. 4.5.

Tab. 4.5 Valori ale frecvenţelor/perioadelor fundamentale proprii de vibraţie - măsurate

experimental

Punctele de măsurare a vibraţiilor Valori proprii fundamentale Direcţia Frecvenţa [Hz] Perioada [s]

Z

on

a A

1. Transversala 1.150 0.870 Longitudinala 1.196 0.636

2 Transversala 1.170 0.855 Longitudinala 1.101 0.906

3 Transversala 1.000 1.000


33

Longitudinala 1.071 0.933 4 Transversala 1.066 0.938

Longitudinala 1.170 0.855 5 Transversala 1.230 0.813

Longitudinala 1. 224 0.817

Zo

na

B






Z

on

a C




Interpretarea rezultatelor investigaţiilor experimentale şi analizei

comportmentului dinamic al clădirii

a) Deşi structura de rezistenţă prezintă discontinuităţi elastice importante şi

defavorabile, atât în plan orizontal cât şi vertical, s-a constatat că în timpul cutremurului

din 4 martie 1977 clădirea a avut o comportare satisfăcătoare.

b) Cu toate că nu există ȋnregistrări instrumentale în zona Municipiului

Craiova, cu privire la acţiunea cutremurului din 4.03.1977, este mai mult decât

probabil că mişcarea seismică s-a caracterizat printr-o componentă predominantă

având perioada joasă (implicit o frecvenţă înaltă).

c) Valorile frecvenţelor/perioadelor fundamentale de vibraţie şi a gradelor de

asigurare la acţiuni seismice obţinute în ZONELE A şi B, sunt compatibile pe direcţiile

transversală şi longitudinală, având în vedere conformările structurale asemănătoare.

Diferenţierea acestor valori în raport cu ZONA C, provine din existenţa în

această zonă a unei substructuri mai rigide, defmită de ansamblul integrat format de

nucleele ascensoarelor, casele scărilor şi de diafragmele perimetrale.

d) Diferenţa destul de semnificativă dintre frecvenţele/perioadele fundamentale

proprii de vibraţie rezultate în ZONELE A şi B, pe de o parte, şi cele corespunzătoare

ZONEI C, pe de altă parte, confirmă poziţia excentrică, importantă a centrului de

rigiditate (CR) a ansamblului structural în raport cu centrul masic (CM).

Ȋn această situaţie, fenomenul de amplificare seismică nu a fost specific


34

categoriei de structuri de tip flexibil, din care face parte şi clădirea Facultăţii de

Electrotehnică.

e) Localizarea CR, în ZONA C poate conduce la efecte defavorabile asupra

structurilor de rezistenţă din ZONELE A şi B, generate de fenomenul, de torsiune

potenţială, în cazul unor acţiuni seismice intensive. e) Cu excepţia ZONEI C, unde sunt

amplasate scările şi nucleele ascensoarelor principale, a cărei rigiditate este

predominantă pe ambele direcţii, structurile de rezistenţă corespunzătoare ZONELOR A

şi B au caracteristici elastice laterale practic identice pe cele două direcţii

transversală/longitudinală.

Fig. 4.16 Poziţia captorilor şi direcţiilor de măsurare a vibraţiilor

f)Valorile frecvenţelor/perioadelor fundamentale proprii de vibraţie măsurate

instrumental în ZONA C - punctul 3 pe direcţia transversală (inclusiv gradul de

asigurare la acţiuni seismice), pun în evidenţă existenţa unei compatibilităţi a

ZONA A

ZONA B

ZONA C


35

deplasărilor laterale pe această direcţie a structurilor de rezistenţă corespunzătoare

ZONELOR A şi B.

g)Valorile mai ridicate ale frecvenţelor fundamentale proprii de vibraţie

înregistrate în ZONA C - punctul 5 (pe ambele direcţii) sunt tributare caracteristicilor

de rigiditate laterală mai pronunţate, introduse de prezenţa nucleelor de beton armat

aferente ascensoarelor de serviciu.

h) Valoarea relativ mai redusă a frecvenţei fundamentale proprii de vibraţie (în

raport cu celelalte) măsurată în ZONA A - punctul 3 pe direcţia transversală se

datorează fie unor degradări locale existente în această zonă, fie fenomenului de

torsiune generală.

Concluzii finale privind starea clădirii Facultăţii de Electrotehnică

Investigaţiile dinamice experimentale/instrumentale au pus în evidenţă că în

momentul efectuării investigaţiilor experimentale (1996), structura de rezistenţă asigura

întregii clădiri a Facultăţii de Electrotehnică o echilibrare elastică şi inerţială acceptabilă

şi în consecinţă a rezultat un grad moderat de vulnerabilitate seismică.

Rezervele din momentul respectiv de rezistenţă şi deformabilitate la acţiunea

mişcărilor seismice sunt datorate probabil unor supradimensionări a componentelor

structurale (în special celor aferente ZONEI C), precum şi faptului că a fost luat în

considerare acţiunea vântului, având în vedere înălţimea construcţiei (H ~ 45 m).

Ȋntrucât a rezultat ȋn toate zonele examinate şi pe ambele direcţii

(transversală/longitudinală)

Refectiv>Rminim =0.60

în conformitate cu prevederile Normativului P100-92 (aflat ȋn vigoare la acea dată),

privind protecţia antiseismică a construcţiilor, s-a considerat că nu se impun lucrări

ample de remediere a situaţiei existente la acea dată. S-a explicat necesitatea

elaborării unor măsuri şi soluţii tehnice, numai prin intervenţii locale, pentru

consolidarea elementelor de rezistenţă care au suferit defecţiuni vizibile.


36

4.4 Expertizarea tehnică prin investigaţii dinamice experimentale ȋn vederea consolidării pentru clădirea Universităţii din Craiova Corp B

4.4.1 Introducere

Investigaţiile experimentale întreprinse a stării tehnice şi fizice actuale a structurii

de rezistenţă a clădirii corpului "B" din cadrul Universităţii din Craiova (rectorat),

asociate unor analize teoretice specifice, au permis identificarea, localizarea şi

diferenţierea cuantificată a sensibilităţilor dinamice şi seismice existente în structura de

rezistenţă, ca urmare a acţiunii mişcărilor seismice care s-au succedat în perioada

anilor 1940-1990.

Execuţia lucrărilor de construcţii ale corpului B au fost iniţiate în anul 1935.

Realizarea corpului B/I s-a finalizat până în anul 1940, iar a corpului B/II după anul 1952.

Ȋn consecinţă structurile de rezistenţă ale corpurilor B/I şi B/II (integrate monolit), care

definesc ansamblul structural nominalizat prin "corp B", au fost proiectate în concept

exclusiv gravitaţional, fără să se fi avut în vedere cele mai elementare măsuri

constructive de protecţie antiseismică.

4.4.5 Concluzii finale ale rezultatelor investigaţiilor experimentale şi analizei

comportmentului dinamic al clădirii Universităţii din Craiova Corp B

Ȋn ansamblu, structura de rezistenţă a corpului B expertizată prin investigaţii

dinamice experimentale/instrumentale, prezintă un nivel de flexibilizare inadmisibil de

ridicat, având în vedere dimensiunile geometrice în plan orizontal şi înălţimea

construcţiei, precum şi cerinţele restrictive actuale în privinţa limitării deformabilităţii

laterale.


37

S-a constatat existenţa unui proces avansat de degradare a caracteristicilor elastice

(de flexibilitate/rigiditate), provenind atât din conceptul iniţial de conformare structurală şi

proiectare a construcţiei, cât şi din efectele distructive generate de acţiunea mişcărilor

seismice care s-au succedat în perioada anilor 1940-1990.

Procesul de degradare elastică este practic identic pe ambele direcţii principale ale

corpurilor B/I şi B/II, aşa cum rezultă din valorile perioadelor/frecvenţelor fundamentale

proprii de vibraţie, obţinute prin măsurători instrumentale, precum şi din valorile gradelor

efective de asigurare la acţiuni seismice.

Astfel, sensibilitatea dinamică şi vulnerabilitatea seismică sunt

semnificative, atât pe direcţia Nord-Sud, cât şi pe direcţia Est-Vest.

Valorile excesive ale perioadelor fundamentale proprii de vibarţie obţinute

instrumental, diferenţierea acestora în toate zonele investigate precum şi degradarea

caracteristicilor de rigiditate laterală, pun în evidenţă existenţa unor cauze subiective

sau obiective, dintre care cele mai importante ar fi:

• Flexibilitatea exagerată a structurilor de rezistenţă a celor două corpuri (B/I şi

B/II), rezultată din conceptul iniţial defectuos de proiectare precum şi din degradările

survenite pe timpul exploatării clădirii (inclusiv acţiunile seismice intensive).

• Inexistenţa unei participări şi conlucrări concludente a pereţilor de

compartimentare şi perimetrali la solicitări laterale, datorită avarierii acestora pe durata


• Dizlocarea planşeului de beton armat din zona centrală a corpului B/I, rezemat

pe pereţii "nucleului rigid" format de casa scării principale.

• Discontinuităţile geometrice şi elastice majore existente, atât în plan orizontal

cât şi în plan vertical, disproporţii între înălţimile stâlpilor şi deschiderile grinzilor şi

distribuţia aleatoare a încărcărilor gravitaţionale.

• Efectul redus de "şaibă orizontală rigidă" între structurile de rezistenţă ale

corpurilor B/I şi B/II, pe direcţia N-S.

• Deteriorări structurale accidentale sau inexactităţi şi deficienţe de execuţie a

lucrărilor de construcţie.

• Defecţiuni ascunse şi diversificate în componentele structurilor de rezistenţă

(fisuri/segregări/coroziuni), care nu pot fi identificate vizual datorită finisajelor.

. • Neomogenitatea caracteristicilor fizico-mecanice ale elementelor structurale şi

probabila alterare în timp a calităţii materialelor componente (beton/oţel).

Având în vedere observaţiile expuse anterior, rezultă că în prezent structura de

rezistenţă a corpului B (în ansamblu) se situează în categoria construcţiilor de "tip flexibil"


38

(Tefectivmediu > 1.2 s). Această constatare este în contradicţie cu înălţimea relativ redusă şi

dimensiunile destul de mari ale clădirii în plan orizontal.

Având ȋn vedere configuraţia geometrică spaţială a corpului B, ar fi trebuit ca

structura de rezistenţă să se încadreze cel puţin în categoria construcţiilor de "tip

semirigid" (0.6 s < Tefectivmediu < 1.2 s). Această cerinţă necesară va putea fi realizată prin

majorarea caracteristicilor globale de rigiditate, în urma efectuarării lucrărilor de

consolidare.

Din analiza şi interpretarea rezultatelor obţinute prin investigaţii dinamice

experimentale/instrumentale, au rezultat unele constatări cu caracter particular privind

starea fizică actuală ă celor două corpuri (B/I şi B/II), cum ar fi:

• Existenţa unei incompatibilităţi între caracteristicile de rigiditate laterală ale

corpurilor B/I şi B/II pe direcţia N-S, probabil datorită prezenţei golului cu dimensiuni

mari în care sunt amplasate laboratoarele de Fizică şi Chimie.

• Rezultatele cercetărilor experimentale atestă funcţia de "nucleu rigid" a casei

scării principale, în special pe direcţia N-S.

• Zonele din imediata vecinătate a scării principale (corp B/I) nu conlucrează cu

"nucleul rigid" al acesteia, ca urmare a dizlocării planşeelor care reazemă pe pereţii

portanţi interiori.

• La corpul B/I zona către Est este relativ mai echilibrată elastic şi inerţial decât

zona situată către Vest, pe direcţia N-S.

• Se constată o comportare dinamică destul de omogenă pe direcţia E-V, atât a

corpului B/I (în lungul culoarului), cât şi a corpului B/II (datorită unei conformări

structurale mai favorabile).

Valorile efective ale gradelor de asigurare la acţiuni fiind inferioare celor minime

admise:

Refectiv < Rminim = 0.60

ȋmpreună cu valorile perioadelor fundamentale proprii de vibraţie (corespunzătoare

ambelor direcţii), argumentează necesitatea şi obligativitatea aplicării unor măsuri

urgente de intervenţie asupra structurilor de rezistenţă ale corpurilor B/I şi B/II, prin

lucrări de consolidare locală/generală şi reparaţii capitale.

Pentru ilustrarea acestor constatări, se prezintă în continuare limitele

inferioare/superioare ale domeniului de variaţie pentru deplasările laterale absolute,

corespunzătoare celor două corpuri şi pe ambele direcţii.

• CORP B/I

* direcţia N-S 4.91 cm < ∆el,ef < 8.60 cm


39

* direcţia E-V 4.52 cm < ∆el,ef < 7.06 cm

• CORP B/II

* direcţia N-S 5.51 cm < ∆el,ef< 6.40 cm

* direcţia E-V 3.92 cm < ∆el,ef < 5.25 cm

Limitele maxime admise în domeniul elastic, pe ambele direcţii, în

conformitate cu prevederile Normativului P100-92, sunt următoarele:

• CORP B/I ∆el,max = 1.52 cm

• CORP B/II ∆el,max = 1.20 cm

Se constată o depăşire notabilă a deplasărilor laterale efective în raport cu cele

maxime admise.

Ȋn concluzie putem să facem următoarele afirmaţii:

1. Structurile de rezistenţă ale celor două corpuri B/I şi B/II au fost proiectate şi

conformate structural în concept exclusiv gravitaţional, la nivelul anilor 1930-1940.

Astfel, nu au fost prevăzute măsuri constructive, chiar elementare, de protecţie

antiseismică.

2. Corpurile (tronsoanele) componente ale clădirii expertizate prezintă importante

discontinuităţi geometrice, elastice şi inerţiale (pe toate direcţiile), cu abateri de la

regulile şi conceptele specifice alcătuirii structurilor de rezistenţă la cutremure.

3.Conformarea şi dimensionarea componentelor structurale sunt conceptual

deficitare, cu un nivel iniţial necuantificat de asigurare la acţiuni seismice puternice. Cu

toate degradările şi avariile produse de cutremurul din 4 martie 1977, construcţia nu a

suferit un colaps generalizat, datorită unei rezistenţe întâmplătoare la acţiunile laterale,

ca urmare a prezenţei unui mare număr de pereţi de compartimentare, cu funcţie

disipativă importantă.

5. Investigaţiile experimentale şi teoretice întreprinse, au pus în evidenţă un grad

ridicat de flexibilitate elastică şi o sensibilitate dinamică deosebită, pentru cele două

unităţi structurale expertizate - fig. 4.22 a, b.

7. Ȋn starea fizică şi tehnică existentă la data investigaţiilor, cele două corpuri ale

clădirii expertizate prin investigaţii instrumentale şi prin analize numerice multiple şi

complexe, aveau un nivel redus de protecţie antiseismică, inferior prevederilor conţinute

în reglementările şi normele naţionale şi internaţionale (inclusiv Normativul P100-92).

8. Ȋn situaţia existentă la data investigaţiilor, capacitatea de rezistenţă şi deformare a

clădirii, nu corespundea cerinţelor actuale de protecţie antiseismică, şi în consecinţă,

comportarea la un cutremur intensiv, din categoria celui produs la 4.03.1977, este

incertă.


40

Fig. 4.22 a, b Sensibilitatea dinamică şi vulnerabilitatea seismică pe direcţia N-S şi E-V

Ȋn acest sens, vulnerabilitatea potenţială a construcţiei, la acţiuni seismice, poate fi

apreciată ca fiind la acel moment mai ridicată decât înaintea cutremurului din

4.03.1977.

Condiţia corespunzătoare stării limită de deformabilitate laterală este, în situaţia


41

analizată, mult mai severă decât condiţia limită de rezistenţă şi stabilitate, deoarece

raportul caracteristicilor globale de rigiditate laterală "necesară" Knecesară (ce urmează a

fi asigurată prin lucrări de consolidare) şi cea "efectivă" Kefectivă (evaluată în acel

moment), a rezultat:

Knecesară<Kefectivă ≈ 3.9

10. Datele obţinute în urma desfăşurării întregului program complex şi riguros de

investigare experimentală, prelucrarea, interpretarea şi extrapolarea informaţiilor

furnizate instrumental, argumentează fără echivoc necesitatea iniţierii de urgenţă a

lucrărilor de consolidare a structurilor de rezistenţă ale corpurilor B/I şi B/II care

alcătuiesc clădirea investigată.

13. "Parametrii sintetici de performanţă" prezentaţi în tabelele următoare pentru

structurile de rezistenţă ale corpurilor B/I şi B/II, au rezultat din ansamblul analizelor

complexe, experimentale şi teoretice, efectuate.

Tab. 4.14 Parametri sintetici de performanţă specifici structurilor de rezistenţă - Corp B/I

Perioade fundamentale de vibraţie [s]

Deplasări elastice absolute maxime [mm]

Grade de asigurare seismice [R]

T(N-S) T(E-V) ∆(N-S) ∆(E-V) R(N-S) R(E-V)

Valori medii ȋn situaţia existentă EFECTIVE 1.33 1.32 59.4 58.5 0.30 0.30

Valori limită necesare PERIOADE MAXIME

0.72 0.72 — — — —

DEPLASĂRI ABSOLUTE MAXIME ADMISE

— — 15.2 15.2 — —

GRADE MINIME DE ASIGURARE SEISMICĂ

— — — — 0.60 0.60

Tab. 4.15 Parametri sintetici de performanţă specifici structurilor de rezistenţă - Corp B/II

Perioade fundamentale de vibraţie [s]

Deplasări elastice absolute maxime [mm]

Grade de asigurare seismice [R]

T(N-S) T(E-V) ∆(N-S) ∆(E-V) R(N-S) R(E-V) Valori medii ȋn situaţia existentă

EFECTIVE 1.33 1.77 59.4 46.0 0.30 0.38 Valori limită necesare

PERIOADE MAXIME

0.72 0.72 — — — —

DEPLASĂRI ABSOLUTE MAXIME ADMISE

— — 12.0 12.0 — —

GRADE MINIME — — — — 0.60 0.60


42

DE ASIGURARE SEISMICĂ

Aceste informaţii sistematizate au fost folosite la întocmirea şi definitivarea

proiectului tehnic şi a detaliilor de execuţie, privind remedierea stării fizice şi tehnice

actuale a întregului corp B al clădirii Universităţii din Craiova.

5. Concluzii generale, contribuţii personale şi direcţii de cercetare ulterioare

5.1 Concluzii generale Zonarea teritoriului României pe baza intensităţii seismice, încadrează

municipiul Craiova şi zona metropolitana ȋn zona seismică D, de grad seismic 8.

Seismicitatea crescută din această zonă raportată la zonele adiacente se datorează

unei falii crustale orientată pe direcţia N-S pe meridianul Craiovei, care intră în

rezonanţă, la apariţia undelor seismice venite din epicentrul Vrancea.

Substraturile diferenţiate din punct de vedere litologic pe care se aşează

municipiul Craiova şi ȋntreaga zonă adicentă cu localităţile existente, face ca efectele

seismelor să nu fie uniforme în regiunea urbană şi periurbană.

Zona piemontană înaltă şi terasele (a-V-a, a-IV-a şi a-III-a), cu substrat format

preponderent din roci neconsolidate psefito-psamitice, atenuează efectele seismului,

în timp ce terasa a-II-a, I-a şi lunca, cu roci preponderent pelitice, mâloase, se

comportă elastic amplificând efectele seismului.

Trecerile de la unitatea centrală la unitatea morfologică vecină, de terasă ori

luncă care se realizeza prin frunţile de terase, prezintă pante mari, ce măresc

instabilitatea terenului în timpul unui seism. Acest fapt poate genera alunecări,

surpări sau alunecări – surpări. Cele mai expuse sunt aşezările de pe malul drept al

Jiului, unde există numeroase alunecări de teren active sau stabilizate, care pot fi

reactivate de mişcarea seismică.

Zonarea seismică a teritoriului municipiului Craiova, după modul de

manifestare seismică a substratului, bazată pe efectele cutremurului din 1977, şi

apreciată ca intensitate seismicǎ pe scara MSK cf STAS 11100/1993 şi parametrilor de

zonare a seismicităţii teritoriului studiat cf normativului P100/1992 (având ca perioadă

medie de revenire a cutremurelor cu intensitate mai mare de 6 grade pe scara Richter),

comportă pe măsura creşterii intensităţii seismice, următoarele zone:

• zona 1 – zona piemontană înaltă, pe care se desfăşoară cartierul Bariera Vâlcii,

cu efecte mai reduse decât zona 2;


43

• zona2 – terasele V, IV, III, cu cartierele Brazdă, Rovine, Calea

Bucureşti, Sărari, zona centrală, vor resimţi efectul seismic mai slab decât zona

3;

• zona 3 – terasa a-II-a, pe care sunt aşezate cartierele: Craioviţa Nouă, 1 Mai,

Romaneşti şi Valea Roşie, va prezenta distrugeri mai mici decât zona 4;

• zona 4 – terasa I-a şi lunca Jiului, în care se află cartierele Brestei, Nisipului,

Luncă şi Catargiu vor fi cele mai afectate în urma unui seism cu intensitate MSK mai

mare de 6, datorită prezenţei depozitelor nisipoase slab consolidate sau

neconsolidate. Saturate în apă, acestea suferă la cutremure un proces de

lichefiere, fiind supuse unor solicitări de forfecare, manifestând o tendinţă de

îndesare, la care se opune apa din pori. [forum.transira.ro/download.php?id=60136]

Pornind de la analizarea ȋnregistrărilor realizate ȋn Craiova la ultimele işcări

seismice puternice cu epicentrul ȋn Vrancea - 1977, 1986, 1990 - s-a putut trege

concluzia că cele mai puternice efecte locale sunt detectabile în componenta

transversală a mişcării seismice (TRA) observată din înregistrările cutremurelor

vrâncene puternice. Fiind vorba de surse cu adâncime intermediară, detaliile referitoare

la efectele locale se modifică însă de la un eveniment la altul, ceea ce duce la concluzia

că efectele seismice induse de condiţiile geologice locale nu sunt independente de

influenţa sursei.

Etapele prelucrării primare a înregistrărilor accelerografice obţinute în timpul

cutremurelor puternice vrâncene (1986-1990) sunt exemplificate pe înregistrările

efectuate ȋn locaţia din centrul Craiovei din inima Regiunii Oltenia, staţia seismică 12,

poziţionată ȋn clădire tip S+P+7E, cadre din beton armat şi zidărie, iar datele generale

despre principalele mişcări seismice ȋncepând cu cel din 4 martie 1977 şi până la cel

din 25 aprilie 2009 au fost prezentate ȋn capitolul 1.

Pentru etapa de zonare seismică a Regiunii Oltenia examinarea rezultatelor

obţinute permite formularea mai multor constatări:

- argumentul p, introdus conform legii lui Blake, este adecvat, în sensul că dreapta de

regresie traversează cu o bună simetrie norul de puncte reprezentativ pentru situaţiile

locale de la diferitele staţii din ţară cap. 2, fig. 2.8 - 2.12 ;

- răspândirea statistică este mai pronunţată pentru evenimentul din 1986.08.30 decât

pentru evenimentul din 1990.05.30;

- atenuarea este mai rapidă pentru evenimentul din 1986.08.30 decât pentru

evenimentul din 1990.05.30, deşi adâncimea de focar declarată a fost mai mare

pentru primul eveniment fig. 2.8 - 2.12;


44

- la un acelaşi eveniment directivitatea radiaţiei a fost diferită pentru diferitele benzi

spectrale;

- în timp ce directivitatea radiaţiei a fost cu aproximaţie pe direcţia NE-SW pentru

evenimentul din 1986.05.30, ea a fost cu aproximaţie pe direcţia N-S pentru

evenimentul din 1990.05.30;

- tendinţa mai marcată de radiaţie spre sud în cazul evenimentului din 1990.05.30 este

în acord cu unele concluzii ale anchetei macroseismice din nord-estul Bulgariei,

conform cărora efectele acestui eveniment ar fi fost mai severe decât ale evenimentului

din 1977.03.04 [Borcia, 2008].

Concluzii pentru studiile de microzonare a Municipiului Craiova Spectrele de răspuns determinate pentru evenimentele din 1986.08.30 şi 1990.05.30 -

reflectă, sub o ordonare aproximativă de hartă, răspunsul seismic pentru staţia CRV1

din Municipiul Craiova. Examinarea spectrelor arată:

� prezenţa unor vârfuri spectrale principale la perioade scurte (cca. 0.5 s la

1986.08.30 şi cca. 0.3 s la 1990.05.30);

� prezenţa unui vârf spectral secundar la perioade lungi (cca, 1,5 s la 1986.08.30);

� diferenţe considerabile ale ordonatelor spectrale, între curbele care corespund

unor direcţii azimutale diferite.

Examinarea spectrelor discrete de intensităţi instrumentale evidenţiază:

� diferenţe de configuraţie care sunt omoloage celor evidenţiate de spectrele de

răspuns;

� o tendinţă comună de deplasare spre perioade mai scurte a ordonatelor

spectrale maxime, atunci când se trece de la primul eveniment la cel de al doilea.

Influenţa mecanismului de focar este predominantă asupra condiţiilor

geologice locale şi se manifestă la mai multe amplasamente, inclusiv cele din

Craiova (deşi condiţiile de teren sunt aceleaşi): diferenţe considerabile între

ordonatele spectrale pentru diferite direcţii azimutale; diferenţe considerabile

între vârfurile spectrale de la un cutremur la altul. În Craiova, pachetele geologice

superficiale nu se comportă ca filtre dinamice puternice.

Pentru cutremurele puternice viitoare, sunt de aşteptat vârfuri spectrale la

perioade lungi, care pot diferi însă de ceea ce s-a constatat la cutremurul din

1977.03.04 (poate chiar în jurul valorii de 2.25 s, vârf spectral prezent în cazul

componentei EW a accelerogramei INCERC, 1977.03.04). Datele de provenienţă

instrumentală şi prelucrările acestora nu susţin o microzonare seismică a

oraşului Craiova.


45

Observaţia instrumentală evidenţiază faptul că există tendinţe marcate de lungire

a perioadelor de control, atunci când severitatea evenimentului seismic (cuantificată

după caz, prin magnitudine sau prin intensitate) creşte. Această tendinţă de lungire

corespunde fizicii generării cutremurelor. O magnitudine ridicată corespunde unei

lungimi de rupere mari şi unui timp mai lung de propagare a ruperii în lungul liniei de

rupere, ceea ce favorizează tendinţa de creştere a importanţei relative a perioadelor

lungi de oscilaţie a terenului.

Baza de date utilizată pentru Craiova este relevantă, cel puţin dacă aceasta se

compară cu bazele de date similare pentru alte oraşe mari. Sunt puţine cazuri în care

să se dispună de înregistrări ale mişcării seismice produse de mai multe cutremure

puternice, de natura unor cutremure aşteptate să se producă relativ frecvent în viitor.

Cutremurul din 4 martie 1977 a lovit, cu o forţă distructivă rar întîlnită, nouă

judeţe ale ţării printre care şi judeţul Dolj.

Lucrarea prezintă rezultatele investigaţiilor dinamice experimentale efectuate

asupra unor clădiri de importanţă deosebită din Craiova, care au fost afectate de

cutremurul major de la 4 martie 1977.

Au fost selecţionate următoarele clădiri pentru investigarea comportamentului

dinamic:

1. Căminul studenţesc nr. 10;

2. Facultatea de Mecanică;

3. Facultatea de Electrotehnică;

4. Universitatea din Craiova Corp B.

Selectarea celor patru categorii de clădiri a avut la bază următoarele criterii:

- conceptul de proiectare:

- seismic - Căminul studenţesc nr. 10 şi Facultatea de Electrotehnică;

- gravitaţional - Facultatea de Mecanică şi Universitatea din Craiova Corp B.

- tipul structural:

- pereţi structurali din beton armat - Căminul studenţesc nr. 10;

- pereţi portanţi din cărămidă plină - Facultatea de Mecanică şi Universitatea din

Craiova Corp B;

- cadre din beton armat - Facultatea de Electrotehnică.

Pentru fiecare dintre aceste clădiri sunt prezentate ȋn continuare atât datele de intrare


46

cât şi concluziile investigaţiilor experimentale.

1. Căminul studenţesc nr. 10

Date de intrare:

Sistemul constructiv si structural de conformare a edificiului este sistem portant şi

este realizat ȋn exclusivitate din diafragme verticale de rezistenţă dispuse pe ambele

direcţii.

Excitaţia exterioară care a permis ȋnregistrarea vibraţiilor ce se manifestă ȋn clădire,

a provenit din agitaţia microseismică (cu caracter permanent) şi din traficul stradal,

definite ca surse perturbatoare de natură aleatoare şi de intensitate moderată.

Concluziile investigaţiilor experimentale:

1. Valorile frecvenţelor / perioadelor fundamentale proprii de vibraţie "măsurate

instrumental" sau "corectate", identificate pe cele două direcţii, se ȋncadrează ȋn

domeniul celor acceptabile pentru sistemul structural specific construcţiei investigate.

2. Structura de rezistenţă a clădirii prezintă o echilibrare elastică şi inerţială

satisfăcătoare pe ambele direcţii.

3. Apariţia si manifestarea fenomenului de torsiune, generat de caracteristicile

elastice structurale (flexibilitate / rigiditate), sunt nesemnificative, deşi raportul

dimensiunilor ȋn plan ale clădirii este de cca. 2.5. Rezultă deci că centrul de rigiditate

(C.R.) este situat ȋn vecinătatea centrului masic (CM), datorită simetriei geometrice şi

elastice structurale existente.

4. Rigiditatea laterală pe direcţia transversală, superioară celei

corespunzătoare direcţiei longitudinale, rezultă din valorile frecvenţelor proprii măsurate

(ftrans>flong), corespunde specificului sistemului structural al construcţiei.

5. Se constată existenţa unei conlucrări, ȋn plan orizontal şi pe ambele direcţii,

a diafragmelor verticale de rezistenţă.

6. Valoarea frecvenţei proprii obţinută pe direcţia longitudinală, confirmă

participarea pereţilor exteriori, alcătuiţi din panouri prefabricate de beton armat, precum

şi monolitizarea acestora cu diafragmele transversale.

7. Dacă se admite o conformare elastică şi inerţială identică pe cele două

direcţii, prin impunerea satisfacerii condiţiei limită de deformabilitate laterală (ȋn

conformitate cu prevederile Normativului PI00-92 - aflat ȋn vigoare la data investigaţiilor

experimentale), pentru frecvenţa proprie fundamentală de vibraţie "minimă" necesară se

estimează valoarea:

f(minim) ≈ 2.5 Hz

de unde rezultă valoarea "maximă" necesară a perioadei proprii fundamentale de


47

vibraţie:

T(maxim) = 0.40 s

8. Pe baza consideraţiilor expuse la punctul 7, pentru "gradele de asigurare la

acţiuni seismice" s-au obţinut următoarele valori estimative:

- pe direcţia transversală:

R = 0.69.. .0.90

- pe direcţie longitudinală:

R = 0.48...0.64

9. Ȋn conformitate cu Normativul P100 – 92, pentru construcţiile ȋncadrate ȋn

clasa a IlI-a de importanţă, valoarea minimă a gradului de asigurare la acţiuni

seismice rezultă:

R minim=0.5.

10. Ȋn starea tehnică existentă la momentul investigaţiilor, clădirea

Căminului studenţesc nr. 10 de la Universitatea din Craiova nu necesita intervenţii

imediate de consolidare structurală, ȋn vederea ameliorării nivelului de protecţie

antiseismică.

Ȋn conformitate cu elementele expuse la punctele 8 şi 9, concluzia a fost că

structura clădirii prezintă un grad moderat de vulnerabilitate seismică.

2. Facultatea de Mecanică

Date de intrare:

Structurile de rezistenţă ale clădirii, executate ȋn perioada anilor 1898-1901, au fost

proiectate ȋn concept exclusiv gravitaţional, fără a se fi avut ȋn vedere cele mai

elementare măsuri de protecţie antiseismică. Din acest motiv, construcţia a suferit

numeroase şi importante deteriorări şi avarii, cauzate de vulnerabilităţile potenţiale

existente la mişcări seismice, care au fost puse ȋn evidenţă ȋn special pe timpul


Clădirea investigată experimental este compusă dintr-un corp central (parter +

mansardă), situat ȋn axul median de simetrie al ansamblului construit, şi două tronsoane

laterale (subsol parţial + parter + etaj), fiecare fiind alcătuit din trei corpuri dezvoltate pe

direcţia LONGITUDINALĂ conectate perpendicular de un corp dispus pe direcţia

TRANSVERSALĂ cu acelaşi regim de înălţime.

Ȋn plan, construcţia are o formă total neregulată, alcătuită din numeroase unităţi

structurale cu dimensiuni destul de mari, integrate întregii clădiri, fără existenţa unor

rosturi de separare ȋntre principalele corpuri componente.


48

Structurile verticale de rezistenţă a tuturor corpurilor sunt realizate din pereţi

portanţi de zidărie de cărămida (plină/presată) şi mortar de var. Grosimea acestora este

variabilă, la parter fiind de 56 cm, iar la etaj de 42 cm.

Planşeele, deşi au o conformare diversă, au toate elementele principale de

rezistenţă executate din grinzi metalice (profile laminate) cărora le sunt asociate

bolţişoare din cărămidă, corpuri ceramice sau confecţii din lemn.

Fundaţiile pereţilor portanţi sunt alcătuite din zidărie de cărămidă, prevăzută la

partea inferioară cu o talpă continuă de beton simplu cu grosimea cuprinsă ȋntre 20 şi 50

cm.


a) Structurile de rezistenţă a celor trei unităţi investigate experimental (tronsoanele A, B şi

turnul central), integrate clădirii Facultăţii de Mecanică din Craiova, au fost proiectate şi

conformate structural ȋn concept exclusiv gravitaţional, la nivelul tehnicii construcţiilor din

perioada de sfârşit a secolului trecut. Ȋn această situaţie, nu au fost prevăzute măsuri

constructive, chiar elementare, de protecţie antiseismică;

b) Corpurile componente, aferente ansamblului construit, prezintă numeroase asimetrii

geometrice, elastice şi inerţiale (pe toate direcţiile) cu abateri grave de la regulile,

principiile şi conceptele specifice alcătuirii structurilor rezistente la cutremure. Mai mult,

clădirea, ale cărei dimensiuni sunt extinse ȋn plan orizontal, nu are prevăzute rosturi de

separare ȋntre principalele tronsoane conectate prin monolitizare continuă;

c) Conformarea şi dimensionarea pereţilor portanţi şi planşeelor (fără centuri de

rigidizare) prezintă deficienţe conceptuale, având un nivel necontrolabil de asigurare la

acţiuni seismice. Cu toate degradările şi avariile de proporţii constatate, ca urmare a

cutremurului din 4 martie 1977, construcţia nu a suferit un colaps generalizat datorită

unei rezistenţe ȋntâmplătoare la acţiuni laterale precum şi a prezenţei unui număr mare

de pereţi de compartimentare cu funcţie disipativă importantă;

d) Lucrările de consolidare şi reparaţii capitale executate după 4 martie 1977, deşi au fost

limitate, nu au fost realizate integral. Rezultă deci, că ȋn situaţia actuală dezechilibrările

elastice, inerţiale şi dinamice existente ȋncă din momentul realizării clădirii, accentuate de

efectele distructive produse de cutremurul din 4.03.1977 (inclusiv a celui din 10 noiembrie

1940), se menţin şi ȋn prezent.

e) Datorită modului superficial ȋn care s-au tratat lucrările de remediere, ȋn prezent

capacitatea de rezistenţă şi de deformare a elementelor structurale nu corespund

cerinţelor actuale de protecţie antiseismică, şi ȋn consecinţă, comportarea clădirii la un

viitor cutremur intensiv (din categoria celui produs la 4.03.1977) este practic incertă ȋn


49

acest sens, se poate aprecia că vulnerabilitatea seismică a clădirii este mult mai ridicată

decât înaintea cutremurului din 4.03.1977.

f) Investigaţiile dinamice experimentale/instrumentale au pus ȋn evidenţă

existenţa unor sensibilităţi dinamice pronunţate şi implicit o potenţială şi generalizată

vulnerabilitate la acţiuni seismice intensive.

g) Degradarea capacităţii de rezistenţă şi a caracteristicilor de rigiditate laterală

a pereţilor portanţi la acţiuni orizontale, care se manifestă diferenţiat ȋn toate corpurile

aferente clădirii (pe ambele direcţii), a fost identificată şi localizată prin:

• valorile frecvenţelor/perioadelor proprii de vibraţie determinate prin măsurători

instrumentale;

• valorile efective ale "gradelor de asigurare la acţiuni seismice";

h) Ȋn starea tehnică din momentul investigaţiilor experimentale, ansamblul structural al

clădirii Facultăţii de Mecanică din Craiova, se situează la un nivel de flexibilizare

inadmisibil, cu mult peste cel minim necesar rezultat din recomandările sau prevederile

reglementărilor actuale (româneşti sau internaţionale) cu privire la protecţia antiseismică a

construcţiilor.

i) Alcătuirea structurală a planşeelor, prin diversitatea şi neomogenitatea constructivă şi

fără existenţa unor centuri de rigidizare, nu asigură o conlucrare a pereţilor portanţi ȋn plan

orizontal şi deci compatibilitatea deplasărilor laterale la acţiuni seismice de ȋnaltă

severitate.

j) Se constată o tendinţă de dizlocare a unor pereţi perimetrali situaţi ȋn zonele

caracterizate prin valori joase ale frecvenţelor fundamentale proprii de vibraţie şi implicit

prin valori reduse ale "gradului de asigurare la acţiuni seismice". De altfel, ȋn aceste zone

s-au manifestat degradări substanţiale, cu caracter spaţial, pe timpul cutremurului din 4

martie 1977.

k) Degradarea diferenţiată a sistemelor structurale investigate poate fi atribuită şi apariţiei

fenomenului defavorabil de torsiune locală sau generală, datorat discontinuităţilor elastice

şi inerţiale genetice ale construcţiei.

l) Multitudinea frecvenţelor existente ȋn vecinătatea celor fundamentale proprii de vibraţie

precum şi dispersia acestora reconfirmă gradul avansat de deteriorare structurală, ca

urmare a alterării caracteristicilor fizico-mecanice ale materialelor ȋn timp şi a multiplelor

degradări şi dislocări (aparente sau ascunse) produse de acţiunea cutremurelor pe

parcursul acestui secol. Se constată astfel că structurile de rezistenţă investigate

experimental nu posedă o "identitate dinamică" unitară, predominantă şi stabilă;

m) Valorile efective ale "gradelor de asigurare la acţiuni seismice" (Refectiv) s-au obţinut din


50

condiţiile corespunzătoare stărilor limită de deformabilitate laterală au rezultat inferioare

valorii minime (Rminim), adică :

Refectiv = 0.21...0.55<Rminim

conform Normativului P100-92, pentru construcţiile încadrate ȋn clasa a II-a de

importanţă:

Rminim=0.60.

Se poate constata că valorile globale pentru Refectiv (corespunzătoare celor trei unităţi

structurale examinate experimental), determinate prin analize numerice pe baza condiţiilor

stărilor limită de rezistenţă şi stabilitate, se situează la limita inferioară a intervalului de

variaţie precizat mai sus;

n) Ȋmprăştierea şi diferenţierea notabilă a valorilor Refectiv obţinute, cuantifică rezervele de

rezistenţă actuale ale construcţiei precum şi comportarea haotică şi necontrolabilă ȋn cazul

unui eventual cutremur puternic.

3. Facultatea de Electrotehnică

Date de intrare:

Execuţia lucrărilor de construcţie s-au încheiat în anul 1973 şi în consecinţă

structura de rezistenţă a fost proiectată numai la încărcări gravitaţionale şi acţiunea

vântului. Clădirea FACULTĂŢII DE ELECTROTEHNICĂ - Universitatea Craiova are

structura de rezistenţă alcătuită din cadre de beton armat, lucrările de execuţie fiind

încheiate în anul 1973.


a) Investigaţiile dinamice experimentale/instrumentale au pus în evidenţă că în

momentul efectuării investigaţiilor experimentale (1996), structura de rezistenţă asigura

întregii clădiri a Facultăţii de Electrotehnică o echilibrare elastică şi inerţială acceptabilă

şi în consecinţă a rezultat un grad moderat de vulnerabilitate seismică.

b) Rezervele din momentul respectiv de rezistenţă şi deformabilitate la acţiunea

mişcărilor seismice sunt datorate probabil unor supradimensionări a componentelor

structurale (în special celor aferente ZONEI C), precum şi faptului că a fost luat în

considerare acţiunea vântului, având în vedere înălţimea construcţiei (H ~ 45 m).

c) Valorile globale ale gradelor de asigurare, obţinute prin medierea celor determinate în

plan orizontal, au rezultat:

ZONA "A"

* direcţia transversală: Ref.med=0.79

* direcţia longitudinală: Ref.med=0.83


51

ZONA "B"

* direcţia transversală: Ref.med=0.87

* direcţia longitudinală: Ref.med=0.84

d) Ȋntrucât a rezultat ȋn toate zonele examinate şi pe ambele direcţii

(transversală/longitudinală)

Refectiv>Rminim =0.60

s-a considerat că nu se impun lucrări ample de remediere a situaţiei existente la acea

dată.

4. Universitatea din Craiova Corp B

Date de intrare:

Execuţia lucrărilor de construcţii ale corpului B au fost iniţiate în anul 1935.

Realizarea corpului B/I s-a finalizat până în anul 1940, iar a corpului B/II după anul 1952.

Ȋn consecinţă structurile de rezistenţă ale corpurilor B/I şi B/II (integrate monolit), care

definesc ansamblul structural nominalizat prin "corp B", au fost proiectate în concept

exclusiv gravitaţional, fără să se fi avut în vedere cele mai elementare măsuri

constructive de protecţie antiseismică.

Cutremurul din 4 martie 1977 a produs degradări şi avarii importante şi de

amploare, în special asupra pereţilor de compartimentare.


1. Structurile de rezistenţă ale celor două corpuri B/I şi B/II au fost proiectate şi

conformate structural în concept exclusiv gravitaţional, la nivelul anilor 1930-1940.

Astfel, nu au fost prevăzute măsuri constructive, chiar elementare, de protecţie

antiseismică.

2. Corpurile (tronsoanele) componente ale clădirii expertizate prezintă importante

discontinuităţi geometrice, elastice şi inerţiale (pe toate direcţiile), cu abateri de la

regulile şi conceptele specifice alcătuirii structurilor de rezistenţă la cutremure.

3. Conformarea şi dimensionarea componentelor structurale sunt conceptual

deficitare, cu un nivel iniţial necuantificat de asigurare la acţiuni seismice puternice. Cu

toate degradările şi avariile produse de cutremurul din 4 martie 1977, construcţia

nu a suferit un colaps generalizat, datorită unei rezistenţe întâmplătoare la

acţiunile laterale, ca urmare a prezenţei unui mare număr de pereţi de

compartimentare, cu funcţie disipativă importantă.

4. Ȋn prezent, structurile de rezistenţă nu conlucrează cu pereţii de


52

compartimentare şi perimetrali. Pe timpul cutremurului care s-a manifestat la 4 martie

1977, s-au produs degradări multiple şi generalizate în pereţii existenţi, precum şi

dizlocarea accentuată a acestora.

Reparaţiile efectuate ulterior au fost superficiale şi inconsistente, încât şi în situaţia

existentă pereţii sunt inactivi din punct de vedere al acţiunilor laterale.

5. Investigaţiile experimentale şi teoretice întreprinse, au pus în evidenţă un grad

ridicat de flexibilitate elastică şi o sensibilitate dinamică deosebită, pentru cele

două unităţi structurale expertizate.

6. Multitudinea şi diversitatea perioadelor/frecvenţelor fundamentale proprii de

vibraţie, obţinute prin măsurători dinamice instrumentale, demonstrează că în starea

tehnică actuală cele două unităţi structurale investigate nu au o identitate elastică şi

dinamică unitară.

7. Ȋn starea fizică şi tehnică existentă la data investigaţiilor, cele două corpuri ale

clădirii expertizate prin investigaţii instrumentale şi prin analize numerice multiple şi

complexe, aveau un nivel redus de protecţie antiseismică, inferior prevederilor

conţinute în reglementările şi normele naţionale şi internaţionale (inclusiv Normativul

P100-92 - aflat ȋn vigoare la momentul investigării).

8. Valorile globale ale gradelor de asigurare, obţinute prin medierea

celor determinate în plan orizontal, au rezultat:

• CORP B/I

* direcţia N-S: Ref.med = 0.30

* direcţia E-V: Ref.med = 0.30

• CORP B/II

* direcţia N-S: Ref.med = 0.30

* direcţia E-V: Ref.med = 0.38

Se face observaţia că în aceste estimări nu a fost inclusă valoarea Refectiv(N-S) =

0.63, corespunzătoare "nucleului rigid" al casei scării, care reprezintă o situaţie cu totul

particulară (corp B/I).

10. Valorile tuturor "gradelor efective de asigurare la acţiuni seismice" obţinute sunt

inferioare valorii minime (Rminim= 0.60), prevăzute în Normativul P100-92, corespunzător

construcţiilor încadrate în clasa a II-a de importanţă, adică:

Refectiv < Rminim =0.60.


53

5.2 Unele precizări finale

În perioada efectuării investigaţiilor dinamice experimentale asupra celor patru

clădiri menţionate în capitolul 4 erau în vigoare reglementările privind protecţia

antiseismică conţinute în Normativul P100-92, inclusiv completările şi modificările intrate

în vigoare la data de 01.01.1997.

Ulterior au fost adoptate Codul de proiectare antiseismică P100-1/2006 şi Codul

P100-3/2008 privind elaborarea lucrărilor de intervenţie asupra structurilor afectate de

cutremure sau insuficient asigurate la acţiunea seismică. În acest sens se prezintă în

continuare o sinteză cu privire la definirea şi determinarea indicatorilor seismici, inclusiv

a claselor de risc seismic.

5.2.1 Definirea indicatorilor seismici

Decizia finală cu privire la evaluarea siguranţei structurii de rezistenţă a unei

clădiri şi încadrarea acesteia în clasa de risc seismic, precum şi elaborarea lucrărilor de

intervenţie necesare se bazează pe îndeplinirea a trei categorii de condiţii.

Cuantificarea celor trei categorii de condiţii care permit definitivarea

deciziei finale se realizează prin intermediul "indicatorilor seismici", care se

asociază cu clasele de risc definite în P100-3/2008:

R1 – denumit "grad de îndeplinire a condiţiilor de alcătuire seismică" care se

referă la îndeplinirea condiţiilor de conformare structurală şi alcătuire constructivă a

clădirii;

R2 – denumit "grad de afectare structurală" care se reflectă proporţiile

degradărilor produse de cutremur;

R3 – denumit "grad de asigurare seismică" care reprezintă raportul între

capacitatea şi cerinţa aferentă structurii de rezistenţă, exprimat în termeni de rezistenţă

sau în termeni de deplasare.

Indicatorii "R1" şi "R2" se stabilesc pe baza punctajului atribuit fiecărei categorii

constructive şi structurale şi de natura materialelor puse în operă, iar indicatorul "R3"

se determină pentru starea limită ultimă (ULS) prin calcule numerice.

5.2.2 Clase de risc seismic

Cele patru intervale de încadrare în clasele de risc seismic specific valorilor

punctajelor fiecărui indicator, obţinut prin evaluări calitative "R1" şi "R2" şi

cantitative "R3", sunt sintetizate în tabelul de mai jos:


54

Tab. 5.1 Clase de risc seismic

Indicator "R"

Clase de risc seismic "Rs"

I II III IV R1 < 30 30 - 60 61 - 90 91 – 100 R2 < 40 40 - 70 71 – 90 91 – 100 R3 < 35 35 - 65 66 - 90 91 – 100

Toate aceste investigaţii, coroborate cu caracterizarea seismicităţii

specifice a amplasamentului, stau la baza deciziilor de intervenţie asupra

componentelor structurale şi nestructurale ale clădirii expertizate.

Se subliniază faptul că indicatorul seismic "R3" din Codul P100-3/2008 este

practic identic cu "R" din Normativul P100-92, întrucȃt reprezintă "gradul de asigurare

seismic" în ambele reglementări tehnice.

Indicatorii seismici "R1" şi "R2" au un caracter destul de subiectiv.

5.2.3 Rezultate privind clasele de risc seismic aferente clădirilor expertizate

Se pot face următoarele comparaţii pentru clădirile expertizate privind gradele

de asigurare seismică (cf. P100-92/97) şi clasele de risc seismic (cf. P100-1/2006 şi

cod P103/2008):

1. Căminul studenţesc nr. 10

Gradele de asigurare seismică (cf. P100-92/97) au avut valorile:

- pe direcţie transversală: R=0.69...0.90;

- pe direcţie longitudinală: R=0.48...0.64.

Valoarea minimă Rmin=0.5 pentru clădiri de clasă de importanţă III.

Clasa de risc seismic (cf. P100-1/2006 şi cod P103/2008) pentru clădire:

- pe direcţie transversală: Clasa de risc seismic III;

- pe direcţie longitudinală: Clasa de risc seismic II....III.

2. Facultatea de Mecanică


- pe ambele direcţii: R=0.21...0.55.

Valoarea minimă Rmin=0.6 pentru clădiri de clasă de importanţă II.


- pe ambele direcţii: Clasa de risc seismic I...II.


55

3. Facultatea de Electrotehnică


- pe direcţie transversală: R=0.79...0.87;

- pe direcţie longitudinală: R=0.83...0.84.

Valoarea minimă Rmin=0.6 pentru clădiri de clasă de importanţă II.


- pe direcţie transversală: Clasa de risc seismic III;

- pe direcţie longitudinală: Clasa de risc seismic III.

4. Universitatea din Craiova - Corp B


- pe ambele direcţii: R=0.3...0.38.

Valoarea minimă Rmin=0.6 pentru clădiri de clasă de importanţă II (importanţă

„deosebită”).


- pe ambele direcţii: Clasa de risc seismic I.

5.3 Contribuţii personale

Contribuțiile personale ale autoarei acestei teze de doctorat sunt prezentate

succint în cele ce urmează:

� Lucrarea este rezultatul unor studii documentare materializate în cercetări teoretice

şi experimentale efectuate de către autoare în vederea realizării obiectivului propus prin

alegerea temei şi a avut drept scop aducerea unor contribuţii proprii la evaluarea

seismică a Municipiului Craiova.

� Se prezintă caracterizări geofizice şi seismice ale teritoriului Municipiului Craiova şi a

zonelor adiacente, concentrându-se în cele trei aspecte cheie: Evaluarea seismicităţii în

ultimele decenii, prezentarea aspectelor monitorizării cutremurelor, înregistrarea

cutremurelor istorice, reţele de ȋnregistrări telemetrice şi de mişcări puternice.

� Evaluarea hazardului seismic in Craiova se realizează prin prezentarea

metodologiei, microzonare si spectre de răspuns. Evaluarea riscului seismic aferent

s-a făcut prin analiza complexă a efectelor seismice locale ȋn vederea reducerii

vulnerabilităţii seismice şi ce posibilitǎţi de reducere a riscului seismic sunt aplicabile

zonei.


56

� Cutremurele semnificative înregistrate ȋn Craiova, analiza de sinteza privind

cutremurul din 4 martie 1977 prin prezentarea aspectelor aferente acestui cutremur,

analiza şi plotarea spectrelor de acceleraţie, viteze şi cele de deplasări a mişcărilor de

teren.

� Sunt prezentate rezultate comparative pentru intensitatea mişcării terenului

pentru seismele din 1986.08.30, 1990.05.30 şi 1990.05.31 date de achiziţia şi

procesarea ȋnregistrărilor mişcărilor seismice puternice ȋn staţia seismică Craiova. S-a

realizat prezentarea studiului comparativ ȋntre spectrele de răspuns a mişcărilor

seismice puternice din 1986 şi 1990 şi spectrele de calcul.

� Prin analiza directivităţii şi a fenomenului de atenuare au fost extrase concluzii

pentru studiile de zonare seismică a Regiunii Oltenia şi concluzii pentru studiile de

microzonare a Municipiului Craiova.

� Prin investigaţii instrumentale s-a realizat studiul privind comportarea mai multor

categorii de clădiri aferente centrului universitar Craiova la puternicul seism din 4 martie

1977.

� S-a putut constata că atât Facultatea de Mecanică, având peste un secol vechime,

prezintă erori iniţiale de conformare structurală privind protecţia antiseismică, în totală

contradicţie cu cele mai elementare condiţii tehnice de alcătuire constructivă. Aceeaşi

situaţie s-a constatat şi pentru clădirea Universităţii din Craiova. Ambele clădiri au fost

evaluate ca având grad de vulnerabilitate ridicată la acţiuni seismice, fiind asigurate

numai la ȋncărcări gravitaţionale.

� Cu toate măsurile de reabilitare tehnică, clădirile investigate, proiectate în concept

exclusiv gravitaţional, se află într-o stare fizică şi tehnică vulnerabilă la acţiuni seismice,

ale căror funcţionalităţi sunt practic în totalitate deficitare (Facultatea de Mecanică şi

Universitatea din Craiova).

� Prin extensie, se poate afirma că toate clădirile cu sistemul structural alcătuit din

pereţi de zidărie de cărămidă şi mortar de var, realizate în urmă cu mai mult de un

secol, precum şi cele realizate ȋn perioada 1940-1952 prezintă deficienţe majore din

punct de vedere al capacităţii de rezistenţă şi caracteristicilor de rigiditate laterală, la

acţiuni seismice semnificative.


57

� De altfel, construcţiile cu pereţi structurali din zidărie de cărămidă şi mortar de var,

indiferent de destinaţia acestora, reprezintă tipologia clădirilor cele mai răspândite, cu

precădere în mediul rural. Aceste categorii de construcţii sunt cele mai vulnerabile pe

durata cutremurelor puternice, având o comportare predominant fragilă / casantă. Este

vorba de clădirile din zona 3 – terasa a-II-a, pe care sunt aşezate cartierele Craioviţa

Nouă, 1 Mai, Romaneşti şi Valea Roşie şi zona 4 – terasa I-a şi lunca Jiului, în care

se află cartierele Brestei, Nisipului, Luncă şi Lascăr Catargiu - vor fi cele mai

afectate în urma unui seism cu intensitate MSK mai mare de 6.

5.4 Direcţii de cercetare ulterioare

Fiecare dintre construcţiile analizate ȋn lucrare au suferit ȋn ultimii ani reparaţii de

diverse grade de complexitate ȋn urma cărora este posibilă eliminarea completă a

sensibilităţilor dinamice şi vulnerabilităţilor seismice potenţiale existente la momentul

investigaţiilor efectuate.

Ca şi direcţii de cercetare ulterioare sunt prevăzute următoarele:

- Măsurători de vibraţii ambientale pe clădiri din beton armat, zidărie şi cu structură

metalică;

- Reluarea investigaţiilor experimentale pe clădirile expertizate. Ȋn toată perioada

scursă de la investigaţia anterioară, clădirile au suferit reabilitări, consolidări conform

recomandărilor efectuate. Este normal să fie obţinute difernţe notabile ȋn răspunsul

dinamic. De asemenea, este posibilă apariţia altor elemente ce pot indica defecte

ascunse apărute datorită scurgerii timpului şi factorilor de corodare şi deteriorare

cunoscuţi;

- Cercetări teoretice şi experimentale pentru reducerea riscului seismic al clădirilor

din patrimoniul cultural naţional;

- Cercetări pentru evaluarea riscului seismic şi elaborarea unui model conceptual

şi funcţional pentru estimarea pierderilor utilizând sisteme informaţionale.

Ȋn urma proiectelor iniţiate de Facultatea de Mecanică şi cu sprijinul Universităţii

din Craiova se va realiza un laborator de „Dinamică şi inginerie seismică” ȋn cadrul

căruia, cu ajutorul echipamentelor deja solicitate se vor putea relua investigaţiile

dinamice asupra clădirilor investigate ȋn prezenta lucrare, ȋn noile condiţii. Mai mult, va fi

posibilă monitorizarea „on-line” şi ȋnregistrarea mişcărilor seismice ce pot apare

ȋn viitor. Laboratorul va fi amplasat ȋn imediata vecinătate a Facultăţii de Mecanică, iar

autoarea este coordonatoarea activităţii acestui laborator.


58

Bibliografie selectivă 1. A. Aldea, N. Poiata, T. Kashima, E. Albota, S. Demetriu, NCSRR DIGITAL SEISMIC

NETWORK IN ROMANIA, International Symposium on Seismic Risk Reduction ISSR 2007, The

JICA Technical Cooperation Project in Romania.

3. Atanasiu I., 1961, Cutremurele de Pământ din România, Editura Academiei, Bucureşti.

7. Borcia I. S., 2006: „Procesarea înregistrărilor mişcărilor seismice puternice specifice

teritoriului României“, teză de doctorat, UTCB

8. Borcia I. S., 2008: „Procesarea înregistrărilor mişcărilor seismice vrâncene puternice“, Editura

Societăţii academice Matei-Teiu Botez, Iaşi, 2008

10.Borcia, I.S., Lungu, D., Praun, C., Sandu, Cr., 2004: “INCERC Strong Motion Database”, ȋn

Earthquake loss estimation and risk reduction (D. Lungu, F. Wenzel, P. Mouroux, I. Tojo

editors), Independent Film, Bucharest, Romania, vol I, pag. 329–340, ISBN 973-85112-8-3.

18. D. Dubina şi D. Lungu "Hazard, vulnerabilitate şi risc seismic", Partea I din "Construcţii

amplasate în zone cu mişcări seismice puternice" , Orizonturi Universitare, Timişoara, 2003.

19. Dan Dubina, Dan Lungu, "Construcţii amplasate în zone cu mişcări seismice puternice ",

Editura Orizonturi Universitare, Timişoara, 2003

20. Demetriu, S. 2001, Modal Identification of Instrumented Buildings from Vrancea Earthquake

Records, Bulletin of Technical University of Civil Engineering, Structural Mechanics and

Structural Engineering, 2,13-21.

21. Demetriu, S., Borcia, I. S. 2001, Seismic Response of Instrumented Buildings during

Vrancea Earthquakes, in Bulletin of Technical University of Civil Engineering, Structural

Mechanics and Structural Engineering, 2, pp. 1-12, Bucuresti, ISSN-1582-1536

22. Demetriu, S. L. (1998): „Modelarea şi identificarea acţiunilor şi sistemelor structurale în

calculul construcţiilor. Metode perfecţionate pentru analiza siguranţei structurilor la acţiuni

seismice”, Teza de doctorat, conducator stiintific Prof. Univ. Dr. Ing. Mihail IFRIM, UTCB.

23. Demetriu, S. (1998): Higher-Order Statistics of motion records from Vrancea Earthquakes,

Bulletin of Technical University of Civil Engineering, Structural Mechanics and Structural

Engineering, Vol. XLI, nr.2, pp. 12-21.

35. Ifrim, M., Comentarii asupra unor factori majori de risc seismic, cu caracter subiectiv şi/sau

necuantificabili, A 3-a Conferinţă naţională de inginerie seismică, Bucureşti, 9 dec.2005, vol. I

36. Ifrim, M., Dinamica structurilor şi inginerie seismică, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti,

1984

37. Ifrim, M. (1963): “Utilizarea spectrelor de raspuns in seismologia inginereasca”, Buletinul

Stiintific al ICB, nr. 10.

38 Ifrim, M., Demetriu, S., Popescu, Th. (1990): Detection of significant changes in strong

earthquake ground motions, in 9th European Conference on Earthquake Engineering, Moscow.

39. Ifrim, M. - Raport tehnic de expertizare prin investigaţii dinamice experimentale a clădirii

Facultăţii de Mecanică din Craiova, 1995


59


Universităţii din Craiova,1996


Facultăţii de Electrotehnică din Craiova, 1996


Căminului studenţesc nr. 10, Universitatea din Craiova,1995

50.Lucian Trita, Nicolae Babalau, Vasile Gavrila Noaptea cea mai lunga a Craiovei., Editura:

Scrisul Romanesc, 1978

54. Lungu, D., Cornea, T., A. Zaicenco, A., Nedelcu, C.(1997): Hazardul seismic din sursa

Vrancea şi microzonarea seismică a Municipiului Bucureşti. Conf. Naţ. de inginerie seismică

UAICR, UTCB.

57. Lungu, D., Aldea, A., Arion, C., Demetriu, S., Cornea, T. (2000): “Microzonage sismique de

la Ville de Bucarest (Roumanie)”, Cahier Technique no 20, AFPS.

58. Lungu, D., Saito, T.(editors) (2001): EARTHQUAKE HAZARD AND COUNTERMEASURES

FOR EXISTING FRAGILE BUILDINGS, Independent Film, Romania.

59. Lungu, D. (2004): “Earthquake Mitigation in Romania: Synergy from International Projects”,

in Review of the Collaborative Research Center 461 “Strong Earthquakes: A Challenge for

Geosciences and Civil Engineering”, Karlsruhe.

60. Lungu, D., Wenzel, F., Mouroux, P., Tojo, I. (editors) (2004): PROCEEDINGS OF THE

INTERNATIONAL CONFERENCE “EARTHQUAKE LOSS ESTIMATION AND RISK

REDUCTION”, Bucharest, Romania.

61. Lungu, D., Craifaleanu, I.G., Borcia, I.S. (2005): “Zonarea caracteristicilor cutremurelor

vrâncene şi a efectului acestora asupra construcţiilor” , A III-a Conferinta Nationala de Inginerie

Seismica, Bucuresti.

65. MLPAT (1992): Normativ pentru proiectarea antiseismică a construcţiilor de locuinţe, social

– culturale, agrozootehnice şi industriale. Buletinul Construcţiilor, 12.

80. * * (2001 – 2002): Ghid privind constituirea, intretinerea şi utilizarea bancii de date cuprinzand

inregistrari ale cutremurelor, obtinute pe cladiri instrumentate seismic, ȋn reteaua seismica

nationala INCERC, Referate INCERC şi UTCB, contract nr. 13 / 2001.

83. *** (1994): Dezvoltarea unei baze de date pentru ingineria seismica, Realizarea bancii de date

pentru înregistrarile seismice obtinute de INCERC corelata cu baza de date SEISM existenta,

contract INCERC nr. 242.C/1994.

93. *** (2002): Scara Macroseismică Europeană (lucrarea European Macroseismic Scale 1998 în

original şi traducere în limba română). În Bul. Institutului de Geodinamică nr. 1, 2002 şi referate

INCERC şi IGAR la contractul nr. 19/2001, beneficiar MLPTL

95. http://www.emsc-csem.org/

96. http://www.infp.ro/

97. http://www.incerc2004.ro/


60

LISTA DE LUCRĂRI PUBLICATE

LUCRĂRI INDEXATE ISI ŞI/SAU INDEXATE ÎN BAZE DE DATE INTERNAŢIONALE DE REFERINŢĂ

13_1 Madalina Calbureanu, Raluca Malciu, Emil Albota, Adriana Ionescu, Mihai Lungu - Processing of the Accelerographic Recording Obtained in Oltenia Region during Strong Vrancea Earthquakes, 11th International Conference on Heat Transfer, Thermal Engineering and Environment (HTE '13), Vouliagmeni, Athens, Greece May 14-16, 2013, Proceedings of the 11th International Conference on Heat Transfer, Thermal Engineering and Environment (HTE '13), ISSN: 2227-4596, ISBN: 978-1-61804-183-8, pag. 65 13_2 Adriana Ionescu, Madalina Calbureanu, Mihai Negru - The Comparison of the Results in Seismic Behavior of a Building using Static and Dynamic Methods in ANSYS Program - 6th International Conference on Finite Differences, Finite Elements, Finite Volumes, Boundary Elements (F-and-B '13), Vouliagmeni, Athens, Greece May 14-16, 2013, Proceedings of the 6th International Conference on Finite Differences, Finite Elements, Finite Volumes, Boundary Elements (F-and-B '13), ISSN: 1790-2769 , ISBN: 978-960-474-180-9 13_3 Adriana Ionescu, Madalina Calbureanu, Mihai Negru - Boussinesq Method in Seism Analysis of a Building Structure using ANSYS Program - 6th International Conference on Finite Differences, Finite Elements, Finite Volumes, Boundary Elements (F-and-B '13), Vouliagmeni, Athens, Greece May 14-16, 2013, Proceedings of the 6th International Conference on Finite Differences, Finite Elements, Finite Volumes, Boundary Elements (F-and-B '13), ISSN: 1790-2769 , ISBN: 978-960-474-180-9

13_4 Viorel Popa, Vasile Oprisoreanu, Emil Albotă, Mădălina Călbureanu - Influence of the Hysteretic Response on the Inelastic Displacement Demand for Long Control Period Ground Motions, 1st International Conference on Mechanical and Robotics Engineering (MREN '13), Vouliagmeni, Athens, Greece May 14-16, 2013 13_5 Fadei Elena Gabriela, Emil Albota, Viorel Popa, Madalina Calbureanu - The Evaluation of Lateral Drifts Demands for Structures Considering Second Order Effects - 1st International Conference on Aeronautical and Mechanical Engineering (AEME '13), Vouliagmeni, Athens, Greece May 14-16, 2013 12_1 R_BDI (B+) Madalina C. Calbureanu, Adriana I. Ionescu, Mihai M. Negru - Seism simulation of a support used in power plants using by Finite Element Method, First International Conference for PhD students in Civil Engineering CE-PhD 2012, 4-7 November 2012,Cluj-Napoca, Romania www.sens-group.ro/ce2012,ACTA TECHNICA NAPOCENSIS JOURNAL 12_2 R_BDI (B+) Mădălina Olga C. Gugilă, Madalina Xenia C. Călbureanu Popescu, Adriana I. Ionescu, Cristina Câmpian, Pleading to support the use of High Strenght Steel in construction engineering, First International Conference for PhD students in Civil Engineering CE-PhD 2012, 4-7 November 2012,Cluj-Napoca, Romania, www.sens-group.ro/ce2012 ACTA TECHNICA NAPOCENSIS JOURNAL 10_1 Calbureanu M., Lungu M., Tutunea D, Malciu R.,, Dima Al. - Modeling with Finite Element the Convective Heat Transfer in Civil Building EPS Insulated Walls, 10th WSEAS International Conference on APPLIED COMPUTER SCIENCE (ACS '10), Iwate Prefectural University, Iwate, Japan, October 4~6, 2010(ISI Proceedings). ISI Web of Science, www.wseas.us/books/2010/Japan/ACS.pdf. ISSN: 1792-4863, ISBN: 978-960-474-231-8, pag. 79-84. Vol. Selected Topics in Applied Computer Science


61

10_2 Madalina Xenia Calbureanu, Emil Albota, Dragos Tutunea, Sorin Dumitru, Raluca Malciu, Alexandru Dima, Contributions above the dew-point problem in civil building EPS insulated walls modeling with finite element the convective heat transfer, INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICS, Issue 3, Volume 4, 2010, ISSN: 1998-4448, pag. 53-62, www.naun.org, http://www.naun.org/journals/mechanics/19-574.pdf Vi1. Mădălina Călbureanu, RALUCA MALCIU, ROMULUS LUNGU, DAN CALBUREANU - Aspects about Projecting a Multiple Designs of Self-Supporting Metallic Structure using Finite Element Method in Determination the Buckling Factor and Running the Stress Analysis, 12th WSEAS CSCC EE EMESEG'08, pag. 215-219, ISBN 978-960-6766-88-6, ISSN 1790-2769 publicat de WSEAS Press, Volumul Conferinţei este indexat de ISI, considerat ca revistă. Editori: N. Mastorakis, S. Kartalopoulos, D. Simian, A. Varonides, V. Mladenov, Z. Bojkovic şi E. Antonidakis. (lucrarea este indexată ISI)http://worldses.org/indexes/(lucrarea este indexată în baza de date internaţională "WSEAS Press")http://www.worldses.org/books/2008/crete/new-aspects-of-engineering-mechanics-structures-and-engineering-geology.pdf, www.wseas.us/e-library/conferences/2008/crete/emeseg/emeseg28.pdf 13_1 Mădălina CĂLBUREANU, R. Malciu Analiza modală a unei clădiri cu comportare dinamică de rigid cu legături vâscoelastice la acțiuni seismice. Multi-Conference on Systems & Structures (SysStruc '13) 26-28 September 2013, Resita, Romania“Analele Universitatii Eftimie Murgu - Fascicola de Inginerie” indexed in EBSCO, IndexCopernicus, ProQuest, ICAAP, Livre and RePEc.

13_2 M. Calbureanu, R. Malciu, E. Albota- Seismicity of Oltenia Region of Romania through the Effects of the Major 1977 Vrancea Earthquake on Related Housing, International Review of Civil Engineering (IRECE) Print ISSN: 2036 - 9913 Cd-Rom ISSN: 2036 - 9921, Index Copernicus - IC Journal Master List: ICV 6.26 13_3 Adriana Ionescu, Madalina Calbureanu, Mihai Negru, Static and dynamic simulation in the seismic behavior of a building structure using ANSYS program, INTERNATIONAL JOURNAL of MECHANICS, ISSN: 1476-4172 (print), 1476-4180 (electronic), NAUN 13_4 M. Calbureanu, R. Malciu, E. Albota, A. Ionescu and M. Lungu, Contributions above the Influence of the Strong Vrancea Earthquakes in Oltenia Region by Processing the Seismic Recording During Seismic Motions from 1986 and 1990, International Journal of Geology, NAUN, ISSN: 1998-4499

13_5 CALBUREANU MADALINA*, MALCIU RALUCA**, TUTUNEA DRAGOS***, IONESCU ADRIANA****, GUGILA OLGA****, The Finite Element Assessment of Wind at High Speed Acting on a House Structure, NACOT’13, Constanta

R1 Madalina Calbureanu, Emil Albota, Raluca Malciu, Romulus Lungu and Dan Calbureanu, Advanced Computational Concepts about Projecting a Multiple Designs of Self-Supporting Metallic Structure using Finite Element Method in Determination the Buckling Factor and Running the Stress Analysis, WSEAS TRANSACTIONS on APPLIED and THEORETICAL MECHANICS Manuscript received Oct. 21, 2007; revised Apr. 28, 2008, ISSN: 1991-8747 p. 186-195, Issue 5, Volume 3, May 2008, (WSEAS PRESS); www.wseas.us/e-library/transactions/mechanics/.../27-619.pdf http://www.worldses.org/journals/mechanics/mechanics-2008.htm În reviste recunoscute CNCSIS cotate de categoria B+ şi B 13_1 Calbureanu Madalina, CONTRIBUTIONS ABOVE THE INFLUENCE OF THE STRONG VRANCEA SEISMIC MOVEMENTS IN OLTENIA REGION BY THE EFFECTS OF THE MAJOR 1977 EARTHQUAKES ON SPECIFIC TYPE OF BUILDING, Buletin Ştiinţific UTCB, dec. 2013, L-ISSN 1224-628X 11_R 1 Calbureanu M., Malciu R., Tutunea D., Dima A., Modeling with finite element method the convective heat transfer in civil building eps insulated walls, Revista Termotehnica, ISSN (online) 2247-1871, Editura Agir, nr. 1S/2011, pp. 43.

Mihai C. Madalina-Xenia - Rezumat

Documents

Transcript of Mihai C. Madalina-Xenia - Rezumat