SUBIECTE “RISC SI VULNERABILICITATE”

SUBIECT 1 – Sursa seismica (elemente generale)

In limbajul curent seismul (cutremurul) inseamna o miscare a terenului perceptibila de catre oameni. Aceasta

miscare a terenului nu este insa decat o parte a definitiei general acceptate in comunitatea stiintifica. United States

Geological Survey prezinta pe Internet urmatoarea definitie: termenul de seism descrie: (i) ruperea (alunecarea) brusca

pe o falie si miscarea terenului si radiatia de energie care o insotesc si (ii) efectele similare produse de activitatea

vulcanica sau magmatica sau de o schimbare brusca a starii de tensiune din pamant.

Sursa seismica este partea din interiorul pamantului unde are loc ruperea sau modificarea starii de tensiuni si de

unde incep sa se propage undele seismice.

O caracterizare simplificata a pozitiei in interiorul pamantului unde se produce cutremurul este data de focar

sau hipocentru. Focarul este locul unde incepe ruperea si el poate fi pozitionat in spatiul tri-dimensional (latitudine,

longitudine, adancime) cu ajutorul inregistrarilor seismice. Focarului si a distantelor corespunzatoare este data in Figura

1.

In functie de adancimea focarului, h, cutremurele au fost

impartite in trei categorii:

(i) cutremure crustale (de suprafata) pentru care 0 ≤ h < 70 km; ele

reprezinta marea

majoritate a cutremurelor, sunt intalnite pe centura Pacificului, in Asia,

in bazinul

Mediteranean, etc. Daca sunt puternice pot fi distrugatoare, dar afecteaza

suprafete reduse.

(ii) cutremurele sub-crustale (de adancime intermediara) pentru care 70

≤ h < 300 km;

mai putin numeroase, afecteaza suprafete importante, au o durata moderata, sunt intilnite in

Afganistan, Columbia, Japonia, Mexic, Filipine, Romania, etc.

(iii) cutremurele de adancime pentru care 300 ≤ h ≤ 700 km; rare si cu o durata lunga,

ele sunt intilnite pe centura Pacificului.

O metoda simpla de a identifica sursele/zonele seismice este aceea de a vizualiza pozitia

epicentrelor. Se observa ca epicentrele se distribuie de-a lungul zonelor de contact dintre

placile tectonice majore, Figura 2.

Analiza seismicitatii regiunilor/surselor seismice se face analizand cataloagele de

cutremure

disponibile. Cataloage de cutremure sunt de doua tipuri: catalogul instrumental

(bazat pe

inregistrarile seismice) si catalogul istoric (bazat pe marturiile documentare).

SUBIECT 2 – Cat de mare este un cutremur (intesitatea seismului, inregistrarea

cutremurului, magnitudine)

Caracterizarea marimii unui cutremur si posibilitatea de a compara cutremurele au preocupat dintotdeauna

comunitatea stiintifica si publicul larg.

Inaintea existentei unei instrumentari seismice suficient dezvoltate, cuantificarile marimii unui cutremur s-au

bazat pe descrierea calitativa a efectelor cutremurelor (intensitatea 9 seismica). Mai tarziu, inregistrarile seismografelor

au permis aparitia unei masuri cantitative ale marimii cutremurelor (magnitudinea 10 seismului).

Intensitatea seismica este o masura a efectelor seismului in diferite amplasamente, ea variaza de la amplasament

la amplasament.

Magnitudinea unui seism este o marime masurata/calculata a marimii unui seism.

Magnitudinea are o valoare unica, indiferent de locul unde ne aflam, indiferent de cat de puternica sau cat de

slaba a fost vibratia terenului11 in diferite amplasamente, indiferent de avariile provocate de seism in diferite locuri.

Unui seism i se asociaza o magnitudine si o harta a distributiei intensitatilor seismice.

Exista mai multe scari de magnitudini si scari de intensitati seismice.

Intensitatea seismica

Cea mai veche masura a marimii cutremurelor este intensitatea.

Intensitatea este o descriere calitativa a efectelor unui cutremur intr-un anumit amplasament, efecte descrise

prin pierderile de vieti omenesti, prin avariile suferite de constructii si eventual prin fenomene ca lichefierea, alunecarile

de teren, faliile de suprafata, deformatiile suprafetei pamantului, etc.

Astfel de descrieri calitative sunt disponibile in marturiile istorice, existand posibilitatea de a evalua marimea

cutremurelor din trecut, informatie foarte utila pentru studiul seismicitatii.

Cea mai veche scara de intensitati este Rossi-Forel, RF, creata in 1880, scara cu 10 grade de intensitate. Ea a

fost ulterior inlocuita de scara de intensitati Mercalli, utilizata mai ales in forma ei modificata in 1931 MMI (Modified

Mercalli Intensity 12), modificare propusa de cercetatorii americani pe baza experientelor din California. Scara MMI

are 12 grade.

Un exemplu de harta de intensitati MMI este prezentat in Figura 6.

In Europa Centrala si de Est in 1964 a fost creata scara MSK

13(Medvedev-Sponheuer- Karnik), tot de 12 grade. Ea a fost recomandata de

Comisia Seismologica Europeana ESC (European Seismological

Commission 14) si utilizata intensiv in Europa. O forma usor modificata a

MSK a fost introdusa in 1981.

Un exemplu de harta de intensitati MSK este prezentat in Figura 7.

In 1992, in cadrul celei de a XXIII-a Adunari generale

a ESC s-a definitivat Scara Macroseismica Europeana

EMS (European Macroseismic Scale 15), bazata pe

scara MSK.

Scara EMS are tot 12 grade, dar introduce si aprecieri

cantitative ale efectelor cutremurelor evaluand

cantitativ (in procente) gradul de avariere a

constructiilor prin clasele: putine (0- 20%), multe (10-

60%) si majoritatea (50-100%).

Cea mai frecventa utilizare a intensitatilor estimate

dupa un cutremur este realizarea hartilor de intensitati

care ofera o imagine asupra efectelor cutremurului si

asupra intinderii si distributiei acestor efecte.

Intensitatea este o caracteristica bazata pe observatii ale

efectelor cutremurelor, are o componenta subiectiva

semnificativa (in ceea ce priveste felul in care oamenii

au resimtit cutremurul) si nu poate fi stabilita decat pe baza de ancheta, la cateva zile dupa cutremur.

In Japonia a fost introdusa la sfarsitul secolului 20 o scara instrumentala de intensitati seismice ce are 7 grade:

intensitatea JMA (Japanese Meteorological Agency 16). Aceasta intensitate se masoara si se calculeaza automat cu

instrumente specifice (seismic intensity meters) si poate fi reprezentata pe harti in timp real imediat ce are loc un

cutremur. Intensitatea

JMA se calculeaza in functie de amplitudinea miscarii seismice in amplasament. Calibrarea coeficientilor care intervin

in relatia de calcul a fost facuta pe baza corelatiei dintre distrugeri si miscarile seismice corespunzatoare de la

cutremurele japoneze. Un exemplu de harta de intensitati JMA este prezentat in Figura 8.

Scara de intensitate seismica MSK64

Inregistrarea seismelor

Seismometrele sunt principalul instrument utilizat de oamenii de stiinta pentru studiul seismelor. Mii de

seismometre sunt instalate astazi pe glob, iar instrumente similare au fost trimise pe Luna, pe Marte si pe Venus.

Avand la dispozitie o inregistrare tri-directionala (trei directii ortogonale, de obicei nord-sud, est-vest si vertical)

obtinuta cu un seismometru, seismologii pot estima distanta seismamplasament, directia principala, magnitudinea si

mecanismul de rupere. Daca utilizeaza date de la mai multe instrumente se poate stabili pozitia focarului si se pot

imbunatati estimarile celorlalti parametri.

Seismometrul este un simplu pendul. Cand pamantul vibreaza, baza si structura instrumentului se misca odata

cu pamantul, in timp ce fortele de inertie pastreaza masa pendulului pe loc. Are loc o miscare relativa a masei pendulului

fata de baza si structura de sustinere a acestuia. Aceasta miscare si variatia ei in timp reprezinta miscarea terenului in

timpul seismului, ea este inregistrata si poarta numele de seismograma. Seismometrul trebuie sa fie fixat solidar cu

terenul, astfel incat sa se miste odata cu acesta.

Primele seismometre inregistrau miscarea terenului pe o hartie speciala fixata pe un tambur rotativ sau pe o

hartie fotografica ce avansa constant. Generatia actuala de instrumente digitale (Figura 9) utilizeaza un sistem

electromagnetic care genereaza curent electric, variatia curentului electric masurat (volti) este transformata matematic

in valori absolute ale miscarii terenului, iar miscarea este salvata in format digital, cu o rata de esantionare prestabilita.

Seismometrele pot masura acceleratia, viteza sau

deplasarea terenului. Aceste marimi sunt inregistrate in

mod continuu.

Acceleratia este rata de modificare a vitezei

terenului (cat de mult se modifica viteza in unitatea de

timp). O comparatie utila este cea cu pedala de acceleratie

sau de frana de la automobil. Cand apasam pe pedala de

acceleratie sau de frana a automobilului, acesta merge mai

repede sau mai incet. Trecerea de la o viteza la alta (in

sens crescator sau descrescator) se face prin accelerare sau

decelerare.

Viteza este o masura care ne spune cat de repede

se misca un punct de pe teren in timpul seismului.

Deplasarea este o masura a modificarii pozitiei

unui punct datorita miscarii terenului fata de pozitia sa

initiala (de referinta).

Intre acceleratie, viteza si deplasare exista relatii

matematice de integrare sau derivare care permit ca pornind de la o marime sa le putem obtine pe celelalte doua.

Acceleratia/viteza/deplasarea maxima a terenului in timpul seismului intr-un amplasament este cea mai mare

valoare de acceleratie/viteza/deplasare care apare pe semnalul inregistrat in acel amplasament.

Magnitudinea seismului

Odata cu dezvoltarea intrumentarii seismice a aparut posibilitatea introducerii unei masuri cantitative obiective

a marimii cutremurelor, bazata pe inregistrarea miscarii terenului, denumita magnitudine.

Desi seismografe existau inca din secolul XIX, doar in anii 1930 a aparut notiunea de magnitudine, introdusa

de Charles F. Richter19.

In cele ce urmeaza este prezentata o scurta descriere a diferitelor magnitudini care caracterizeaza marimea

cutremurelor.

- Magnitudinea locala, ML

- Magnitudinea undelor de suprafata, MS

- Magnitudinea undelor de volum, mB

- Magnitudinea Gutenberg-Richter, MG-R

- Magnitudinea moment, MW

- Alte tipuri de magnitudine

Magnitudinea locala ML

Magnitudinea locala ML (Local magnitude), introdusa de Richter in 1935, este o masura a amplitudinii undelor

seismice inregistrate pe un seismometru orizontal cu torsiune tip Wood-Anderson. Ea este specifica seismelor din

California, care sunt cutremure crustale (adancimea maxima circa 16km). Denumirea de magnitudine locala provine de

la faptul ca definitia si relatia de calcul se pot aplica pentru cutremure care se produc la distante de pana la maxim

600km. Relatia de calcul a magnitudinii locale este:

ML = log A - log A0(Δ)

unde A0(Δ) este o functie de calibrare astfel aleasa incat un cutremur sa aiba magnitudinea ML = 0 daca la distanta

epicentrala Δ = 100km amplitudinea maxima inregistrata este A = 1 mm.

Neajunsurile magnitudinii locale (pentru cutremure de suprafata, pentru distante limitate si pentru un tip specific

de instrument) au condus la definirea unor noi tipuri de magnitudini. Magnitudinea locala ML a devenit cunoscuta de

publicul larg ca magnitudinea Richter.

Magnitudinea undelor de suprafata MS

Magnitudinea undelor de suprafata MS (Surface wave magnitude), a fost introdusa de Gutenberg si Richter in

1936. Este o magnitudine definita pentru cutremure crustale si subcrustale (adancimea focarului pana la 70 km) si

pentru distante teleseismice (15-130 grade).

Magnitudinea undelor de suprafata MS se calculeaza astfel:

MS = log A + 1.656 log Δ + 1.818

unde A este amplitudinea maxima a miscarii terenului masurata in microni pentru unde de suprafata cu o perioada

intre 18 si 22sec, Δ este distanta epicentrala la care se afla seismometrul masurata in grade (360° reprezinta

circumferinta Pamantului).

Magnitudinea undelor de suprafata nu este dependenta de tipul de instrument.

Ulterior au aparut diferite versiuni ale acestei relatii, de exemplu Vanek et al., 1962:

MS = log (A/T) + 1.66 log Δ + 3.30

unde T este perioada undelor de suprafata Rayleigh, relatie care nu mai fixeaza perioada undelor care trebuie utilizata.

Magnitudinea undelor de volum mb

Magnitudinea undelor de volum mB (Body wave magnitude), a fost introdusa de Gutenberg in 1945. Este

definita pentru cutremure de adancime intermediara sau mare pentru care amplitudinea undelor de suprafata este prea

mica pentru a permite o evaluare precisa a magnitudinii undelor de suprafata. Se aplica pentru distante teleseismice intre

16 si 100 grade.

Formula standard de calcul este de forma: mB = log (A/T) + Q(Δ,h) B

unde A este amplitudinea undelor de volum P in microni, T este perioada undelor de volum P (cu perioade intre 4 si 20

sec) si Q(Δ,h) este o functie de corectie care tine cont de distanta epicentrala (in grade) si de adancimea focarului (in

kilometri). Inregistrarile sunt obtinute cu seismografe cu banda lata.

Astazi se utilizeaza si instrumente cu banda ingusta, pe care se pot citi unde P cu o perioada de circa 1 sec.

Forma curent intilnita a relatiei de determinare a magnitudinii undelor de volum in acest caz este:

mb = log (A/T) + 0.01Δ + 5.9

Intre mB si m B b exista o diferenta fundamentala care provine din faptul ca ele caracterizeaza portiuni diferite

din spectrul sursei. Se poate spune ca magnitudinea mb caracterizeaza doar inceputul procesului de rupere.

Magnitudinea Gutenberg-Richter MG-R

Deoarece magnitudinile MS, mB si m B b caracterizeaza portiuni diferite din spectrul sursei (diferite unde cu diferite

perioade), Gutenberg si Richter (1954) au incercat introducerea unei magnitudini “unice”. Aceasta noua magnitudine a

fost introdusa cu ocazia intocmirii celui mai mare catalog mondial de cutremure in celebra lor lucrare “Seismicity of the

Earth and Associated Phenomena”.

Magnitudinea Gutenberg-Richter, notata cu MG-R, a fost introdusa de Gutenberg si Richter (1954). Pentru MG-R nu

exista o procedura de determinare, ci una de atribuire. In mod simplificat se considera ca MG-R = Ms pentru cutremure

de suprafata si MG-R = 1.1 mB - 0.6 pentru cutremure intermediare si adanci. Magnitudinea M G-R nu s-a bucurat de o

utilizare larga.

Magnitudinea moment MW

Magnitudinea moment MW a fost introdusa de Hanks si Kanamori in 1979: MW = 2/3 log M0 - 10.7

Cele mai mari magnitudini moment inregistrate sunt cele de la cutremurele din Chile 1960, MW=9.5 si Alaska 1964,

MW=9.2. Trebuie mentionat ca seismele slabe nu genereaza suficienta energie ca sa permita determinarea momentului

seismic (si implicit a MW).

Alte magnitudini

Pentru situatiile in care seismografele prezinta defectiuni de functionare si amplitudinile inregistrate nu sunt complete,

se poate folosi magnitudinea de durata MD, definita pe baza duratei inregistrarii, pentru distante intre 0 si 400km.

In cazul cutremurelor istorice, pe baza hartilor de distributie a intensitatilor seismice, au fost propuse metode de stabilire

a unei magnitudini echivalente ME.

In Japonia se utilizeaza magnitudinea Japanese Meteorological Agency MJMA, apropiata de magnitudinea

Gutenberg-Richter, calculata pentru unde cu o perioada de circa 3 sec.

SUBIECT 3 – Cutremurele Vrancene (sursa, evenimente importante)

Sursa seismica Vrancea “este o sursa remarcabila de

seisme de adancime intermediara” (Gutenberg &

Richter, 1965). In celebra lucrare “Seismicity of the

Earth and Associated Phenomena”, cei doi autori

subliniaza similaritatea sursei Vrancea cu sursa

Hindu Kush din Afganistan, prin localizarea intr-o

zona clar delimitata si prin repetarea frecventa a

cutremurelor cu adancimea focarului intre 100 si

150 km. Conform clasificarii facute de Gutenberg si

Richter (inca de la editia din 1954), regiunea

seismica Vrancea este incadrata in diviziunea B

Arcul Alpin-Asiatic, diviziune care cumuleaza

22.1% din seismicitatea globului.

Regiunea Vrancea a fost particularizata, ea fiind

regiunea seismica nr. 51, Figura 13.

In regiunea Vrancea, pe adancime, se pot delimita

doua zone distincte: zona seismelor de suprafata sau

crustale (h<60 km) si zona seismelor intermediare sau subcrustale (h =60÷170 km).

Cataloage ale cutremurelor ce au avut loc pe teritoriul Romaniei au fost elaborate de Radu 1970, 1974, 1980 si

1994 (manuscrise, publicate in Lungu et al., 1997) si de Constantinescu si Marza (1980). In 1997 o versiune bazata pe

Catalogul Constantinescu-Marza a fost prezentata cu ocazia Primului Seminar International privind cutremurele din

Vrancea, Bucuresti, Nov., (Oncescu et al., 1999), versiune care este constant adusa la zi pe pagina de internet a

Institutului National de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Pamantului, INCDFP33, Magurele.

Catalogul istoric (cu evenimente pana la 1900) evidentiaza in medie un seism major (intensitate seismica I0 ≥

9) in fiecare secol. Catalogul evenimentelor seismice din secolul 20 contine cel mai puternic seism Vrancean ale carui

caracteristici au fost stabilite pe baze instrumentale (10 Noiembrie 1940) si cel mai destructiv seism Vrancean (4 Martie

1977).

Cutremurul din 10 Noiembrie 1940

Cutremurul s-a resimtit pe mai mult de 2 milioane de kilometri patrati. Miscarea terenului s-a simtit spre Est la

Odesa, Cracovia, Poltava, Kiew si pana la Moscova, unde a si provocat unele distrugeri (intensitatea estimata V-VI).

Spre Nord aria macroseismica s-a intins pana la Leningrad; spre Vest pana peste fluviul Tissa, iar spre SW si Sud, in

Iugoslavia, in toata Bulgaria si mai departe pana la Istambul.

In Romania au fost identificate doua zone de intensitate maxima: o regiune care se intinde intre Panciu si

Focsani, spre Tecuci si Corod, pana la Beresti si o a doua regiune se intinde de la Campina la Bucuresti, in Campia

Romana. Se considera ca in cele doua regiuni intensitatea seismului a depasit peste tot gradul VIII pe scara Mercalli-

Sieberg, apropiindu-se mai mult de gradul IX pe care se pare ca l-a depasit la Campina, Focsani, Tecuci, Beresti si intr-

un mare numar de sate din aceste regiuni, maximul gasindu-se la Panciu unde intensitatea estimata a fost X. In Vrancea

totusi, intensitatea a fost mai mica, intre gradul VI si VII-VIII.

In Bucuresti cea mai semnificativa distrugere a fost prabusirea completa a Blocului Carlton, cea mai inalta

constructie din beton armat din Romania la acel moment (47 m inaltime, 12 etaje). Pana la 24 Noiembrie din

daramaturile Carltonului au fost scosi 136 de morti.

O mare parte dintre blocurile din beton armat inalte (peste 9 etaje) au suferit avarii importante: Belvedere pe

strada Brezoianu 7, Wilson, Lengyel, Pherekide, Brosteni, Galasescu.

In oras 183 de case erau amenintate cu surparea, cca 600 persoane urmand a fi evacuate; alte 402 cladiri au

suferit mari stricaciuni. Primaria Bucurestiului a primit peste 2500 de cereri de asistenta la cladirile avariate.

S-au inregistrat pagube mari la sute de cladiri: la Ateneul Roman, Teatrul National, Opera, pe tot parcursul Caii

Victoriei, la Casa de Depuneri, Palatul Postei, Palatul Justitiei, in str.Lipscani biserica Popa Tatu s-a daramat; la Marele

Stat major (str.Stirbei Voda) statuia generalului Cernat a sarit de pe soclu, in oras toate ceasurile publice s-au oprit.

Cutremurul din 4 Martie 1977

Conform Raportului Bancii Mondiale P-2240-RO, intocmit imediat (17 Mai 1978) dupa cutremurul din 4 Martie

1977, cel mai distrugator cutremur Vrancean din acest secol:

(i) Din totalul de 1578 victime, 1424 (90%) si-au pierdut viata in Bucuresti;

(ii) Din totalul pagubelor materiale evaluate la 2.048 miliarde US$, in 1977

Bucurestiul a suferit pagube in valoare de 1,4 miliarde US$, (2/3 din totalul pagubelor materiale).

Altfel spus, in cazul unui cutremur Vrancean major, pe baza experientei cutremurului din 1977, peste 2/3 din

riscul seismic al Romaniei este localizat in Capitala!

Acelasi Raport al Bancii Mondiale arata ca pagubele cumulate la fondul construit au reprezentat 1,42 miliarde

US$, adica cca 70% din totalul pagubelor in 1977.

In centrul Capitalei in 1977 s-au prabusit 23 cladiri avand peste 7 etaje cu scheletul in cadre din beton armat si

cu zidarie de umplutura, toate construite inainte de cel de al doilea razboi mondial, intr-o vreme cand Romania nu avea

norme de proiectare a constructiilor rezistente la cutremure si, cand chiar si in tari foarte avansate precum SUA si

Japonia, nu se dispunea de ansamblul cunostintelor necesare realizarii unor asemenea constructii inalte de beton armat

care sa reziste la cutremure de pamant puternice. De asemenea in Bucuresti s-au prabusit 5 cladiri construite inainte de

razboi avand structura din zidarie portanta si 3-6 nivele precum si 3 cladiri noi, cu structura din beton armat construite

dupa 1962.

SUBIECT 4 – Cutremure crustale in Romania (sursa, descriere, evenimente

importante)

Hazardul seismic din Romania este datorat sursei seismice subcrustale Vrancea si mai multor surse seismice de suprafata

(Banat, Fagaras, Dobrogea, etc.). Sursa Vrancea este determinanta pentru hazardul seismic din circa doua treimi din

teritoriul Romaniei, in timp ce sursele de suprafata contribuie mai mult la hazardul seismic local.

La nivel European seismicitatea Romaniei poate fi caracterizata drept medie, dar avand particularitatea ca seismele cu

focarul in sursa subcrustala Vrancea30 pot provoca distrugeri pe arii intinse incluzand si tarile invecinate. Cutremurele

Vrancene au fost resimtite in Europa pe suprafete care au atins 2 milioane de km2. Dupa cum se poate observa din

seismicitatea Europei, Figura 11, activitatea seismica in Romania este concentrata in cateva zone seismice distincte

(Figura 12).

In comparatie cu sursa Vrancea, celelalte zone seismice din Romania (Figura 11) prezinta o activitate redusa, mai activa

in ultima perioada dovedindu-se zona Banatului. In aceasta zona au avut loc in ultimul deceniu cutremure de suprafata

(adancimea focarelor h≅10 km) relativ puternice: pe 12 Iulie 1991 (magnitudinea undelor de suprafata Ms=5.7), 18 Iulie

1991 (Ms=5.6) si 2 Decembrie 1991 (Ms=5.6, 5 raniti, ~1000 imobile prabusite sau grav avariate, 4000 de persoane

fara locuinta). Acceleratia maxima a miscarii terenului inregistrata a fost circa 13% din acceleratia gravitationala. Alte

zone seismice crustale active sunt zonele Fagaras si Dobrogea.

Cel mai puternic cutremur crustal din Romania este considerat a fi cel din 26 Oct. 1550, din zona Fagaras, intensitatea

sa epicentrala I0 = 9 (scara MSK) corespunzand unei magnitudini MS=7.2 (Marza, 1995).

SUBIECT 5 – Hazardul seismic. Elemente generale (recurenta, atenuare)

Hazardul natural reprezinta amenintarea cauzata de fenomene naturale potentiale care pot produce pierderi de vieti

omenesti si pierderi economice si care pot avea consecinte negative asupra societatii.

Hazardul se cuantifica prin probabilitatea ca anumiti parametri care caracterizeaza un fenomen sa fie depasiti intr-un

amplasament dat si intr-un interval de timp dat.

Hazardul nu se refera la consecintele fenomenului (distrugeri, victime, pierderi economice), el este cauza consecintelor.

Consecintele/pierderile sunt cuantificate prin risc. Riscul exprima posibilitatea de a avea pierderi de vieti omenesti si

economice. Riscul se cuantifica prin probabilitatea ca intr-un amplasament dat si intr-un interval de timp dat, pierderile

sa depaseasca un anumit nivel.

Adeseori termenul de hazard este intrebuintat eronat. Un exemplu des intalnit este expresia de “reducere a hazardului”.

Hazardul nu poate fi redus, el exista independent de vointa omului, dar consecintele lui (riscul) pot fi reduse.

Hazardul seismic descrie amenintarea potentiala datorata fenomenelor care apar odata cu producerea unui cutremur.

Hazardul seismic este de doua tipuri: primar si secundar (indus).

Hazardul seismic primar include: (i) miscarea terenului, (ii) faliile de rupere de suprafata si (iii) deformatiile tectonice

ale suprafetei terenului.

Hazardul seismic secundar (indus) include fenomene provocate de hazardul primar: (i) lichefierea terenului, (ii)

alunecarile de teren, (iii) tasarea sau prabusirea unor portiuni de teren, (iv) avalanse de zapada sau gheata si (iv) tsunamis

(valuri uriase in oceane si mari) si seiches (miscarea puternica a apei in lacuri).

Analizele de hazard seismic au ca scop estimarea cantitativa a parametrilor miscarii seismice intr-un amplasament dat.

Miscarea terenului intr-un amplasament dat contine efectul mai multor factori:

(i) Factori de sursa - magnitudine, continut de frecvente;

(ii) Factori de pozitie - distanta fata de sursa, directivitate;

(iii) Factori de amplasament - geologie, topografie.

SUBIECT 6 – Vulnerabilitate si risc seismic

Vulnerabilitatea seismica reprezinta, in principiu, susceptibilitatea unor elemente (constructii individuale) expuse de a

fi afectate defavorabil de incidenta actiunii seismice. Vulnerabilitatea seismica este cuantificata prin gradul de avariere

al unui element sau al unui ansamblu de asemenea elemente supus actiunii seismice.

Vulnerabilitatea seismica este o caracteristica intrinseca a elementelor expuse actiunii seismice. Experienta acumulata

evidentiaza caracterul aleator al vulnerabilitatii seismice, aspect reliefat si de faptul ca doua constructii identice ca

proiect, supuse unei actiuni seismice de intensitate egala, pot fi afectate diferit. Constructiile supuse actiunilor seismice

puternice pot fi afectate in diferite moduri, inclusiv prin aparitia in zone diferite a avariilor (aparente sau ascunse).

Avariile provocate de cutremur vor depinde de intensitatea actiunii seismice si de performantele structurale ale

constructiei. Avariile reprezinta efectele defavorabile ale

evenimentelor seismice asupra starii fizice ale unei constructii.

Riscul seismic este exprimat prin avariile/pierderile asteptate pe o durata de timp considerata.

Riscul seismic este cuantificat prin numarul asteptat de victime umane, avarii produse bunurilor materiale, pierderi

economice produse de avarii si de intreruperea activitatilor economice.

Analizele de risc recunosc imposibilitatea de predictie determinista a evenimentelor seismice utilizate ca scenariu

seismic pentru calcule, a vulnerabilitatii elementelor supuse riscului si a efectelelor in lant ce apar ca o consecinta a

avariilor produse de cutremur. Riscul seismic este determinat si de performantele structurale ale constructiei.

Obiective de performanta seismica

Performanta seismica a constructiei este legata nemijlocit de amploarea avariilor acesteia si este data de performantele

elementelor structurale si nestructurale. Nivelurile de performanta ale constructiei sunt descrise prin amploarea avariilor

seismice structurale si nestructurale asteptate. Aceasta descriere urmareste sa ajute expertul tehnic/inginerul proiectant

si proprietarul constructiei sa aleaga obiectivele de performanta pe care aceasta trebuie sa le satisfaca.

Performanta seismica a unei constructii se poate descrie calitativ în functie de siguranta oferita ocupantilor/utilizatorilor

acesteia pe durata si dupa evenimentul seismic, de costul si dificultatea masurilor de reabilitare seismica, de durata de

timp în care constructia este scoasa eventual din functiune pentru a efectua lucrarile de reabilitare, de impactul economic,

arhitectural sau istoric asupra comunitatii.

Obiectivul de performanta este determinat de nivelul de performanta structurala si nestructurala al constructiei pentru

un anumit nivel de hazard seismic.

Nivelul de hazard seismic este caracterizat de perioada medie de revenire a valorii de vârf a acceleratiei orizontale a

terenului (sau de probabilitatea de depasire in 50 de ani a valorii de vârf a acceleratiei terenului).

Nivelurile de performanta ale constructiei descriu performanta seismica asteptata a acesteia prin amploarea degradarilor,

a pierderilor economice si a întreruperii functiunii acesteia.

Obiectivul de performanta se obtine din asocierea nivelului de performanta al constructiei cu nivelul de hazard seismic.

Asocierea nivelului de performanta al constructiei cu un anumit nivel de hazard seismic se face in functie de clasa de

importanta si de expunere la cutremur din care face parte constructia.

SUBIECT 7 – Tipuri de structuri in Bucuresti

M2 – PĂMÂNT (CHIRPICI)

Acest tip de construcţii pot fi intalnite in multe locuri unde există argile corespunzătoare pentru construcţie. Metodele

de construcţie sunt variate, iar acest fapt duce la comportare diferită a acestor case din chirpici la acţiunea seismului.

Pereţii construiţi din straturi de pămant (chirpici) fără folosirea cărămizilor sunt rigizi şi slabi; construcţiile din chirpici

pot avea performanţe mai bune depinzand de calitatea mortarului şi, intr-o măsură mai mică, de calitatea cărămizilor

(cărămizi de pămant uscate la soare). Casele din chirpici cu cadre de lemn au rezistenţă sporită şi performanţe

semnificativ mai bune. Asemenea clădiri pot suferi avarii ale pereţilor relativ uşor, in timp ce cadrele din lemn răman

intacte datorită ductilităţii mai mari.Un alt caz intalnit il reprezintă folosirea grinzilor neconectate de stalpii de lemn in

casele de chirpici; acestea conferă rigiditate orizontală sporită şi imbunătăţesc performanţele, dar nu la fel de mult ca în

cazul cadrelor conectate.

Există puţine locuinţe de acest tip şi de importanţă scăzută, amplasate in special la periferia Bucureştiului, majoritatea

dintre ele aflate in condiţii deplorabile datorită vârstei, întreţinerii necorespunzătoare şi utilităţilor.

M3.1. – ZIDĂRIE PORTANTĂ NEARMATĂ CU PLANŞEE DIN LEMN

Acestea sunt construcţii din zidărie portantă nearmată cu planşee din lemn. Majoritatea planşeelor şi acoperişul constau

în scânduri de lemn ce reazamă pe cadre din lemn. În general vulnerabilitatea este afectată de numărul, dimensiunea şi

poziţia deschiderilor. Deschiderile largi, şpaleţii mici dintre deschideri şi de colţ, ca şi pereţii interiori în număr redus

datorită camerelor spaţioase, contribuie la vulnerabilitatea ridicată a clădirilor. O problemă care trebuie evitată este

folosirea pereţilor dublii (cu inima goală) care, dacă nu sunt conectaţi în mod corespunzator, au o rezistenţă la cutremur

redusă.

Există un număr mare de clădiri de acest tip ridicate in secolul XIX şi la începutul secolului XX, cele mai multe dintre

ele fiind într-o stare relativ bună, dovedind o bună execuţie şi intreţinere. Şarpanta acestor construcţii este un sistem pe

scaune iar învelitoarea este în general din tablă sau tigle ceramice.

M3.2 – ZIDĂRIE PORTANTĂ NEARMATĂ CU BOLŢI DIN ZIDĂRIE

Acestea sunt clădiri din zidărie nearmată cu planşee realizate din bolţi de zidărie. Bolţile de zidărie descarcă direct pe

pereţii din zidărie portantă sau indirect prin intermediul unor arce de zidărie. În cele mai multe cazuri acest tip structural

se întâlneşte in cazul construcţiilor cu caracter religios. În general, vulnerabilitatea este afectată de numărul, dimensiunea

şi poziţia deschiderilor. Deschiderile mari, şpaleţii de dimensiuni reduse dintre deschideri şi de colţ, ca şi numărul redus

al pereţilor interiori datorită camerelor mari, contribuie la vulnerabilitatea ridicată a clădirilor. O problemă care trebuie

evitată este folosirea pereţilor “dublii” (cu inimă goală) care, dacă nu sunt conectaţi în mod corespunzator, au o rezistenţă

redusă la cutremur.

Sunt câteva clădiri vechi la care planşeul peste subsol (şi câteodată peste primul nivel) este realizat din bolţi de zidărie.

Şarpanta acestor construcţii este un sistem pe scaune iar învelitoarea este în general din tablă sau tigle ceramice.

Zidăria portantă masivă şi bolţile conferă sistemului structural o rigiditate laterală mare. Astfel perioada fundamentală

este foarte mică, faţă de perioada predominantă mare a terenului din centrul Bucureştiului, conduce la avarii minore

datorate cutremurelor.

M3.3 – ZIDĂRIE PORTANTĂ NEARMATĂ CU PLANŞEE COMPOZITE DIN

OŢEL ŞI ZIDĂRIE

Această categorie include clădiri cu pereţi portanţi din zidărie nearmată şi planşee din oţel şi zidărie. Planşeele sunt

realizate din grinzi metalice rezemate pe pereţii din zidărie portantă şi bolţi din zidărie plasate intre aceste grinzi. În

general, vulnerabilitatea este afectată de numărul, dimensiunea şi poziţia deschiderilor. Deschiderile mari, şpaleţii de

dimensiuni reduse dintre deschideri şi de colt, ca şi pereţii interiori în număr redus datorită camerelor mari, contribuie

la vulnerabilitatea ridicată a clădirilor. O problemă care trebuie evitată este folosirea pereţilor cu inima goală care, dacă

nu sunt conectaţi în mod corespunzător, au o rezistenţă redusă la cutremur.

Există un număr mare de asemenea clădiri – locuinţe luxoase şi din clasa de mijloc a societăţii, clădiri publice şi de

învăţământ. Majoritatea dintre acestea au fost construite în a doua jumătatea a secolului XIX şi la inceputul secolului

XX pană când betonul armat a devenit o soluţie populară. Mărimea avariilor depinde în principal de dimensiunile

spaţiilor deschise interioare şi de înălţimea de nivel. În principal şarpanta acestor construcţii este un sistem pe scaune

iar învelitoarea este în general din tablă sau ţigle ceramice.

M3.4 – ZIDĂRIE PORTANTĂ NEARMATĂ CU PLANŞEE DIN BETON ARMAT

Cu toate că pereţii sunt cele mai importante elemente într-o clădire, câteodată elementele orizontale pot fi în aceeaşi

măsură decisive în determinarea rezistenţei unei structuri la încărcări laterale. Pornind de la acest tip de construcţii in

care pereţii sunt nearmaţi (cărămida, piatra slefuita, blocuri de beton) şi planşeele sunt din beton armat, se vor comporta

semnificativ mai bine decât clădirile din zidărie obişnuită. Dacă pereţii sunt conectaţi între ei prin intermediul unui

planşeu rigid cu grinzi perimetrale, se crează un sistem cutie care reduce efectiv driftul pereţilor perpendiculari şi riscul

prăbuşirii pereţilor. Aceste performanţe îmbunătăţite pot fi atinse numai dacă planşeele din beton armat sunt conectate

în mod corect cu structura; acesta este cazul clădirilor din zidărie recente (secolul XX), în care grinzile perimetrale au

fost realizate in timpul construcţiei.

Există un număr mare de asemenea clădiri – locuinţe luxoase şi din clasa de mijloc a societăţii, clădiri publice şi de

invăţămant. Majoritatea dintre acestea au fost construite în prima jumătate a secolului XX când betonul armat devenise

o soluţie populară. În majoritatea cazurilor şarpanta este un sistem pe scaune şi învelitoarea în general este realizată din

tablă sau ţigle ceramice, sau acoperişul este realizat ca terasă direct peste ultimul planşeu din beton armat.

Mărimea avariilor depinde în cea mai mare măsură de calitatea conexiunii dintre planşeul de beton armat şi pereţii

structurali de zidărie.

M4 – ZIDĂRIE PORTANTĂ ARMATĂ SAU CONFINATĂ

În cazul zidăriei armate, bare sau plase de armătură sunt introduse (în mortar sau tencuială) în golurile sau între asizele

de zidărie, formând un material compozit cu o comportare ductilă şi rezistentă. Armătura este prezentă atât pe direcţie

verticală cât şi orizontală. Zidăria confinată este caracterizată de construcţia acesteia in interioarul unui cadru structural

format din stâlpi şi grinzi pe toate laturile, şi conferă un nivel similar de rezistenţă. Nu se urmareşte în asemenea cazuri

ca elementele de conectare să se comporte ca un cadru de preluare a momentului şi zidăria să fie doar un element

nestructural de umplutură, ci zidăria este principalul element structural.

Această soluţie structurală a fost introdusă la sfârşitul anilor 1940 şi in anii 1950, mai ales pentru clădiri de locuit cu

regim mic şi mediu de inălţime şi chiar pentru clădiri de birouri. În zonele seismice singurul tip de zidărie structurală

admisă pentru clădirile cu nivel mediu de inălţime este zidăria confinată.

M5 – CLĂDIRI DE ZIDĂRIE CONSOLIDATE

O parte dintre clădirile vechi de zidărie au fost consolidate pentru a reduce vulnerabilitatea la cutremur. Lucrările de

consolidare care intră în această categorie sunt:

a) planşee rigide din beton armat noi, cu centuri perimetrale continue;

b) cămăşuirea pereţilor din zidărie cu beton armat;

c) construcţia de centuri şi stâlpi de beton armat în grosimea peretelui, pentru confinarea zidăriei cu cadre care nu preiau

momentul;

d) inserarea unui cadru metalic în planul peretelui. Comportamentul acestui tip de construcţii este foarte imprevizibil

pentru că depinde de eficienţa intervenţiei adoptate în concordanţă cu construcţia originală şi de calitatea realizării.

Deşi tipologia mai sus menţionată reprezintă într-un fel o soluţie “standard”, nu este frecvent intâlnită în Bucureşti din

cauza costurilor ridicate şi a posibilităţilor financiare limitate a proprietarilor.

RC1 – CADRE DE BETON ARMAT

Aceste construcţii au sistemul structural format din stâlpi şi grinzi din beton armat. În unele cazuri nodurile de cadre au

capacitate mică de a prelua momentul, dar în alte cazuri cadrele sunt proiectate pentru preluarea încărcărilor laterale. În

general structura este ascunsă la exterior de pereţii nestructurali, de orice tip (faţadă cortină, zidărie de cărămida, panouri

din beton prefabricate), şi la interior de tavane şi umplutură. Diafragmele (de obicei din beton armat), transfera

incărcările laterale la cadrele de beton armat. Dacă sunt prezente, cadrele cu rigiditate redusă duc la drifturi mari între

nivele ceea ce provoacă avarii mari ale elementelor nestructurale. Există o varietate mare a sistemelor de cadre. Unele

cadre de beton vechi pot fi proiectate în aşa fel încât se pot rupe casant/fragil la solicitarea seismică. Cadrele moderne

proiectate în zonele cu seismicitate ridicată au un comportament ductil şi pot dezvolta deformaţii mari în timpul unui

cutremur, fără cedări casante ale membrelor sau colaps al cadrului.

RC2 – PEREŢI STRUCTURALI DIN BETON ARMAT

Componentele verticale ale sistemului structural care preia incărcările laterale în cazul acestor clădiri sunt diafragmele

de beton armat (pereţi portanti). În cazul clădirilor vechi, în mod frecvent pereţii sunt masivi, iar eforturile sunt mici, ei

fiind uşor armaţi. În cazul clădirilor noi diafragmele în general au dimensiuni mai reduse, atenţie specială fiind acordată

elementelor de contur şi forţelor de răsturnare.

Această tipologie a început să fie folosită intensiv în anii 1960 în concepte structurale variate cum ar fi: pereţi apropiaţi

(fagure) şi pereţi mai puţin aproiati (celular). De asemenea, în concordanţă cu tipul clădirii, acestea pot fi clasificate in

clădiri “punct” şi clădiri “bară”.

Clădirile cu diafragme au avut o comportare foarte bună la cutremure, elementele structurale având avarii minime.

Singurele avarii notabile au apărut în diafragmele armate insuficient la preluarea forţei tăietoare. Aceste sistem structural

este folosit pentru consolidarea clădirilor monument istoric.

RC3.1 – CADRE DE BETON CU PEREŢI DE UMPLUTURĂ DIN ZIDĂRIE

NEARMATĂ AMPLASAŢI ÎN MOD REGULAT (CADRE CU CONFIGURAŢIE

REGULATĂ)

Clădiri, în general neproiectate seismic, care conţin pereţi de umplutură din zidărie de bună calitate care pot ajuta

semnificativ la preluarea solicitărilor orizontale. Pereţii de umplutură de la exterior, de obicei, sunt ieşiti din planul

cadrului de beton armat. Panourile pline de umplutură din zidărie conferă cadrului în care sunt integrate, rigiditate şi

rezistenţă la incărcarea laterală a structurii. În aceste clădiri rezistenţa la forta tăietoare a stâlpilor, după fisurarea

pereţilor de umplutură poate limita comportamentul semi-ductil al structurii. În cele mai multe cazuri, soluţia cu cadre

este aleasă pentru a asigura o flexibilitate a spaţiului.

Destinaţia este identică pe toate etajele cu excepţia parterului. Din acest motiv regularitatea pereţilor de umplutura este

dificil de întâlnit in cazul clădirilor din Bucureşti.

RC3.2 - CADRE DE BETON ARMAT CU PEREŢI DE UMPLUTURĂ DIN

ZIDĂRIE NEARMATĂ AMPLASAŢI ÎN MOD NEREGULAT (CADRE CU

CONFIGURAŢIE NEREGULATĂ)

Aceste clădiri sunt similare cu cele din categoria anterioara cu excepţia că sistemul structural prezintă iregularităţi fie

ale cadrelor din beton, fie ale pereţilor de umplutură din zidărie.

Iregularităţile pereţilor de beton şi/sau prezenţa parterului slab şi flexibil conduce la un comportament structural

inadecvat la incărcări laterale.

Această tipologie a devenit larg răspândita în anii 1930 când Bucureştiul a cunoscut o explozie a construcţiilor. Această

soluţie răspundea satisfacător cerinţelor variate de partiţionare şi destinaţii ale spaţiului. Aceste clădiri nu au fost

proiectate pentru preluarea forţelor laterale, şi adiţional, datorită freneziei construcţiilor din acea vreme, calitatea

materialelor şi a manoperei era în multe cazuri scăzută. Majoritatea acestor clădiri înalte au suferit avarii importante sau

au fost chiar distruse in timpul cutremurului din 1940 şi 1977.

Începând cu anii 1950, unele concepte cu privire la regularitatea structurii au fost luate în considerare, dar cu toatea

acestea majoritatea clădirilor cu regim mare de inălţime au parterul slab. Prezenţa parterului slab şi flexibil a dus la

apariţia drifturilor mari (deplasări relative de nivel) şi in consecinţă la avarii majore în timpul cutremurului din 1977.

RC4 – STRUCTURI DUALE DE BETON ARMAT (CU CADRE ŞI PEREŢI

STRUCTURALI )

Sistemul structural al acestor clădiri este compus din cadre şi pereţi structurali din beton armat. Sistemul structural dual

a intrat in industria construcţiilor la inceputul anilor 1970 iar după cutremurul din 1977 utilizarea lor a devenit şi mai

largă datorită comportamentului bun la cutremure puternice. Cel mai evident beneficiu al acestui sistem este controlul

deplasării relative de nivel prin conlucrarea cadrelor şi a pereţilor din beton armat – pereţii limitând deplasarea la nivelele

inferioare iar cadrele la cele superioare. Această tipologie structurala este utilizată la clădirile de apartamente,

comerciale, birouri şi clădiri publice.

RC5 – STRUCTURI CU PEREŢI DIN PANOURI MARI PREFABRICATE DE

BETON ARMAT

Aceste clădiri au planşee din beton armat care distribuie incărcările laterale panourilor prefabricate din beton armat.

Clădirile vechi au in mod frecvent legături neadecvate la ancorarea pereţilor verticali de planşee, iar conexiunea dintre

panouri este frecvent casantă/fragilă. Pereţii pot avea numeroase goluri pentru uşi şi ferestre astfel încât peretele seamănă

mai mult cu un cadru decât cu un perete.

Această tipologie structurală a fost utilizată pentru prima oară în România în anii 1959-1960 pentru clădiri cu 5 nivele.

În anii 1961-1963 utilizarea a fost extinsă la clădiri cu 8 nivele. Din 1973 s-a trecut la clădirile cu 9 nivele. În general

toate aceste clădiri au formă lamelară cu distanţe mici între pereţii prefabricati de beton de pe ambele direcţii. O atenţie

specială s-a acordat legăturilor dintre elementele prefabricate, pentru a atinge o comportare monolită a întregii structuri.

Această tipologie de clădiri s-a comportat bine la cutremurul de la 4 martie 1977, observându-se în câteva cazuri doar

unele avarii minore.

S1 – CADRE DE OŢEL

Aceste clădiri au structura formată din stâlpi şi grinzi din oţel. În unele cazuri cenexiunea stâlp-grindă are capacitate

foarte mică de a prelua momentul, dar in unele cazuri grinzile şi stâlpii sunt dimensionaţi sa preia forţele laterale. De

obicei structura este ascunsă la exterior de pereţi nestructurali (pereţi cortină, zidărie de cărămidă, panouri din beton

prefabricate) iar la interior de tavane false. Planşeele transferă incărcările laterale la cadre. Planşeele pot fi realizate din

aproape orice material. Cadrele dezvoltă rigiditate datorită nodurilor rigide.

Cadrele pot fi localizate aproape oriunde in clădire. De obicei stâlpii au direcţia puternică orientată în aşa fel încât unii

sunt stâlpi principali pe o direcţie în timp ce ceilalţi sunt stâlpi prinicpali pe cealaltă direcţie.

Există doar 4 clădiri înalte de acest tip în Bucureşti construite in anii ’30 şi anume: Clădirea Romtelecom, Ministerul

Transporturilor, Clădirea de birouri Adriatica şi o clădire de apartamente şi spatii comerciale pe strada Academiei. În

cazul primelor 3 clădiri au fost constatate deplasări laterale permanente excesive după cutremurul din 1977. De

asemenea trebuie menţionată incompatibilitatea dintre o structură metalică flexibila şi pereţii de compartimentare din

zidărie care nu pot dezvolta deformaţii mari, pereţi care au suferit avarii importante. La proiectarea acestor clădiri nu a

existat un cod de proiectare seismică. Recent acest sistem structural a început să fie refolosit pentru clădiri rezidentiale

şi de birouri. Totusi, rigiditatea mică la incărcări laterale limitează regimul de inălţime al acestor structuri.

S2 – CADRE DE OŢEL CU CONTRAVÂNTUIRI

Aceste clădiri sunt similare cu cele in cadre metalice cu noduri rigide excepţia fiind elementele verticale ale sistemului

de preluare a incărcărilor laterale care în acest caz sunt cadre contravântuite. Sigura clădire din Bucureşti de această

tipologie structurală este clădirea de birouri Adriatica unde parterul şi al doilea nivel au fost consolidate după cutremurul

din 1977 prin folosirea de contravântuiri de tip K. După 1989 au fost construite şi alte clădiri cu acest tip de structură

de rezistenţă.

S3 – CADRE DE OŢEL CU UMPLUTURI DE ZIDĂRIE NEARMATĂ

Pereţii de închidere de la exterior, de obicei, sunt iesiţi din planul cadrului metalic astfel încât de la exterior nu se mai

observă structura metalică. Panourile pline de umplutură din zidărie conferă cadrului in care sunt integrate rigiditate şi

rezistenţă la incărcarea laterală a structurii.

Clădirile menţionate în categoria S1 s-ar putea integra în acestă tipologie, dar datorită absenţei cerinţei de a prelua forţele

laterale, rigiditatea şi rezistenţa umpluturii de zidărie nu a fost luată în considerare la proiectare. S5 – STRUCTURI COMPOZITE OŢEL-BETON (BETON ARMAT CU

ARMATURĂ RIGIDĂ)

Aceste clădiri au structura compusă din cadre cu noduri rigide din beton cu armatură rigidă.

De obicei structura este ascunsă la exterior de pereţi nestructurali (pereţi cortină, zidărie de cărămidă, panouri din beton

prefabricat) şi la interior de tavane false şi zidărie de umplutură.

Diafragmele transferă incărcările laterale la cadrele cu noduri rigide. Cadrele işi dezvoltă rigiditatea total sau parţial prin

intemediul nodurilor rigide.

Prima clădire de acest gen, numită în prezent Casa Presei Libere, a fost construită la începutul anilor ’50. Clădirea

Parlamentului, a doua ca mărime din lume, a fost ridicată în anii 1984- 1990. Dupa cutremurul din 1977 la Casa Presei

Libere au fost observate uşoare deteriorari ale elementelor nestructurale.

W – STRUCTURI DE LEMN

Acestea sunt de obicei locuinţe uni sau multi familiale cu unul sau doua nivele.

Caracteristicile structurale de baza ale acestor clădiri sunt pereţii de lemn ce sunt legaţi în sens perpendicular pe planul

lor cu grinzi de lemn. Incărcările sunt reduse şi deschiderile sunt mici.

Aceste clădiri pot fi acoperite parţial sau total cu finisaj de cărămidă. Majoritatea acestor clădiri au in general un sistem

complet de preluarea a incărcărilor laterale. Incărcările laterale sunt transferate către pereţii structurali de către planşee.

Planşeele sunt fie intermediare fie de acoperiş şi sunt rigidizate in planul lor cu scânduri sau placaj. Pereţii sunt rigidizaţi

cu scânduri, placaj, plăci de gips-carton.

Acestă tipologie structurală a fost introdusă în România după anul 1990. Nu au fost înregistrate evenimente seismice

majore după introducerea acestui sistem structural, în consecinţă informaţiile despre răspunsul seismic sunt preluate

doar din experienţa internaţională.

SUBIECT 8 – Norme de proiectare seismica in Romania (evolutie harti de zonare,

spectre, perioade de control)

Cea mai veche zonare seismica a teritoriului Romaniei a fost realizata imediat dupa cutremul vrancean din

1940 . Zonarea din 1941 se refera la 2 regiuni : o regiune seismica ce cuprinde Moldova, Valahia si zona Brasovului si

a doua regiune denumita neseismica ce cuprinde restul teritoriului Romaniei.

a) Harta de zonare din 1952

– Absenta gradului 9 de intensitate seismica in regiunea epicentrala Vrancea ;

- Cresterea locala a intensitatii seismice a orasului Bucuresti de la gradul 7 la gradul 8 ;

- Seismicitatea redusa a S-E Romaniei (incluzand Cernavoda si jumatate din Dobrogea) ;

b) Harta de zonare din 1963

- Introducerea in regiunea epicentrala Vrancea a unei zone, foarte redusa ca suprafata,

avand gradul 9 de intensitate;

- Izoliniile de intensitate seismica de grad 7 si grad 8 sunt asemanatoare cu cele din 1952;

- Seismicitatea Dobrogei a fost apreciata la gradul 7 de intensitate;

c) Harta de zonare din 1977

- Zona de intensitate 7 a fost extinsa pana in S-V Romaniei;

- In interiorul zonei de intensitate 7 au fost introduse local cateva zone avand intensitatea

mai mare : Bucuresti-8 ; Zimnicea 7.5 ; Iasi – 7.5; Craiova- 7.5;

- N-E Dobrogei i-a fost atribuit gradul de intensitate 6;

d) Hartile de zonare din 1991 si 1993

- Orasul Bucuresti a fost reinclus in zona avand gradul 8 de intensitate seismica;

- Orasul Iasi a fost inclus in zona avand gradul 8 de intensitate seismica;

- Dobrogea a fost inclusa in zona avand gradul 7 de intensitate seismica;

- S-E Transilvania a fost inclusa in zona avand gradul 7 de intensitate seismica;

Pentru sursele seismice de suprafata din Romania se noteaza urmatoarele :

- Harta 1952 – Seismicitatea Transilvaniei si Banatului e considerate neglijabila;

- Harta 1963 – Zonele din vestul Romaniei (Maramures, Crisana, Banat) au fost recunoscute ca avand gradul 7 de

intensitate seismica;

- Hartile 1991-1993 – Zonei Banatului i-a fost atribuit gradul 8 de intensitate seismica.

SUBIECT 9 – Vulnerabilitatea constructiilor din Romania (clase de vulnerabilitate,

clasificare)

In Romania, fondul construit poate fi grupat in :

- cladiri construite inainte de 1940

- cladiri construite in perioada postbelica, in special dupa 1960

Conform metodologiei americane HAZUS/FEMA 1998, clasele de vulnerabilitate se pot stabili in functie de

nivelul cunostintelor tehnice in perioada de proiectare si constructie:

- Clasa de vulnerabilitate 1 – Nivel PRECOD – inainte de 1940; 1940-1963

- Clasa de vulnerabilitate 2 – Nivel COD INFERIOR – 1964-1977

- Clasa de vulnerabilitate 3 – Nivel COD MODERAT -1978-1990

- Clasa de vulnerabilitate 4 – Nivel COD AVANSAT – 1990- prezent

Cele mai vulnerabile categorii de cladiri :

- cladiri inalte 7-12 niveluri cu schelet de beton armat , construite inainte de 1940,

fara prescriptie antiseismica;

- constructii executate intre 1950-1976, proiectate cu considerarea unor forte

seismice mai reduse;

- cladiri joase din zidarie si alte materiale locale executate traditional, fara control

tehnic specializat.

Cele mai multe cladiri de acest tip constituie o prioritate absolută la intervenţie.

Diminuarea vulnerabilităţii seismice a constructiilor se poate realiza prin acţiuni de intervenţie (consolidări) la

clădiri de locuit, clădiri din domeniul sănătăţii, administraţiei centrale si locale, educaţiei şi cercetării, culturii, etc.

Există între specialişti un consens asupra faptului că în eventualitatea producerii unui cutremur Vrâncean major,

asemănător celui din 1977, pierderile ar fi mai grele, datorită deteriorării cumulative a construcţiilor vechi pe de o parte,

iar pe de altă parte datorită capacităţilor de reacţie şi de recuperare mai reduse acum decât la cutremurul din 1977.

SUBIECT 10 – Metode de consolidare a cladirilor in Romania si Japonia

Behavior of Strengthened Frames

Steel Systems Load-Displacement Relationship

Current Techniques for Seismic Rehabilitation

Strengthening Existing Frames

Increase the Structural Performance of Existing Buildings

1) Increase the Strength Shear Wall, Steel Brace, Outer Frame

2) Increase the Deformation Capacity Jacketing by RC or Steel, Carbon Fiber

Wrapping

3) Decrease the Earthquake Input Base Isolation, Damping Device, Decrease the Weight

Retrofitting Techniques

1) RC Shear Wall

2) Steel Brace

3) Outer Frame

4) Jacketing by RC or Steel

5) Carbon Fiber Wrapping

6) Joint Techniques: Post-installed Anchors, Mortar Injection, High-tension Bars

Other Retrofitting Techniques

Relatively New in Japan

1) New Materials

2) New Construction Methods

3) New Systems

Aramid Fiber Outer Steel Brace PCa Wall

New Material - 1

Carbon Fiber Strand/Sheet + Epoxy Resin

CRS-CL Research Association

Carbon Fiber Strand Carbon Fiber Sheet Carbon Fiber Sheet (Beam)

New Material - 2

Carbon Fiber Sheet + Epoxy Resin

MARS Research Association

Jacketing Work for Column using Carbon Fiber Sheet + Epoxy Resin

Columns Jacketed with Carbon Fiber Sheet + Epoxy Resin

New Material - 3

Carbon Fiber Sheet + Meta-Acrylic Resin

Mitsubishi Rayonne Co. Ltd.

New Material - 4

Carbon Fiber Sheet/Anchor + Epoxy Resin

SR-CF Construction Research Association

New Material - 5

Carbon Fiber Plate + Epoxy Resin + Mortar

CF-Advanced Construction Council

New Material - 6

Aramid Fiber Sheet

AF Construction Research Association

New Material - 7

Glass Fiber Sheet + Epoxy Resin

TYFO Construction Research Association

New Material - 8

Polyester Fiber Sheet

Structural Quality Assurance

New Material - 9

Wire Mesh + Polymer Cement Mortar

New Construction Methods - 1

New Construction Methods - 2

Special Joint for Steel Jacketing

New Construction Methods - 3

Steel Brace + Epoxy Resin Connection

New Construction Methods - 4

Pre-Cast Concrete Brace

New Construction Methods - 5

SUBIECT 11 – Metode de investigare a terenului de fundare

Penetrarea Dinamica Standard (SPT)

Rezultatele testelor SPT pot fi utilizate pentru:

stabilirea stratigrafiei amplasamentului, inclusiv a grosimii stratelor,

evaluarea conditiilor geologice si hidrogeologice,

evaluarea densitatii relative a nisipurilor,

determinarea caracteristicilor de rezistenta si rigiditate a pamanturilor, etc.

In functie de NSPT se stabilesc caracteristicile geomecanice/dinamice ale straturilor de pamant investigate, starea

de indesare a pamanturilor necoezive, starea de consistenta a pamanturilor coezive.

Evaluarea lichefierii, viteza undelor de forfecare, G (modul de deformatie transversal), densitatea, E (modulul lui

Young), etc.

Metoda geofizice de prospectare a terenului de tip down-hole.

– Masurarea vitezelor de propagare a undelor seismice

– Din analiza timpilor de sosire a undelor seismice, in corelatie cu stratigrafia interceptata in foraj, se poate obtine

profilul vitezelor undelor seismice si alti parametri derivati: modulul dinamic de deformatie longitudinala – Edin,

modulul dinamic de deformatie transversala – Gdin, coeficientul dinamic Poisson – νdin.