UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI FACULTATEA DE CONSTRUCII CIVILE, INDUSTRIALE I AGRICOLE

P100-3 / COD DE EVALUARE SI PROIECTARE A LUCRRILOR DE CONSOLIDARE LA CLDIRI

EXISTENTE, VULNERABILE SEISMIC VOL. 1 - EVALUARE

Redactarea a I-a

CONTRACT 216 din 08.11.2005 (Ctr. U.T.C.B. nr. 159/02.08.2005)

Beneficiar: M.D.L.P.L

Responsabil lucrare, PROF. DR. ING. TUDOR POSTELNICU

Lista autorilor

P100-3 / COD DE EVALUARE SI PROIECTARE A LUCRRILOR DE CONSOLIDARE LA CLDIRI EXISTENTE, VULNERABILE SEISMIC VOL. 1 - EVALUARE

Capitolele 1-8 Prof. Tudor Postelnicu

Anexa A Conf. Radu Vcreanu

Anexa B Prof. Tudor Postelnicu, Conf. Dan Zamfirescu

Anexa C Prof. erban Dima, Conf. Paul Ioan

Anexa D Prof. Radu Petrovici

Anexa E Prof. Radu Petrovici

Cuprins 1. ASPECTE GENERALE 1

1.1 DOMENIU 1 1.2 REFERINE NORMATIVE 2

1.2.1 Documente normative de baz 2 1.3 IPOTEZE DE BAZ 2 1.4 DISTINCIA NTRE PRINCIPII I REGULI 2 1.5 SIMBOLURI 2 1.6 UNITI S. I. 2

2. CERINE DE PERFORMAN I CRITERII DE NDEPLINIRE 3

2.1 CERINE FUNDAMENTALE 3 2.2 CRITERII DE NDEPLINIRE A CERINELOR DE PERFORMAN 3

2.2.1 Aspecte generale 3 2.2.2 Starea limit ultim (SLU) 4 2.2.3 Starea limit de serviciu (SLS) 4

3. EVALUAREA SEISMIC A STRUCTURILOR I CNS 6

3.1 GENERALITI 6 3.2 OPERAIILE CARE COMPUN PROCESUL DE EVALUARE 6

4. COLECTAREA INFORMAIILOR PENTRU EVALUAREA STRUCTURAL 8

4.1 INFORMAII GENERALE I ISTORIC 8 4.2 INFORMAII INIIALE NECESARE 8 4.3 NIVELURI DE CUNOATERE 9

4.3.1 Definirea nivelurilor de cunoatere 9 4.3.2 KL1 Cunoatere limitat 10 4.3.3 KL2 Cunoatere normal 11 4.3.4 KL3 Cunoaterea complet 11

4.4 IDENTIFICAREA NIVELULUI DE CUNOATERE. DEFINIII 12 4.4.1 Geometria 12

4.4.1.1 Planurile generale ale construciei 12 4.4.1.2 Planurile de detaliu ale construciei 12 4.4.1.3 Examinarea vizual 12 4.4.1.4 Relevarea construciei 12

4.4.2 Detaliile 12 4.4.2.1 Proiectarea simulat 12 4.4.2.2 Inspecia n teren limitat 13 4.4.2.3 Inspecia n teren extins 13 4.4.2.4 Inspecia n teren cuprinztoare 13

4.4.3 Materiale 13 4.4.3.1 ncercri distructive i nedistructive 13

4.4.3.2 ncercri in-situ limitate 13 4.4.3.3 ncercri in-situ extinse 13 4.4.3.4 ncercri in-situ cuprinztoare 13

4.4.4 Definirea nivelurilor de inspecie i de ncercare 14 4.5 FACTORII DE NCREDERE 4.6 IDENTIFICAREA NIVELULUI DE DEGRADARE A CONSTRUCIEI

5. EVALUAREA CALITATIV 16

5.1 OBIECTUL EVALURII CALITATIVE 16 5.2 CONDIII PRIVIND TRASEUL NCRCRILOR 16 5.3 CONDIII PRIVIND REDUNDANA 16 5.4 CONDIII PRIVIND CONFIGURAIA CLDIRII 16 5.5 CONDIII PRIVIND INTERACIUNEA STRUCTURII CU ALTE CONSTRUCII SAU ELEMENTE 18

5.5.1 Condiii privind distana fa de construciile nvecinate 18 5.5.2 Condiii referitoare la supante 18 5.5.3 Condiii referitoare la componentele nestructurale 18

5.6 CONDIII DE ALCTUIRE SPECIFICE DIFERITELOR CATEGORII DE STRUCTURI 19 5.7 CONDIII PENTRU DIAFRAGMELE ORIZONTALE ALE CLDIRILOR 19 5.8 CONDIII PRIVIND INFRASTRUCTURA I TERENUL DE FUNDARE 20

6. EVALUAREA PRIN CALCUL 21

6.1 ASPECTE GENERALE 21 6.2 ACIUNEA SEISMIC I COMBINATIILE DE INCARCARE 21 6.3 MODELAREA STRUCTURII 21 6.4 METODELE DE CALCUL 21 6.5 VERIFICRILE ELEMENTELOR STRUCTURALE 22 6.6 METODOLOGII DE EVALUARE 22 6.7 METODOLOGIA DE NIVEL 1 22

6.7.1 Domeniul de aplicare 22 6.7.2 Evaluarea prin calcul 23

6.8 METODOLOGIA DE NIVEL 2 26 6.8.1 Domeniul de aplicare 26 6.8.2 Principiul metodei de calcul 26 6.8.3 Calculul structural 27 6.8.4 Relaiile de verificare 28

6.9 METODOLOGIA DE NIVEL 3 29 6.9.1 Domeniul de aplicare 29 6.9.2 Metoda de calcul static neliniar 29

7. EVALUAREA FUNDAIILOR 32

7.1 ASPECTE GENERALE 32 7.3 CALCULUL INFRASTRUCTURII I A SISTEMULUI DE FUNDARE 33

8. EVALUAREA FINAL I FORMULAREA CONCLUZIILOR 36

8.1 ASPECTE GENERALE ALE ACTIVITII DE EVALUARE 36 8.2 STABILIREA CLASEI DE RISC A CONSTRUCIILOR 37 8.3 CONINUTUL RAPORTULUI DE EVALUARE 40

8.4 NECESITATEA INTERVENIEI STRUCTURALE 42

ANEXA A A1 OBIECTIVE DE PERFORMAN. DEFINITII A2 NIVELUL HAZARDULUI SEISMIC A.3 SELECTAREA OBIECTIVULUI DE PERFORMAN A.4 CARACTERIZAREA NIVELURILOR DE PERFORMAN A.5 RELATII DE VERIFICARE SI CRITERII DE ACCEPTANTA ANEXA B B.1 CONINUTUL (DOMENIU) B.2 IDENTIFICAREA GEOMETRIEI STRUCTURII, A DETALIILOR DE ALCTUIRE I A

MATERIALELOR DIN STRUCTURA CLDIRII B.3 CRITERII PENTRU EVALUAREA CALITATIV B.4 EVALUAREA STRII DE DEGRADARE A ELEMENTELOR STRUCTURALE B.5 VALORI ADMISIBILE ALE EFORTURILOR UNITARE MEDII N CAZUL APLICRII

METODOLOGIEI DE NIVEL 1 B.6 COEFICIENTII DE REDUCERE PENTRU ELEMENTE STRUCTURALE IN

METODOLOGIA DE NIVEL 2 B.7 CAPACITATI DE ROTIRE PLASTICA IN ELEMENTELE STRUCTURALE IN CAZUL

APLICARII METODOLOGIEI DE NIVEL 3 ANEXA D D.1. OBIECTUL PREVEDERILOR D.2. INFORMAII SPECIFICE NECESARE PENTRU EVALUAREA SIGURANEI

CONSTRUCIILOR DIN ZIDRIE D.3. EVALUAREA SIGURANEI SEISMICE ANEXA E E.1. GENERALITI E.2. EVALUAREA SIGURANEI SEISMICE A CNS

1. ASPECTE GENERALE 1.1. Domeniu (1) Domeniul codului P100 este definit n P100 1: 2006, 1.1, iar domeniul prezentei pri a codului este definit la (2), (4) i (5) din aceast seciune. Celelalte pri componente ale lui P100 sunt indicate n P100 1: 2006, 1.1.3. (2) Obiectul lui P100 3, partea I-a este de a stabili criterii pentru evaluarea performanei seismice a structurilor existente, considerate individual.

NOT Evaluarea seismic se refer att la construcii degradate de aciunea anterioar a cutremurelor, ct i la construcii existente vulnerabile seismic care nc nu au fost supuse unor aciuni seismice semnificative.

(3) Reflectnd cerinele de baz stabilite de P100 1: 2006, P100-3: 2007 acoper problematica construciilor existente executate din materialele structurale obinuite: beton, oel i zidrie, precum i cea a componentelor nestructurale ale cldirilor (CNS).

NOT Anexele B, C i D conin date suplimentare pentru evaluarea construciilor din beton armat, oel i respectiv din zidrie. Anexa E se refer la evaluarea componentelor nestructurale (CNS) ale cldirilor.

(4) Prevederile prezentului cod pot fi aplicate i pentru evaluarea seismic a monumentelor i cldirilor istorice n cazul n care acestea nu contravin conceptelor, abordrilor i procedurilor specifice cuprinse n documentele normative n vigoare n acest domeniu. (5) Construciile recente, a cror proiectare i execuie a beneficiat de aplicarea unor coduri de proiectare i practic moderne nu necesit evaluarea seismic, dect dac proprietarii acestora doresc s sporeasc performaele lor fa de cele iniiale. n aceast categorie se pot ngloba toate construciile proiectate pe baza Normativului P100/92 i construciile proiectate pe baza P100/82 avnd cel mult 5 niveluri, indiferent de sistemul constructiv. (6) Deoarece structurile existente:

(i) reflect nivelul de cunoatere la momentul realizrii construciei,

(ii) pot ascunde erori de proiectare i punere n oper,

(iii) pot s fi suferit aciunea unor cutremure precedente i a unor aciuni neseismice cu efecte necunoscute, evaluarea structural se realizeaz cu un grad de ncredere diferit de cel asociat proiectrii construciilor noi. De aceea, sunt necesare valori diferite ale factorilor de siguran pentru materiale i structuri, depinznd de ct de complete sunt informaiile disponibile i de gradul de certitudine al acestora. 1.2 Referine normative

(1) Prezentul cod ncorporeaz prevederi din alte acte normative. Documentele normative generale sunt date la (1.2.1), referirile la alte documente fiind date n continuare n text, acolo unde este necesar. 1.2.1 Documente normative de baz

CR0 1 1.1: 2005 Bazele proiectrii structurale

P100 1 Proiectarea seismic a structurilor. Partea 1: Reguli generale, aciuni

seismice i reguli pentru cldiri NP 112 2004 Normativ pentru proiectarea structurilor cu fundare direct 1.3 Ipoteze de baz (1) Sunt valabile ipotezele date n CR0 1 1.1: 2005. (2) Prevederile prezentului cod presupun c procurarea datelor i testele sunt efectuate de personal cu experien i c inginerul evaluator are experiena necesar pentru tipul de structur expertizat. 1.4 Distincia ntre principii i reguli (1.4) Definiii Sunt valabile definiiile date n P100 1: 2006, 1.5. 1.5 Simboluri (1) Sunt valabile simbolurile date n P100 1: 2006, 1.6. (2) Simbolurile suplimentare folosite n prezentul cod sunt definite n text acolo unde acestea apar. 1.6 Uniti S. I. (1) Precizrile privind unitile sunt date n P100 1: 2006, 1.2.

2. CERINE DE PERFORMAN I CRITERII DE NDEPLINIRE 2.1 Cerine fundamentale (1) Evaluarea seismic a cldirilor existente urmrete s stabileasc dac acestea satisfac cu un grad adecvat de siguran cerinele fundamentale (nivelurile de performan) avute n vedere la proiectarea construciilor noi, conform P100 1: 2006, 2.1. (2) Cerinele fundamentale, respectiv cerina de siguran a vieii i cerina de limitare a degradrilor i strile limit asociate (starea limit ultim SLU i starea limit de serviciu SLS), sunt definite n P100 1: 2006, 2.1(1), unde se indic i intervalele medii de recuren (IMR) de referin ale aciunilor seismice luate n considerare pentru cele dou stri limit, la proiectarea construciilor noi. (3) Funcie de clasa de importan i de expunere la cutremur, de durata viitoare de exploatare, n cazul construciilor existente aceste cerine pot fi asigurate pentru un nivel al aciunii seismice inferior celui considerat la proiectarea construciilor noi, respectiv la cutremure cu IMR mai mici. Nivelul minim de asigurare seismic necesar pentru construcii existente de diferite categorii, precum i nivelul minim care trebuie obinut prin lucrri de consolidare sunt indicate la 8.4. (4) Diferenierea siguranei necesare pentru construcii aparinnd diferitelor clase de importan i de expunere la cutremur se face prin intermediul factorului de importan I, conform P100 1: 2006, 4.4.5. (5) Pentru construcii de importan deosebit sau pentru cldiri cu funciuni speciale sau cnd proprietarul cldirii dorete, investigaia poate avea n vedere i alte niveluri de performan i/sau alte valori ale IMR ale cutremurelor pe amplasament. Aspectele principale ale evalurii construciilor bazate pe performana seismic sunt precizate n anexa A la prezentul cod. 2.2 Criterii de ndeplinire a cerinelor de performan 2.2.1 Aspecte generale (1) ndeplinirea cerinelor enunate la 2.1 este realizat prin adoptarea reprezentrii aciunii seismice, a metodelor de calcul, a verificrilor i procedeelor de detaliere prevzute n aceast parte a P100, specifice diferitelor materiale din domeniul tratat (beton armat, oel, zidrie). (2) Evaluarea aciunii seismice se face:

Pentru structuri, conform prevederilor cap. 3 din P100-1: 2006, plecnd de la spectrele de rspuns precizate n acest capitol;

Pentru componentele nestructurale, conform cap. 10 din P100-1: 2006. Valorile factorilor de comportare q se aleg pe baza indicaiilor date n aceast parte a codului P100, corespunztor tipului de metodologie de evaluare utilizat. (3) Funcie de natura metodei de calcul se pot folosi i alte reprezentri ale aciunii, de exemplu, accelerograme nregistrate sau simulate, specifice amplasamentului.

(4) La verificarea elementelor structurale se face distincie ntre elementele ductile i cele fragile. Modul de clasificare a elementelor ca ductile sau fragile este stabilit n anexele la prezentul cod, corespunztoare diferitelor materiale utilizate. (5) Verificarea elementelor ductile se poate face funcie de tipul metodei de calcul, n termeni de deformaii sau n termeni de rezisten. Elementele fragile se verific totdeauna n termeni de rezisten. (6) La calculul capacitii de rezisten a elementelor structurale, pentru evaluarea valorilor de proiectare ale rezistenelor, se vor folosi valorile medii ale proprietilor materialelor din lucrare, obinute din teste in-situ i din alte surse suplimentare de informare, divizate prin factorii de ncredere definii la 3.5, innd seama de nivelul de cunoatere disponibil. n cazul elementelor ductile, rezistenele de proiectare se obin prin mprirea valorilor medii diminuate ca mai sus, prin factorii pariali de siguran ai materialelor. n cazul elementelor fragile, valorile rezistenelor de proiectare se obin diviznd rezistenele caracteristice, prin factorii pariali de siguran ai materialului.

NOT Valorile atribuite factorilor pariali de siguran pentru beton, oel, zidrie sau alte materiale sunt stabilite prin codurile de proiectare specifice structurilor realizate din aceste materiale.

(7) Pentru materialele nou adugate (la consolidarea elementelor structurale) se folosesc valorile de proiectare ale proprietilor acestora. 2.2.2 Starea limit ultim (S.L.U) (1) Cerinele se determin pe baza aciunii seismice relevante pentru aceast stare limit (cap. 3 i 10 din P100 1: 2006). Cerinele pentru elementele ductile i elementele fragile rezult din calculul structural, cu excepia situaiei n care se utilizeaz o metod de calcul liniar, cnd cerinele asupra elementelor fragile se determin aa cum se arat la 4.3.8.2(3). (2) Capacitatea elementelor se determin pe baza deformaiilor admise pentru aceast stare limit, dac verificarea se face n termeni de deplasare i a rezistenelor stabilite conform 2.2.1(6), n cazul n care verificarea se face n termeni de rezisten. Deformaiile se determin potrivit prevederilor date n anexele specifice structurilor din diferite materiale (anexele B, C i D). n situaia n care se utileaz un calcul structural neliniar, rezistena elementelor fragile se determin potrivit indicaiilor din anexele B, C i D. 2.2.3 Starea limit de serviciu (S.L.S) (1) Cerinele se determin pe baza aciunii seismice relevante pentru aceast stare limit. n acest scop se pot folosi factorii de reducere a cerinelor corespunztoare SLS date la 4.5.4 din P100 1: 2006. (2) Verificarea structurilor i a componentelor nestructurale la SLS const n compararea cerinei cu capacitatea de deformare a elementelor. n mod obinuit, verificarea se face n termeni de deplasri relative de nivel. n cazul utilizrii unor metode de calcul neliniar, verificrile se pot referi i la rotirile plastice acceptabile pentru aceast stare limit, n zonele critice ale structurii.

NOT Pentru construcii existente obinuite verificarea la SLS nu este obligatorie, dar este util totdeauna, evideniind aspecte de comportare seismic importante, care contribuie la caracterizarea construciei din punctul de vedere al gradului de ndeplinire a condiiilor de alctuire seismic (5.2(2)).

3. EVALUAREA SEISMIC A STRUCTURILOR I CNS 3.1 Generaliti (1) Evaluarea seismic a structurilor i a CNS din cldiri const dintr-un ansamblu de operaii care trebuie s stabileasc vulnerabilitatea acestora n raport cu cutremurele caracteristice amplasamentului. n mod concret evaluarea stabilete msura n care o cldire ndeplinete cerinele de performan asociate aciunii seismice considerate n strile limit precizate la 2.1. Evaluarea este precedat de colectarea informaiilor referitoare la geometria structurii, calitatea detaliilor constructive i a calitii materialelor utilizate n construcie, conform prevederilor capitolului 4. (2) Codul urmrete evaluarea construciilor individuale, pentru a decide necesitatea interveniei structurale i msurile de consolidare necesare pentru o anumit construcie. Evaluarea vulnerabilitii populaiilor sau grupurilor de cldiri pentru stabilirea riscului seismic n diferite scopuri (de exemplu, pentru determinarea riscului de asigurare a cldirilor pentru stabilirea prioritilor n vederea reducerii riscului seismic) nu constituie obiectul prezentului cod. 3.2 Operaiile care compun procesul de evaluare (1) Aciunea de evaluare este n mod necesar precedat de culegerea informaiilor necesare n acest scop viznd calitatea concepiei de realizare a construciei, a proiectului pe baza cruia s-a construit cldirea, calitatea execuiei i a materialelor puse n oper i starea de afectare fizic a construciei. Obiectul i modul de realizare a operaiei de colectare a informaiilor sunt date n cap. 4. (2) Oridecteori este posibil, n vederea evalurii se vor prelua informaiile referitoare la comportarea seismic observat la construcii de acelai tip sau similare. (3) Operaiile care alctuiesc procesul de evaluare se pot grupa n dou categorii care constituie:

(i) evaluarea calitativ, i respectiv,

(ii) evaluarea prin calcul.

Ansamblul operaiilor de evaluare calitativ i cantitativ (prin calcul) alctuiesc metodologia de evaluare.

Metodologia de evaluare se difereniaz funcie de complexitatea operaiilor de evaluare. n cadrul prezentului cod sunt prevzute trei metodologii de evaluare, denumite metodologia de nivel 1, de nivel 2 i, respectiv, de nivel 3.

Criteriile de alegere a metodologiilor de evaluare i descrierea acestora se dau la 4.3.6, 4.3.7, 4.3.8 i 4.3.9.

Evaluarea calitativ i evaluarea prin calcul fac obiectul capitolelor 5 i, respectiv 6. (4) Pe baza concluziilor evalurii calitative i cantitative se face ncadrarea construciei examinate n clasa de risc. Definirea claselor de risc i criteriile de ncadrare n aceste clase sunt date la 8.1 i 8.2.

(5) Plecnd de la clasa de risc de care aparine construcia, de caracteristicile principale evideniate prin evaluarea calitativ i evaluarea prin calcul, innd cont de clasa de importan a cldirii i perioada de exploatare ulterioar prevzute pentru construcie se stabilete dac consolidarea este necesar i nivelul minim de siguran care trebuie s se obin prin aplicarea msurilor de intervenie (8.4).

4. COLECTAREA INFORMAIILOR PENTRU EVALUAREA STRUCTURAL 4.1 Informaii generale i istoric (1) n vederea evalurii rezistenei la cutremur a construciilor existente colectarea datelor se obine din surse cum sunt: - documentaia tehnic de proiectare i de execuie a construciei examinate; - reglementrile tehnice n vigoare la data realizrii construciei; - investigaii pe teren; - msurtori i teste n situ i/sau n laborator. (2) Datele obinute din diferite surse se vor compara pentru a minimiza incertitudinile. 4.2 Informaii iniiale necesare (1) Informaiile necesare pentru evaluarea structural trebuie s permit:

(a) Identificarea sistemului structural. Informaiile vor fi obinute, fie din investigaiile pe teren, fie din planurile proiectului, dac acesta este disponibil.

(b) Identificarea tipului de fundaii ale cldirii.

(c) Identificarea categoriilor de teren clasificate n P100-1: 2006, 4.1. (d) Stabilirea dimensiunilor generale i a alctuirii seciunilor elementelor structurale, precum i a proprietilor mecanice ale materialelor constituente. n cazul oelului este necesar cu prioritate identificarea proprietilor plastice (rezistena la curgere, ductilitatea).

(e) Identificarea eventualelor defecte de calitate a materialelor i/sau deficiene de alctuire a elementelor, inclusiv ale fundaiilor.

(f) Precizarea procedurii de stabilire a forelor seismice de proiectare i a criteriilor de proiectare seismic folosite la proiectarea iniial.

(g) Descrierea modului de utilizare a cldirii pe durata de exploatare i a modului de utilizare planificat al acesteia i precizarea clasei de importan n acord cu prevederile din P100-1: 2006, 4.4.4.5. (h) Reevaluarea aciunilor aplicate construciei, innd cont de utilizarea cldirii.

(i) Identificarea naturii i a amplorii degradrilor structurale i a eventualelor lucrri de remediere consolidare executate anterior. Se au n vedere nu numai degradrile produse de aciunea cutremurelor, ci i cele produse de alte aciuni, cum sunt ncrcrile gravitaionale, tasrile difereniale, atacul chimic datorat condiiilor de mediu sau tehnologice, etc.

(2) Pentru evaluarea componentelor nestructurale informaiile trebuie s permit identificarea i localizarea componentelor care:

n caz de prbuire total sau parial pot afecta sigurana vieii oamenilor din cldire sau din afara acesteia;

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

prin ieirea din lucru pot cauza ntreruperea funcionrii cldirii conform destinaiei acesteia;

pot da natere la efecte secundare periculoase (incendii, explozii,etc); pot cauza pierderi materiale importante.

(3) Funcie de cantitatea i calitatea informaiilor obinute se adopt valori diferite ale factorilor de ncredere, aa cum se arat la 4.3.

4.3 Niveluri de cunoatere

4.3.1 Definirea nivelurilor de cunoatere (1) n vederea selectrii metodei de calcul i a valorilor potrivite ale factorilor de ncredere, se definesc urmtoarele niveluri de cunoatere: KL1: Cunoatere limitat KL2: Cunoatere normal KL3: Cunoatere complet

(2) Factorii considerai n stabilirea nivelului de cunoatere sunt:

(i) Geometria structurii: dimensiunile de ansamblu ale structurii i cele ale elementelor structurale, precum i ale elementelor nestructurale care afecteaz rspunsul structural (de exemplu, panourile de umplutur din zidrie) sau sigurana vieii (de exemplu, elementele majore din zidrie-calcane, frontoane).

(ii) Alctuirea elementelor structurale i nestructurale, incluznd cantitatea i detalierea armturii n elementele de beton armat, detalierea i mbinrile elementelor de oel, legturile planeelor cu structura de rezisten la fore laterale, realizarea rosturilor cu mortar i natura elementelor la zidrii, tipul i materialele CNS i al prinderilor acestora etc.

(iii) Materialele utilizate n structur i CNS, respectiv proprietile mecanice ale materialelor beton, oel, zidrie, lemn, dup caz.

NOT Informaii suplimentare specifice structurilor din diferite materiale i CNS sunt date n anexele respective.

(3) Nivelul de cunoatere realizat determin metoda de calcul permis i valorile factorilor de ncredere (CF). Modul de obinere a datelor necesare se indic la 4.4. Modul de stabilire a metodelor de calcul i a factorilor de ncredere este precizat n tabelul 4.1. Definirea termenilor Vizual, Complet, Limitat, Extins i Cuprinztor se face la 3.4.

Tabelul 4.1 Nivelurile de cunoatere i metodele corespunztoare de calcul

Niv

elul

cu

noa

terii

Geo

met

rie

Alct

uire

a de

de

taliu

Mat

eria

le

Cal

cul

CF

KL1 Pe baza proiectrii simulate n acord cu practica la momentul construciei i pe baza unei inspecii n teren limitate

Valori stabilite pe baza standardelor valabile n perioada construciei i din teste n teren limitate

LF-MRS CF=1,35

KL2 Din proiectul de execuie original incomplet i dintr-o inspecie n teren limitat sau dintr-o inspecie n teren extins.

Din specificaiile de proiectare originale i din teste limitate n teren sau dintr-o testare extins a calitii materialelor n teren

Orice metod, cf. P100 1: 2006

CF=1,20

KL3

Din proiectul de ansamblu original i verificarea vizual prin sondaj n teren sau dintr-un releveu complet al cldirii

Din proiectul de execuie original complet i dintr-o inspecie limitat pe teren sau dintr-o inspecie pe teren cuprinztoare.

Din rapoarte originale privind calitatea materialelor din lucrare i din teste limitate pe teren sau dintr-o testare cuprinztoare

Orice metod, cf. P100 1: 2006

CF=1,0

LF = metoda forei laterale echivalente; MRS = calcul modal cu spectre de rspuns 4.3.2 KL1 Cunoatere limitat (1) KL1 corespunde urmtoarei stri de cunoatere:

(i) n ceea ce privete geometria: configuraia de ansamblu a structurii i dimensiunile elementelor structurale sunt cunoscute, fie (a) din relevee fie, (b) din planurile proiectului de ansamblu original i ale eventualelor modificri intervenite pe durata de exploatare. n cazul (b) verificarea prin sondaj a dimensiunilor de ansamblu i ale dimensiunilor elementelor este de regul suficient; dac se constat diferene semnificative fa de prevederile proiectului de ansamblu se va ntocmi un releveu mai extins al dimensiunilor.

(ii) n ceea ce privete alctuirea de detaliu: nu se dispune de proiectul de de execuie al structurii al cldirii i se aleg detalii plecnd de la practica obinuit din epoca construciei; se vor face sondaje n cteva dintre elementele considerate critice i se va stabili msura n care ipotezele adoptate corespund realitii. Dac exist diferene semnificative se va extinde cercetarea n teren i asupra altor elemente.

(iii) n ceea ce privete materialele: nu se dispune de informaii directe referitoare la caracteristicile materialelor de construcie, fie din specificaiile proiectelor, fie din rapoarte de calitate. Se vor alege valori n acord cu standardele timpului construirii cldirii, asociate cu teste limitate pe teren n elementele considerate critice (eseniale) pentru structur.

(2) Informaiile culese trebuie s fie suficiente pentru ntocmirea verificrilor locale ale capacitii elementelor i pentru construirea unui model de calcul al structurii.

(3) Evaluarea structurii bazat pe KL1 poate fi realizat efectund un calcul liniar. 4.3.3 KL2 Cunoatere normal (1) KL2 corespunde urmtoarei stri de cunoatere:

(i) n ceea ce privete geometria: configuraia de ansamblu a structurii i dimensiunile elementelor sunt cunoscute fie (a) dintr-un releveu extins fie (b) din planurile de ansamblu originale ale construciei i ale eventualelor modificri intervenite pe durata de exploatare. n cazul (b) este necesar verificarea pe teren prin sondaj a dimensiunilor de ansamblu i a dimensiunilor elementelor; dac se constat diferene semnificative fat de prevederile proiectului se va ntocmi un releveu mai extins.

(ii) n ceea ce privete alctuirea de detaliu: detaliile sunt cunoscute, fie dintr-o inspecie extins pe teren sau dintr-un set incomplet de plane de execuie. n ultimul caz, se vor prevedea verificri limitate n teren ale elementelor considerate ca cele mai importante pentru a constata daca informaiile disponibile corespund realitii.

(iii) n ceea ce privete materialele: informaiile privind caracteristicile mecanice al materialelor sunt obinute, fie din testri extinse n teren fie din specificaiile de proiectare originale. n ultimul caz se vor efectua teste limitate n teren.

(2) Informaiile culese trebuie s fie suficiente pentru ntocmirea verificrilor locale ale capacitii elementelor i pentru construirea unui model de calcul al structurii.

(3) Evaluarea structurii bazate pe KL2 poate fi realizat pe baza unui calcul liniar, sau neliniar, static sau dinamic. 4.3.4 KL3 Cunoaterea complet (1) KL3 corespunde urmtoarei stri de cunotine:

(i) n ceea ce privete geometria: geometria de ansamblu a structurii i dimensiunile elementelor sunt cunoscute, fie (a) dintr-un releveu cuprinztor, fie (b) din proiectul de ansamblu complet al construciei originale i al eventualelor modificri intervenite pe durata de exploatare. n cazul (b) este necesar verificarea prin sondaj a dimensiunilor de ansamblu i ale elementelor; dac se constat diferene semnificative fa de prevederile proiectului de ansamblu se va ntocmi un releveu mai extins.

(ii) n ceea ce privete alctuirea de detaliu: detaliile sunt cunoscute, fie dintr-o inspecie cuprinztoare n teren, fie dintr-un set complet de planuri de execuie. n ultimul caz se vor prevedea verificri limitate n teren ale elementelor considerate ca cele mai importante pentru a constata dac informaiile disponibile corespund realitii.

(iii) n ceea ce privete materialele: informaiile privind caracteristicile mecanice ale materialelor sunt obinute, fie din testarea cuprinztoare n teren, fie din documentele originale referitoare la calitatea execuiei. n acest din urm caz se vor efectua i ncercri n teren limitate.

(2) Se aplic 4.3.3(2).

(3) Se aplic 4.3.3(3). 4.4 Identificarea nivelului de cunoatere. Definiii 4.4.1 Geometria 4.4.1.1 Planurile generale ale construciei (1) Planurile generale ale construciei sunt acele documente care descriu geometria structurii i permit identificarea componentelor structurale i a dimensiunilor acestora, precum i a sistemului structural pentru preluarea aciunilor verticale i laterale. De exemplu, asemenea planuri sunt reprezentate de planurile de cofraj la construciile de beton armat sau planurile de montaj la construciile de oel.

4.4.1.2 Planurile de detaliu ale construciei (1) Planurile de detaliu conin, n afara informaiilor furnizate de planurile generale, i detaliile de execuie: planuri de armare a elementelor de beton armat, planurile de execuie ale elementelor metalice, ale nodurilor, etc. 4.4.1.3 Examinarea vizual (1) Examinarea vizual este un procedeu de verificare a corespondenei dintre geometria real a structurii i planurile generale de construcie disponibile. Sunt necesare msurtori prin sondaj ale unor elementele selectate adecvat. Astfel, se pot identifica posibile modificri structurale intervenite pe durata de execuie sau dup ncheierea acestora. 4.4.1.4 Relevarea construciei (1) Relevarea reprezint aciunile ntreprinse prin msurtori, finalizate prin executarea unor seturi de planuri care s descrie geometria structurii, permind identificarea componentelor structurale i a principalelor CNS, a dimensiunilor lor, precum i a sistemului structural pentru preluarea aciunilor verticale i laterale 4.4.5 Detaliile

(1) n vederea obinerii de informaii referitoare la detaliile de execuie a elementelor structurale i a mbinrilor dintre acestea se pot folosi metode, dup cum urmeaz: 4.4.5.1 Proiectarea simulat (1) Proiectarea simulat reprezint un procedeu care furnizeaz cantitatea i poziia armturilor longitudinale i transversale (sau a alctuirii elementelor metalice) n elementele care particip la preluarea ncrcrilor verticale i orizontale. Proiectarea se bazeaz pe documentele normative i practica din perioada construciei cldirii.

4.4.2.2. Inspecia n teren limitat

(1) Inspecia n teren limitat reprezint verificarea corespondenei dintre detaliile structurale, fie cu detaliile de execuie din planurile proiectului sau cu cele rezultate din proiectarea simulat conform 4.4.2.1. Aceasta implic efectuarea inspeciilor conform 4.4.4(1). Identificarea detaliilor se realizeaz prin decopertri locale, pahometrie, etc. 4.4.2.3 Inspecia n teren extins (1) Inspecia n teren extins se aplic cnd nu se dispune de planurile originale cu detalii de execuie. Aceasta implic efectuarea inspeciilor conform 4.4.4(1). 4.4.2.4 Inspecia n teren cuprinztoare (1) Inspecia in-situ cuprinztoare se aplic cnd nu se dispune de planurile originale cu detalii de execuie i cnd se urmrete obinerea unui nivel de cunoatere nalt. Aceasta presupune efectuarea inspeciilor conform 4.4.4(1). 4.4.3 Materiale 4.4.3.1 ncercri distructive i nedistructive (1) Se pot folosi metode de testare nedistructive (de exemplu prin sclerometrie, cu ultrasunete etc.), dar numai nsoite i de ncercri distructive, pe carote de beton sau zidrie sau pe fragmente din construciile metalice. 4.4.3.2 ncercri in-situ limitate (1) Programele limitate de ncercri n teren completeaz informaiile asupra proprietilor materialelor obinute din standardele din timpul construciei, din specificaiile din proiectul original sau din documentele privind calitatea execuiei. Acest program propune efectuarea ncercrilor indicate la 4.4.4(1). Dac ns valorile obinute prin ncercri sunt inferioare celor care ar rezulta din celelalte surse, este necesar un program de ncercri n teren extins. 4.4.3.3 ncercri in-situ extinse (1) Programele de ncercri in-situ extinse urmresc obinerea de informaii cnd nu se dispune nici de specificaiile din proiectul iniial i nici de documente referitoare la calitatea materialelor utilizate n lucrare. Este necesar s se realizeze ncercrile indicate n 4.4.4(1).

4.4.3.3 ncercri in-situ cuprinztoare

(1) Programele cuprinztoare de ncercri in-situ au n vedere obinerea de informaii, cnd nu se dispune nici de specificaiile din proiectul original i nici de documentele referitoare la calitatea materialelor utilizate n lucrare, i cnd se urmrete un nivel de cunoatere nalt. Aceasta implic efectuarea ncercrilor conform 4.4.4(1). 4.4.4 Definirea nivelurilor de inspecie i de ncercare

(1) Clasificarea nivelurilor de inspecie i de testare depinde de procentul elementelor structurale care trebuie ncercate pentru aflarea modului de detaliere, ca i de numrul

sondajelor detaliate a materialelor care trebuie efectuate pe fiecare nivel. Cerinele minime pentru diferitele niveluri de inspecie i de ncercri sunt date n tabelul 4.2. Ele corespund situaiilor curente, numrul de probe putnd fi sporit pentru situaii mai deosebite.

Tabelul 4.2 Cerine minime recomandate pentru diferite moduri de inspecie i testare

Inspectarea detaliilor ncercarea materialelor Pentru fiecare tip de element structural (grinzi, stlpi,

mbinri, contravntuiri, perei) Nivelul de inspectare i testare Procentul de elemente

verificat pentru detalii

Probe pe materiale la 1000 m2 de suprafa de

construcie Limitat 10% 2 Extins 15% 4

Cuprinztor 20% 6 NOT n cazul n care o serie de elemente au o alctuire evident identic, avnd aceleai dimensiuni i rol structural identic (de exemplu, grinzi de planeu cu dimensiuni identice, echidistante) este suficient s se investigheze unul din aceste elemente.

Dac condiiile concrete de investigare nu permite verificarea elementelor n procentele indicate n tabelul 3.2, expertul va aprecia corecia necesar, prin sporire a valorilor factorilor de ncredere.

4.5 Factorii de ncredere (1) n vederea stabilirii caracteristicilor materialelor din structura existent utilizate la calculul capacitii elementelor structurale, n verificarea acestora n raport cu cerinele, valorile medii obinute prin teste in-situ i din alte surse de informare se mpart la valorile factorilor de ncredere, CF, date n tabelul 4.1, conform nivelului de cunoatere. 4.6 Identificarea nivelului de degradare a construciei (1) Evaluarea trebuie s stabileasc dac integritatea materialelor din care este realizat structura a fost afectat pe durata de exploatare a construciei i, dac este cazul, msura degradrii. La cercetarea construciei trebuie s se aib n vedere c degradrile pot fi ascunse sub finisaje bine ntreinute. (2) Evaluarea va identifica cauzele degradrii materialelor

- ca efect al cutremurelor anterioare,

- ca efect al tasrii terenului de fundare,

- ca efect al altor deformaii impuse: aciunea variaiilor de temperatur, contracia i curgerea lent a betonului,

- ca efect al agenilor de mediu sau a agenilor tehnologici, n special a apei, pure sau ncrcate cu substane agresive de diferite naturi. (3) n cazul elementelor de beton armat se urmresc:

- calitatea slab a betonului i/sau degradarea lui fizic (de exemplu, din nghe-dezghe) sau chimic (de exemplu, carbonatarea sau coroziunea produs de aciunea atmosferei marine).

- deformaiile remanente semnificative i fisurile din elementele structurale cu diverse configuraii i direcii. Intereseaz n special fisurile deschise peste 1 mm. n cazul pereilor

structurali se vor examina cu prioritate fisurile nclinate, mai ales cele n x. n cazul stlpilor i grinzilor vor fi urmrite situaiile cu cedare potenial cu caracter neductil i efectele interaciunii cu pereii de compartimentare i de nchidere.

- existena i gradul de coroziune a oelului (armturilor)

- starea aderenei ntre beton i armturi

Examinarea strii elementelor i materialelor va fi nregistrat ntr-un releveu de degradri detaliat (n plan i elevaii) pentru a stabili efectele asupra siguranei de ansamblu a structurii. (4) n cazul elementelor de oel se va cerceta:

- rugina, coroziunea sau alte degradri ale oelului (de exemplu fisuri de oboseal)

- deformaiile remanente rezultate din comportarea postelastic sau din fenomene de pierdere a stabilitii (flambaj, voalare)

- starea elementelor de mbinare: suduri, uruburi, nituri

(5) n cazul construciilor din zidrie, informaiile specifice necesare pentru evaluarea siguranei sunt detaliate n Anexa D. (6) n cazul elementelor de lemn se urmrete s se evidenieze:

- degradarea lemnului prin putrezire sau ca efect al aciunii unor microorganisme

- despicarea lemnului ca urmare a unor suprasolicitri locale

- starea de fixare a cuielor i a altor elemente de prindere

(7) n cazul elementelor nestructurale informaiile specifice necesare pentru evaluarea siguranei sunt detaliate n Anexa E.

5. EVALUAREA CALITATIV 5.1 Obiectul evalurii calitative (1) Evaluarea calitativ urmrete s stabileasc msura n care regulile de conformare general a structurilor i de detaliere a elementelor structurale i nestructurale sunt respectate n structurile analizate. Natura deficienelor de alctuire i ntinderea acestora reprezint criterii eseniale pentru decizia de intervenie structural i a soluiilor de consolidare. Principalele componente ale evalurii calitative privesc urmtoarele categorii de condiii. 5.2 Condiii privind traseul ncrcrilor (1) Aceste condiii au n vedere existena unui sistem structural continuu i suficient de puternic care s asigure un drum nentrerupt, ct mai scurt, n orice direcie, al forelor seismice din orice punct al structurii pn la terenul de fundare. Forele seismice care iau natere n toate elementele cldirii ca fore masice, trebuie transmise prin intermediul diafragmelor orizontale (planeele) la elementele structurii verticale (de exemplu pereii structurali sau cadrele), care la rndul lor le transfer la fundaii i teren. La evaluarea construciei trebuie identificate eventualele discontinuiti n acest drum. De exemplu, un gol de dimensiuni mari n planeu, lipsa colectorilor i suspensorilor din planeu, legtura slab ntre perei i planeu, ancoraje i nndiri insuficiente ale armturilor n betonul armat, suduri cu capaciti insuficiente la elementele metalice etc. De asemenea, planeele fr rigiditate suficient n planul lor nu pot asigura n multe situaii transmiterea forelor orizontale la elementele principale ale structurii laterale. Deficiene din acest punct de vedere se pot ntlni mai ales la cldirile vechi n care s-au operat transformri. n cazul componentelor nestructurale se va urmri, n principal, modul de transmitere a greutii acestora i a forelor seismice aferente (rezemare, agare) la elementele structurii i evaluarea capacitii elementelor structurale i legturilor respective de a prelua aceste fore. 5.3 Condiii privind redundana (1) Evaluarea va stabili n ce msur sunt satisfcute dou condiii:

- atingerea efortului capabil ntr-unul din elementele structurii sau n puine elemente nu expune structura unei pierderi de stabilitate.

- structura mobilizeaz la aciuni seismice severe un mecanism de plastificare care s permit exploatarea rezervelor de rezisten ale structurilor i o disipare avantajoas a energiei seismice. 5.4 Condiii privind configuraia cldirii (1) Evaluarea trebuie s evidenieze abaterile de la condiiile de compactitate, simetrie i regularitate, care pot afecta negativ rspunsul seismic. Astfel vor fi identificate discontinuitile n distribuia rigiditii la deplasare lateral, a rezistenei laterale, a geometriei, a maselor. Neregularitile pot aprea pe vertical sau orizontal. (2) n cazul cldirilor ale cror planee au rigiditate neglijabil n plan orizontal condiiile de la (1) i pierd semnificaia (vezi anexa D).

A. Neregulariti pe vertical (1) Discontinuiti n distribuia rigiditilor laterale. Se vor identifica eventualele niveluri slabe din punct de vedere al rigiditii. Un nivel se consider flexibil dac rigiditatea lateral a acestuia este mai mic cu cel puin 25% dect a nivelurilor adiacente. La aceste niveluri efectele de ordinul II sunt sporite i aici trebuie verificate cu prioritate condiiile referitoare la deformaiile structurale. Efectele negative ale discontinuitilor de rigiditate se concentreaz la nivelurile flexibile ale unor construcii rigide la restul nivelurilor. (2) Discontinuiti n distribuia rezistenei laterale Se vor identifica nivelurile slabe din punct de vedere al rezistenei, la care se pot concentra deformaiile plastice n structur. Un etaj slab este acela n care rezistena la fore laterale este mai mic cu 25% dect cea a etajelor adiacente. La fiecare nivel se va verifica posibilitatea formrii unui mecanism de tip etaj slab. (3) Condiii privind regularitatea geometric Se consider discontinuiti geometrice semnificative situaiile n care dimensiunile pe orizontal ale sistemului structural activ n preluarea forelor orizontale prezint diferene mai mari de 30% n raport cu dimensiunile acestuia la nivelurile adiacente. De exemplu, prin prevederea unui gol de dimensiuni mari n planee la sli de conferin i spectacole, cu ntreruperea local a unor elemente ale structurii laterale sau prin retragerea spre interior a structurii la nivelurile superioare. La ultimul nivel sunt permise diferene mai mari. (4) Condiii privind regularitatea distribuiei maselor Se consider c neregularitile distribuiei maselor afecteaz semnificativ rspunsul seismic al structurilor dac masa unui nivel este mai mare cu cel puin 50% fa de cele de la nivelurile adiacente. (5) Discontinuiti n configuraia sistemului structural Se identific abaterile semnificative de la monotonia sistemului structural cum sunt ntreruperea la anumite niveluri ale unor perei sau stlpi, modificarea dimensiunilor unor perei, devierea n plan a unor elemente de la un nivel la altul. Evaluarea trebuie s evidenieze efectele acestor discontinuiti, cum sunt sporurile de eforturi n stlpi care susin pereii ntrerupi, starea de eforturi din planeul - diafragm de transfer, etc. B. Neregulariti n plan (1) Evaluarea construciilor va urmri identificarea structurilor n care dispunerea neechilibrat a elementelor, a subsistemelor structurale i/sau a maselor, produc efecte nefavorabile de torsiune de ansamblu. Pe lng determinarea comportrii la torsiune n domeniul elastic, se va estima rspunsul seismic de torsiune n domeniul neliniar prin examinarea relaiei dintre centrul maselor i centrul de rezisten al structurii. Se vor investiga n acest context structurile expuse instabilitii la torsiune. 5.5 Condiii privind interaciunea structurii cu alte construcii sau elemente 5.5.1 Condiii privind distana fa de construciile nvecinate (1) Se va verifica dac dimensiunea rosturilor respect condiiile date n P100 1: 2006.

Se vor investiga efectele posibile ale coliziunii dintre cele dou cldiri vecine. Astfel:

- dac planeele sunt decalate, acestea pot produce ocuri prin lovirea stlpilor construciei vecine,

- n cazul n care construciile sunt diferite ca nlime, construcia mai joas i mai rigid poate aciona ca reazem pentru construcia mai nalt; efectele posibile sunt aplicarea unei fore suplimentare construciei joase, n timp ce construcia nalt va suferi o discontinuitate nsemnat a rigiditii, care modific rspunsul seismic,

- cnd construciile sunt egale ca nlime i cu sisteme structurale similare, cu planeele la acelai nivel, efectul coliziunilor este nesemnificativ, astfel nct se pot accepta dimensiuni de rosturi orict de reduse 5.5.2 Condiii referitoare la supante (1) Referirile din aceast seciune privesc planeele cu suprafa limitat, dispuse la interior, ntre nivelurile curente ale construciei, de regul adugate ulterior construciei iniiale. Pentru a putea asigura stabilitatea la fore laterale se pot avea n vedere dou soluii:

- prevederea unei structuri proprii de rezisten la fore laterale;

- ancorarea de structura principal, care trebuie s fie capabil s preia forele aduse de planeul intermediar.

Evaluarea seismic trebuie s stabileasc dac supanta este asigurat la fore laterale prin unul din cele dou tipuri de soluii menionate. 5.5.3 Condiii referitoare la componentele nestructurale (1) Examinarea efectuat n cadrul evalurii calitative trebuie s stabileasc relaiile ntre structur i componentele nestructurale precum i tipul i calitatea legturilor ntre acestea. (2) n cazul structurilor n cadre de beton armat sau metalice se vor identifica, n principal, urmtoarele aspecte:

- msura n care distribuia pereilor de umplutur fr rol structural, dar care prin realizarea efectiv acioneaz ca elemente structurale afecteaz regularitatea pe verticala construciei (de exemplu, prin crearea unor niveluri slabe) i pe orizontal (prin crearea unei excentriciti semnificative ntre centrul maselor i centrul de rigiditate);

- eventualele situaii de interaciuni necontrolate cu pereii de umplutur sau cu alte elemente de construcie (formarea stlpilor scuri, de exemplu). (3) Aspectele specifice care definesc calitativ comportarea seismic a elementelor de construcie nestructurale, echipamentelor i instalaiilor din cldiri sunt prezentate n Anexa E. 5.6 Condiii de alctuire specifice diferitelor categorii de structuri (1) Condiiile se refer la regulile de alctuire corect a structurilor i a elementelor structurale considerate individual i a conexiunilor dintre acestea, astfel nct rspunsul seismic ateptat al construciei s fie unul favorabil. Condiiile au n vedere ierarhizarea adecvat a rezistenei structurale, n msur s asigure dezvoltarea unor mecanisme de disipare a energiei seismice favorabile, cu nzestrarea zonelor critice cu suficient deformabilitate n domeniul postelastic.

Cu prilejul evalurii se vor identifica eventualele deficiene de alctuire care s favorizeze ruperea prematur de tip fragil a unor elemente sau fenomene de instabilitate. Aceste condiii care depind de tipul structurii i natura materialului structural sunt detaliate n anexele la prezentul cod, pentru structuri de beton armat, structuri din oel i din zidrie. Condiiile sunt prezentate sub forma unor liste de criterii de alctuire corect a elementelor, a cror complexitate depinde de natura metodologiei de evaluare (anexele B, C, D i E). Unele din aceste condiii privesc rezistena seciunilor, altele reprezint msuri de alctuire (reguli constructive) pentru elemente care fac parte din structuri seismice. Dei condiiile de rezisten pot fi apreciate aproximativ i prin mijloacele evalurii calitative, determinrile cantitative pot fi realizate numai prin calcul. 5.7 Condiii pentru diafragmele orizontale ale cldirilor (1) Evaluarea seismic a cldirilor trebuie s stabileasc msura n care planeele i ndeplinesc rolul structural de a distribui n condiii de siguran ncrcrile seismice orizontale la subsistemele structurale verticale (de exemplu, la perei structurali i cadre). Comportarea planeelor este optim atunci cnd acestea sunt realizate ca diafragme rigide i rezistente pentru fore aplicate n planul lor. Aceste condiii sunt ndeplinite la nivel maximal de planeele de beton armat monolit. (2) n cazul structurilor cu pereti, planeul trebuie s asigure rezemarea lateral a pereilor pentru ncrcri normale pe suprafaa acestora. (3) Obiectivele evaluarii diafragmelor orizontale de beton sunt reprezentate de aspectele specifice care intervin la realizarea grinzilor perei i anume:

- preluarea eforturilor de ntindere din ncovoiere. Cu ocazia evalurii trebuie verificate dac armturile dispuse n elementele de bordare ale planeului (centuri i grinzi) sunt suficiente i dac aceste armturi sunt continue i conectate adecvat la plac.

- transmiterea reaciunilor de la planeu la reazemele acestuia, perei sau grinzi prin intermediul unor armturi de conectare adecvat. Aceste legturi pot servi i pentru ancorarea unor perei de zidrie la fore normale pe planul acestora.

- colectarea forelor distribuite n masa planeelor i transmiterea lor la elementele structurii verticale, atunci cnd continuitatea legturii dintre acestea i diafragmele orizontale este ntrerupt de goluri sau cnd ncrcarea planeului se transfer structurii verticale prin eforturi de ntindere. Colectarea forelor de inerie se realizeaz prin armturi de oel cu seciune suficient, corect ancorate n masa planeului i n elementele structurii verticale.

- suspendarea ncrcrilor distribuite n masa planeului prin armturi adecvate, atunci cnd eforturile n direcia de aciune a forei seismice sunt ntinderi;

- preluarea eforturilor care apar la colurile intrnde ale planeelor prin armturi de bordare, ancorate corespunztor;

- preluarea eforturilor din jurul golurilor de dimensiuni mari, prin armaturi dimensionate pe modele de calcul adecvate, ancorate suficient n masa planeului. (4) n cazul planeelor de oel se vor verifica funciunile planeelor-diafragm, n conformitate cu alctuirea de detaliu a acestora.

(5) Evaluarea va stabili efectele pe care discontinuitatile create de golurile de scar le produc asupra comportrii structurii, cum sunt solicitarea de tip element scurt a stlpilor, datorate interceptrii lor de ctre rampele scrii i la alte niveluri dect la cotele planeelor. (6) Pentru cldirile care au planee fr rigiditate semnificativ n plan (planee din grinzi i podin din lemn, planee cu grinzi metalice i bolioare de crmid, planee din prefabricate mici fr suprabetonare) evaluarea seismic calitativ i cantitativ se face cu criterii i procedee specifice (a se vedea anexa D n cazul cldirilor cu perei structurali din zidrie). 5.8 Condiii privind infrastructura i terenul de fundare (1) Se va identifica sistemul fundaiilor (i, dac este cazul, al infrastructurii) i se va evalua msura n care acesta posed rigiditatea necesar pentru a transmite la teren aciunile suprastructurii suficient de uniform. (2) Va fi identificat natura terenului i eventualele tasri difereniale sau deformaii remanente, produse de aciunea cutremurelor sau de alte cauze, precum i efectele acestora, manifestate sau poteniale, asupra elementelor structurii, inclusiv a fundaiilor. (3) La examinarea sistemului fundaiilor (infrastructurii) se vor verifica i condiiile de alctuire prevzute n Normativul pentru proiectarea fundaiilor NP 112-04. (4) Evaluarea fundaiilor va avea n vedere i prezena eventual a apei deasupra nivelului de fundare i efectele acesteia asupra elementelor fundaiilor i subsolului, inclusiv din punctul de vedere al afectrii durabilitii. (5) Evaluarea sistemului de fundare i al terenului va stabili i eventualele efecte de interaciune cu cldirile situate n imediata lor vecintate, mai ales dac acestea au fost construite ulterior cldirii examinate.

6. EVALUAREA PRIN CALCUL 6.1 Aspecte generale (1) Evaluarea prin calcul este un procedeu cantitativ prin care se verific dac construciile existente, degradate sau nu, satisfac cerinele strii limit considerate la aciunea seismic de calcul asociat, aa cum se specific la 2.1. (2) Metodologiile de evaluare vor utiliza metodele generale de calcul indicate n P100 1: 2006, 4.3, cu modificrile date n prezentul cod pentru anumite probleme specifice care intervin n evaluare. 6.2 Aciunea seismic i combinatiile de incarcare (1) Modelele de baza pentru definirea miscarii seimice sunt cele precizate n P100 1: 2006, 3.2.2 i 3.2.3. (2) Din acest punct de vedere spectrul de proiectare dat n P100 1: 2006, 3.2.2.2 scalat pentru valorile acceleratilor terenului stabilite pentru diferitele stari limit, reprezint referina de baz. Se pot aplica i reprezentrile alternative specificate la 2.2.1(2). Conform 2.1(3) pentru cazul construciilor existente se accept niveluri de asigurare inferioare celor corespunztoare construciilor nou proiectate. (3) n metodologiile care folosesc spectrul elastic redus, valorile factorilor q se stabilesc aa cum se arat la 6.7.2 i 6.8.4, corespunzator nivelului metodologiei utilizate. (4) Aciunea seismic de proiectare se combin cu alte aciuni permanente i variabile, aa cum se arat n CRO - 2005. 6.3 Modelarea structurii (1) Modelul structurii se stabilete pe baza informaiilor obinute conform 3.2. Modelul trebuie s permit determinarea efectelor aciunilor n toate elementele pentru combinaia de ncrcri prezentat la 4.3.2(4). (2) Se aplic prevederile P100-1: 2006 privind modelarea (P100-1: 2006, 4.3.1) i efectele torsiunii accidentale (P100-1: 2006, 4.3.2). 6.4 Metodele de calcul (1) Efectele aciunii seismice, care urmeaz s fie combinate cu efectul altor ncrcri permanente i variabile, conform prevederilor CRO-1-1.1:2005 pot fi evaluate printr-una din urmtoarele metode:

- calculul la for lateral static echivalent (LF);

- calculul modal bazat pe spectrul de rspuns (MRS);

- calculul static neliniar;

- calculul dinamic neliniar.

n cazul utilizrii metodelor de calcul n domeniul elastic, se consider valori ale forelor laterale obinute prin reducerea forelor rspunsului elastic prin factorul de comportare. (2) Se aplic prevederile de la 4.5.3.6.1 i 4.5.3.6.2 din P100 1: 2006. 6.5 Verificrile elementelor structurale (1) Verificrile elementelor structurale constau n verificarea condiiei ca cerina seismic s fie mai mic, la limita egal, cu capacitatea elementului. Verificarea se face n termeni de rezisten sau deformaii, funcie de tipul metodei i natura cedrii elementului. Modul concret de realizare al verificrilor se indic pentru fiecare din metodologiile prevazute n cod (6.7, 6.8 i 6.9). 6.6 Metodologii de evaluare (1) Prezentul cod prevede 3 metodologii de evaluare a construciilor, definite de baza conceptual, nivelul de rafinare al metodelor de calcul i de nivelul de detaliere al operaiunilor de verificare. Alegerea metodologiilor de evaluare se face pe baza unor criterii cum sunt: cunotintele tehnice n perioada realizrii proiectului i execuiei construciei; complexitatea cldirii, n special din punct de vedere structural, definit de proporii

(deschideri, nlime), regularitate etc.; datele disponibile pentru intocmirea evaluarii (nivelul de cunoastere); functiunea, importanta i valoarea cldirii; condiiile privind hazardul seismic pe amplasament; valorile PGA, condiiile locale de

teren; tipul sistemului structural; nivelul de performan ales pentru cldire. (2) Prezentul cod prevede 3 metodologii de evaluare: Metodologie de nivel 1 (metodologie simplificat) Metodologie de nivel 2 (metodologie de tip curent pentru construciile obinuite de orice

tip); Metodologia de nivel 3. Aceast metodologie utilizeaz metode de calcul neliniar i se

aplic la construcii complexe sau de o importan deosebit, dac se dispune de datele necesare. Metodologia de nivel 3 este recomandabil i la construcii de tip curent datorit gradului de ncredere superior oferit de metoda de investigare sau n cazul n care clasificarea ntr-o grup de risc pe baza coeficientului R3 nu este evident.

6.7 Metodologia de nivel 1 6.7.1 Domeniul de aplicare (1) Metodologia de nivel 1 se poate aplica la:

- construcii regulate n cadre de beton armat, cu sau fr perei de umplutur din zidrie cu pn la 3 niveluri, amplasate n zone seismice cu valori ag 0,12 g.

- construcii cu perei structurali din zidrie nearmat sau din zidrie confinat, cu planee din beton armat sau cu planee fr rigiditate semnificativ n plan orizontal, n condiiile precizate n anexa D

- construcii cu perei structurali desi de beton armat monolit (sistem fagure) cu pn la 5 niveluri, amplasate n orice zone seismice

- construcii de orice tip amplasate n zone seismice cu ag = 0,08g.

- componente nestructurale din cldiri, n condiiile precizate n anexa E

Aplicarea metodologiei de nivel 1 la construciile de mai sus este valabil numai dac acestea aparin categoriei de importan i expunere la hazardul seismic III. Metoda este aplicabil n special la construcii la care rezistena lateral este asigurat de perei de zidrie (confinat sau nu) sau din beton armat. (2) Evaluarea simplificata poate fi utilizat pentru stabilirea unor caracteristici globale ale unor construcii proiectate numai pentru incarcari gravitationale, fr un sistem structural definit i identificabil pentru preluarea forelor orizontale seismice.

NOT Asemenea construcii sunt, de exemplu, unele blocuri nalte (peste 6 - 7 etaje) interbelice, dar i unele construcii executate ulterior, pn la apariia unor regelementri tehnice de proiectare seismic. La asemenea construcii, o evaluare prin instrumente de investigare de nivel superior nu este nici posibil, nici recomandabil. Aceste cldiri prezint vicii eseniale, de conformare i de alctuire evidente i o rezisten insuficient la forele laterale, ceea ce le fac extrem de vulnerabile la aciunea cutremurelor. Pentru aceste cldiri instrumentele de calcul evoluate nu se pot aplica pentru c structura, de altfel foarte slab, nu poate fi modelat dect formal cu procedeele specifice acestor metodologii, deoarece defectele intrinseci de alctuire elimin, principial, ipotezele modelelor teoretice. Din aceste considerente, efortul de modelare i de calcul nu se justific pentru c rezultatul este iluzoriu, dar ct se poate de previzibil. La cldirile de acest tip, de regul, se poate trece direct la elaborarea soluiei de intervenie, numai pe baza rezulatatelor pe care le poate furniza metodologia de tip 1.

(3) Metodologia de evaluare de tip 1 poate fi utilizat, opional i pentru analiza unor construcii mai complexe sau mai importante, n scopul obinerii unor informaii preliminarii. (4) Metodologia de nivel 1 implic:

(i) Evaluarea calitativ a construciei pe baza criteriilor de conformare, de alctuire i de detaliere a construciilor. Rezultatele examinrii calitative se nscriu ntr-o list, care arat dac i, n ce msur, construcia i elementele ei satisfac criteriile de alctuire corect. Listele de condiii sunt date n anexele specifice structurilor din diferite materiale.

(ii) Verificri prin calcul, folosind metode rapide de calcul structural i verificri rapide ale strii de eforturi (a efectelor aciunii seismice) n elementele eseniale ale structurii. 6.7.2 Evaluarea prin calcul (1) Evaluarea efectelor aciunii seismice de proiectare (eforturi i deformaii) se face considernd structura ncrcat cu fora lateral echivalent (vezi P100-1: 2006) i procedee simplificate de calcul privind distribuia forelor ntre elementele verticale ale structurii i pentru determinarea eforturilor, a perioadelor vibraiilor proprii etc. Verificrile se refer numai la starea limit ultim. Valoarea factorului de comportare al structurii se ia funcie de natura structurii i a materialului din care este realizat astfel:

Tabelul 6.1 Valori q adoptate n metodologia de nivel 1 Tipul de structur

- structuri de beton armat q = 2,5

- structuri din zidrie simpl (nearmat) q = 1,5 - structuri din zidrie confinat (inclusiv cele proiectate conform P2-75)

q = 2,0

- structuri de oel: cadre necontravntuite q = 4,0 cadre contravntuite cu diagonale n X q = 3,0 cadre contravntuite cu diagonale n V q = 1,5 cadre contravntuite excentric q = 4,0

Valorile q indicate sunt valori aproximative (n general acoperitoare), pentru structuri care nu respect, dect parial, regulile de alctuire ale construciilor din zonele seismice. n cazul cnd se dispune de date suficient de sigure privind detaliile de alctuire i redundana cladirii i acestea permit considerarea unor valori imbunatatite, se vor corecta n consecinta valorile din tabelul 6.1. (2) Fora seismic static echivalent ntr-o direcie orizontal a cldirii se calculeaz cu expresia (4.4) din P100-1: 2006.

( ) = mTSF 1dIb (6.1) unde : Sd(T1) ordonata spectrului de rspuns de proiectare corespunzatoare perioadei

fundamentale; T1 perioada proprie fundamental de vibraie a cldirii n planul vertical ce

conine direcia orizontal considerat; m masa total a cldirii; I factorul de importan - expunere al construciei, conform 4.4.5 din P100-1:

2006; factor de corecie care ine seama de contribuia modului propriu fundamental

prin masa modal efectiv asociat acesteia, ale crui valori sunt: = 0,85, dac cldirea are mai mult de 2 niveluri; = 1, n celelalte cazuri. (3) Perioada fundamental de vibraie a cldirii n direcia considerat T, necesar pentru stabilirea valorii spectrale Sd se poate calcula cu expresia:

43

T HkT = (6.2) n care: kT coeficient care are valorile 0,07 pentru structuri n cadre de beton armat i

0,045 pentru structuri cu perei de beton armat i perei de zidarie 0,110 pentru structuri din oel n cadre necontravntuite 0,075 pentru structuri din oel n cadre contravntuite excentric 0,050 pentru structuri din oel n cadre contravntuite centric H nlimea cldirii (n m) deasupra bazei (a seciunii unde se admite c se

ncastreaz structura) n cazul cldirilor cu structura din cadre de beton armat cu pn la 10 niveluri supraterane, pentru evaluarea aproximativ a perioadei fundamentale se poate folosi alternativ i relaia:

T = 0,1n (6.3) n care n este numrul de niveluri deasupra bazei

(4) Distribuia forei laterale furnizate de relaia (6.1) se face pe baza relaiei aproximative.

= n

1ii

iibi

zm

zmFF (6.4)

n care: Fi este fora tietoare la nivelul i; Fb fora seismic static echivalent. n numrul total de niveluri; mi masa nivelului i; zi nlimea nivelului i fa de baza construciei n modelul de calcul (5) Valorile medii ale eforturilor unitare normale n seciunile stlpilor i pereilor, din ncrcrile verticale se determin pe baza ariilor aferente de planeu folosind valorile ncrcrilor considerate n gruparea de ncrcri care include aciunea seismic, conform CRO-1-1.1: 2005. Componenta forei axiale indirecte din fora lateral se ia n considerare numai pentru stlpii marginali. Valoarea acesteia se determin pe baza forelor tietoare din grinzile adiacente asociate momentelor capabile estimate la extremitile grinzilor. (6) Valorile medii ale eforturilor unitare tangeniale, vm n elementele verticale ale structurii, stlpi sau perei, se determin cu relaia aproximativ:

c

bm A

F= (6.5a) n care Ac este suma ariilor pereilor dispui n direcia n care se face calculul sau suma ariilor seciunilor de stlpi ai cadrelor orientate pe direcia n care se face calculul. n cazul stlpilor din oel se consider numai aria pereilor seciunii orientai pe direcia n care se face calculul. (7) Valorile medii ale tensiunilor normale n diagonalele contravntuirilor verticale se determin cu relaia aproximativ:

cosAF

c

bm = (6.5b)

n care Accos este suma proieciilor pe orizontal a ariilor diagonalelor contravntuirilor orientate pe direcia n care se face calculul. (8) Valorile eforturilor normale unitare din stlpi i ale eforturilor unitare tangeniale din toate elementele structurale verticale ale construciei se compar cu valori considerate admisibile pentru structurile din diferite materiale. Valorile admisibile sunt date n lista de condiii pe care trebuie s le respecte construcia (vezi anexele B, C, D). (9) Pentru cldirile cu perei structurali din zidrie, domeniul i particularitile de aplicare ale metodologiei de nivel 1 sunt date n Anexa D. (10) Pentru componentele nestructurale, domeniile i particularitile de aplicare ale metodologiei de nivel 1 sunt date n Anexa E.

(11) n situaia n care verificrile de rezisten nu sunt satisfcute este necesar aplicarea unei metodologii de nivel superior. n general, dac sunt necesare, msurile de intervenie nu se bazeaz pe rezultatele metodologiei de nivel 1. Fac excepie construciile indicate la 6.7.1(2). 6.8 Metodologia de nivel 2 6.8.1 Domeniul de aplicare (1) Metodologia de evaluare de nivel 2 se aplic la toate cldirile la care nu se poate aplica metodologia de nivel 1. (2) Metodologia de nivel 2 implic: (i) evaluarea calitativ constnd n verificarea listei de alctuire structural (mai detaliate dect n cazul metodologiei de nivel 1) dat n anexele corespunztoare structurilor din diferite materiale i (ii) evaluarea cantitativ bazat pe un calcul structural elastic i factori de comportare diferentiai pe tipuri de elemente. 6.8.2 Principiul metodei de calcul (1) Efectele cutremurului sunt aproximate printr-un set de fore convenionale aplicate construciei. Mrimea forelor laterale este stabilit astfel nct deplasrile (deformaiile) obinute n urma unui calcul liniar al structurii la aceste fore s aproximeze deformaiile impuse structurii de ctre forele seismice.

NOT ntruct pentru majoritatea cutremurelor deplasarile raspunsului elastic reprezinta o limita superioara a deplasarilor seismice neliniare (a deplasarilor reale), fortele laterale aplicate structurii sunt cele corespunzatoare raspunsului seismic elastic evaluat pe baza spectrului de raspuns neredus prin factori q. Regula deplasrii egale (fig. 1) este valabila atata vreme cat perioada constructiei este mai mare decat valoarea Tc a spectrului. n cazurile n care aceasta conditie nu este satisfacuta deplasarile efective sunt superioare celor corespunzatoare raspunsului elastic i pentru evaluarea lor trebuie aplicate corecii. Astfel, n cazul cutremurelor vrancene inregistate n Campia Romana pentru care Tc = 1.6 sec, majoritatea cldirilor se nscriu n domeniul 0 Tc. Din acest motiv, atunci cnd se evalueaz deplasrile la ULS se aplic corecia prin intermediul factorilor c indicai la 6.8.4(2).

(2) La aciunea cutremurului de proiectare construcia depete pragul elastic, iar eforturile n elementele structurii rezultate ca urmare a aplicrii forei laterale convenionale depesc eforturile corespunztoare rezistenelor efective. Relaia de verificare depinde de modul de cedare, ductil sau fragil, al elementului structural considerat la diferitele tipuri de solicitare (M,V,N). n cazul cedrii ductile, verificarea se face comparnd efortul nregistrat sub aciunea forelor laterale i gravitaionale, mprit la un factor de reducere a crui valoare este specific naturii ruperii elementului la tipul de efort considerat, cu efortul capabil. Acesta din urm se determin cu rezistenele medii ale materialelor mprite la factorii de ncredere i factorii pariali de siguran.

NOT Factorii de reducere sunt diferii de la element la element, funcie de tipul potenial de rupere. Factorul de reducere individual corespunde unui factor de comportare corespunztor unei structuri ipotetice care mobilizeaz ductilitatea potenial a elementului considerat. Factorii de reducere coreleaz fora elastic cu cea inelastic ce produce aceleai deformaii a elementului. Prin comparaii ntre cerine i capaciti, pentru fiecare element structural, se obin astfel informaii mai semnificative dect cele furnizate de metodologia din P100/92(96) bazat pe un factor de reducere unic pe structur, stabilit n mare msur arbitrar.

Figura 1

(3) n cazul cedrilor neductile (cedri fragile) verificarea const n compararea efortului rezultat sub aciunea forelor laterale i gravitaionale, asociate plastificrii elementelor structurale ductile ale structurii, cu valoarea efortului capabil calculat cu valorile minime ale rezistenelor materialelor (cu valorile caracteristice mprite la CF i factorii pariali de siguran). Altfel spus, elementele/mecanismele fragile se verific la valori ale cerinelor calculate din condiiile de echilibru, pe baza eforturilor transmise elementelor neductile de ctre elementele ductile. (4) Valorile q corespunztoare proprietilor structurilor de diferite tipuri, din beton armat, oel, zidrie, sunt date n anexele la prezentul cod pentru structurile din aceste materaiele. 6.8.3 Calculul structural (1) Calculul structural n domeniul elastic poate utiliza una din cele dou metode date n P100-1: 2006, n condiiile date de cod, respectiv metoda forelor seismice statice echivalente sau metoda de calcul modal cu spectre de rspuns. Se consider spectrele rspunsului elastic, cu ordonatele nereduse prin factorul q . (2) Distributia pe verticala a fortelor seismice orizontale, n cazul utilizarii metodei fortelor statice echivalente se face conform 4.5.3.3.1 din P100-1: 2006. (3) Efortul de torsiune de ansamblu se determin pe baza prevederilor 4.5.3.2.4, n cazul metodei forelor statice echivalente i ale seciunii 4.5.3.3.3 n cazul metodei de calcul modal, din acelai cod. (4) n cazul structurilor din materiale cu rigiditate degradabil prin fisurare (structuri de beton i zidrie) n calculul structural se aplic prevederile P100-1: 2006 privitoare la determinarea valorilor de proiectare ale rigiditilor, mpreun cu precizrile suplimentare date n Anexa E a codului P100-1: 2006. 6.8.4 Relaiile de verificare

dy deplasarea la iniierea curgerii

du deplasarea ultim

Fy fora la iniierea curgerii

Fe fora asociat rspunsului seismic elastic

(1) Verificarea elementelor structurale se face la starea limit ultim i respectiv starea limit de serviciu, similar condiiilor prevzute de P100-1: 2006 la proiectarea structurilor noi. n cazul ULS se efectueaz verificri ale rezistenei i ale deplasrilor laterale, n timp ce la SLS se efectueaz numai verificri ale deplasrilor laterale. (2) Valorile deplasrilor laterale n SLS sunt furnizate de calculul structural sub forele seismice elastice (nereduse), asociate acestei stri limit. n cazul ULS cerinele de deplasare se determin nmulind valorile deplasrilor obinute din calculul structural sub ncrcrile seismice elastice (nereduse) asociate acestei stri limit cu coeficientul c (Anexa E, P100-1: 2006):

2TT5,23c1

c

=

n care: T perioada fundamental a oscilailor proprii Tc perioada caracteristic (de col) din spectrul rspunsului seismic (3) Efectuarea verificrilor de rezisten n cazul ULS depinde de modul de cedare ductil sau fragil al elementului structural sub aciunea efortului (efectul aciunii) considerat. Definirea caracterului cedrii elementelor este definit n anexe pentru structuri din diferite materiale. (4) Eforturile secionale n elementele cu comportare inelastic se evalueaz pe baza relaiei de principiu:

g*Ed EEq

1E += (6.6) n care:

dE efortul total de calcul *EE efortul din aciunea seismic considernd spectrul de rspuns elastic

(neredus) gE efortul din aciunile neseismice, (cu valorile corespunztoare combinaiei de

ncrcri care include aciunea seismic) q factorul de reducere corespunztor tipului de element analizat, respectiv naturii

cedrii la tipul de efort considerat Valorile q sunt precizate n anexele pentru structuri din beton armat, oel, zidrie sau lemn. (5) Valorile de calcul ale eforturilor pentru elemente cu cedare fragil (nedisipativ) se obin din condiii de echilibru pe mecanismul structural de plastificare (mecanism de disipare de energie). Schemele de calcul pentru structuri de tip cadru, structuri cu perei, structuri cu contravntuiri etc., sunt date n P100-1: 2006 i codurile complementare, cum sunt CR-1-2-1.1 etc. (6) Relaia de verificare a rezistenei se prezint sub forma dd RE (6.7) n care:

dR valoarea efortului capabil, calculat pe baza modelelor mecanice specifice tipului de structur (conform capitolelor 59 din P100-1: 2006 i codurilor specifice structurilor din diferite materiale).

La determinarea valorilor Rd se vor utiliza valorile rezistenelor, definite la 6.8.2(2) i (3). 6.9 Metodologia de nivel 3 6.9.1 Domeniul de aplicare (1) Metodologia de nivel 3 se aplic la construcii importante i complexe la care se dorete o evaluare mai precis a performanelor seismice ale construciei. n prealabil, construciile au fost supuse verificrii prin metodologia de nivel 2. (2) Metodologia de nivel 3 implic evaluarea calitativ constnd n verificarea listei complete de condiii de alctuire structural dat n anexele corespunztoare structurilor din diferite materiale (operaie efectuat odat cu aplicarea anterioar a metodologiei de nivel 2) i o evaluare prin calcul care ia n considerare n mod explicit comportarea inelastic a elementelor structurale sub aciunea cutremurelor severe. (3) Pentru aplicarea metodologiei de nivel 3 este preferabil s se dispun de proiectul iniial al cldirii analizate, datorit necesitii cunoaterii cu precizie superioar a detaliilor de execuie.

(4) Se pot utiliza dou metode de calcul i anume: - metoda bazat pe calculul static neliniar - metoda bazat pe calculul dinamic neliniar. Metodele sunt descrise n P100-1: 2006. La 6.9.2 se fac cteva precizri referitoare la aplicarea calculului static neliniar. 6.9.2 Metoda de calcul static neliniar 6.9.2.1 Performanele metodei. Condiii de aplicare (1) Metoda de calcul static neliniar realizeaz: - evaluarea direct a structurii n ansamblul ei i nu prin intermediul unor verificri pe elemente structurale considerate individual. Rezultatul evalurii prezint un grad de ncredere superior celui obinut prin aplicarea metodologiilor de nivel 1 i 2; - verificarea structurii prin intermediul caracteristicii celei mai semnificative pentru rspunsul seismic, respectiv deformaiile structurii. (2) Metoda este indicat n cazul structurilor la care contribuia modurilor superioare de vibraie este puin important pentru comportarea n regim dinamic. n cazul structurilor la care se ateapt amplificri dinamice majore a deplasrilor la anumite niveluri se recomand folosirea metodei calculului dinamic neliniar. 6.9.2.2 Etapele calculului n aceast seciune se prezint succint etapele principale ale calculului i se fac unele precizri suplimentare privind efectuarea unor operaii din ansamblul celor care alctuiesc procesul de verificare. Se consider cazul aciunii unidirecionale a seismului. (i) Deteminarea curbei for tietoare de baz deplasarea la vrf a construciei cu ajutorul unui program de calcul static neliniar, considernd valorile medii ale caracteristicilor de rezisten i deformaie ale materialelor. Datorit incertitudinilor privind distribuia pe vertical a forelor de inerie se recomand a se utiliza cel puin dou distribuii nfurtoare:

- o distribuie conform primului mod de vibraie (se accept simplificat i distribuia corespuztoare unei deformaii liniare pe vertical); - o distribuie la care forele laterale sunt proporionale cu masele de nivel. n cazul primei variante se obine o limit superioar a momentului seismic de rsturnare, iar n cazul celei de a doua se obine o limit superioar a forei tietoare n elementele verticale ale primelor niveluri. Calculul static neliniar efectuat ofer ca rezultate importante configuraia mecanismului de plastificare, rezistena i capacitatea de deformare la fore laterale a structurii. (ii) Evaluarea proprietilor sistemului cu un singur grad de libertate echivalent, funcie de proprietile dinamice i de rezisten ale structurii analizate, determinate n pasul anterior. Echivalarea este necesar pentru a compara caracteristicile structurii cu cerinele stabilite din spectrele rspunsului seismic. Rigiditile elementelor structurale se stabilesc conform prevederilor Anexei E din P100-1: 2006. (iii) Determinarea cerinei de deplasare utiliznd spectrele inelastice de rspuns pe amplasament. n cazul n care obinerea unor accelerograme specifice amplasamentului este dificil, se pot folosi spectre inelastice aproximative, definite funcie de perioada i de rezistena sistemului cu un singur grad de libertate echivalent. Pentru evaluarea cerinei de deplasare se poate folosi i expresia (6.8) bazat pe regula deplasrii egale

2

e 2TcS

= (6.8)

n care: Se este valoarea din spectrul de acceleraie elastic corespunztoare perioadei

fundamentale a vibraiilor proprii ale structurii c este factorul de amplificare definit la 6.8.4. (iv) Folosind relaiile inverse de echivalare definite n cadrul punctului (ii) i valoarea spectral determinat la punctul (iii) se obine cerina de deplasare la vrful structurii. (v) Se mpinge structura pn la atingerea cerinei de deplasare determinate la punctul (iv) i se verific: - deplasrile relative de nivel; - rezistena n cazul elementelor cu cedare fragil; - capacitatea de deformare n cazul elementelor cu cedare ductil. Se recomand deformarea structurii pn la obinerea unei deplasri la vrf egal cu 150% din valoarea determinat la punctul (iv) pentru a identifica eventualele mecanisme de rupere i deficiene structurale. Verificrile elementelor, considerate individual, se fac n termeni de rotiri n articulaiile plastice n cazul elementelor ductile i n termeni de rezisten n cazul elementelor cu cedare fragil. Eforturile capabile ale elementelor neductile (respectiv eforturile capabile ale acestora la for tietoare), stabilite pe baza rezistenelor medii ale materialelor, se reduc n vederea comparaiei cu cerinele de rezisten, prin mprirea la factori de siguran specifici construciilor din diferite materiale. Valorile capabile ale rotirilor plastice funcie de alctuirea concret a elementelor se dau n anexele pentru structurile din diferite materiale. Aceste valori conin coeficienii de siguran. (vi) Curba for tietoare de baz deplasare lateral permite i verificri de ansamblu ale structurii la ULS: a) n termeni de deplasare, comparnd cerina de deplasare determinat la (iv) cu deplasarea capabil, definit aproximativ ca deplasarea lateral la vrful structurii la care intervine ruperea (depirea capacitii de rotire sau ruperea la for tietoare, dup caz) n primul element vertical esenial pentru stabilitatea cldirii.

b) n termeni de rezisten, comparnd valoarea maxim a forei tietoare de baz nregistrat cu valoarea forei seismice de proiectare amplificat printr-un factor care cuantific suprarezistena structurii. Acest factor se poate lua egal cu produsul ntre raportul dintre valorile medii i cele de proiectare ale materialelor cu factorul care exprim redundana specific tipului de structur analizat. Pentru structuri din beton armat i oel, factorul de

suprarezisten se poate lua 1

u25.1

, n care raportul 1

u

este definit n P100-1: 2006.

7. EVALUAREA FUNDAIILOR 7.1 Aspecte generale (1) n prezenta seciune se fac o serie de precizri privind aspectele specifice ale evalurii sistemului de fundaii al cldirii.

NOTA Sistemul fundaiilor si, atunci cnd exist, infrastructura cldirii, constituie o component esenial a ansamblului construciei, care influeneaz n mare msur rspunsul seismic al acestuia. ntruct n practica actual a proiectrii analiza seismic a fundaiilor construciei este tratat uneori superficial i cu mijloace neadecvate, prin excepie de la modul general de organizare a problematicii codului, s-a considerat util s se marcheze aici unele probleme specifice ale acestei componente structurale.

(2) Evaluarea calitativ i cantitativ a fundaiilor trebuie s evidenieze msura n care este ndeplinit rolul lor n ansamblul structural i situaiile n care fundaiile (i cnd este cazul, infrastructura) constituie veriga slab n traseul ncrcrilor aplicate structurii ctre terenul de fundaie.

NOTA Aceste situaii se ntlnesc relativ frecvent pentru ca la majoritatea cldirilor proiectate pn la apariia generaiei moderne de coduri seismice, sistemul infrastructurii i a fundaiilor nu era calculat la aciunea seismic.

(3) n vederea obinerii unor rezultate realiste, la evaluarea prin calcul a infrastructurii se va utiliza un model de calcul potrivit (7.3) i valori corecte pentru caracteristicile de rezisten i de deformabilitate ale terenului de fundare. (4) n acest scop se recomand executarea unor teste ale terenului prin mijloacele cercetrii geotehnice. n cazul n care se decide executarea unor lucrri de consolidare a fundaiilor sau terenului de fundare asemenea teste sunt obligatorii, chiar dac se dispune de proiectul construciei care conine date despre teren. Se recomand utilizarea mai multor valori ale caracteristicilor de deformaie ale terenului dintr-un domeniu probabil de variaie, dat fiind sensibilitatea calculului de interaciune teren-structur n raport cu caracteristicile de rigiditate ale modelului. (5) Evaluarea seismic a sistemului de fundare a unor construcii, care la proiectare nu au fost dimensionate pentru preluarea forelor laterale seismice va putea evidenia deficiene cum sunt, de exemplu: - insuficiena bazei de rezemare, cu risc de rotire excesiv i rsturnare - depirea presiunilor acceptabile pe teren - incapacitatea de a prelua ntinderile (tendinele de ridicare), att la fundaii directe de suprafa, ct i la fundaii de adncime (piloi, barete). Pe baza ponderii diferitelor categorii de deficiene i a efectului acestora asupra calitii rspunsului seismic al ansamblului se vor stabili indicatorii de ndeplinire ai cerinelor seismice definii la cap. 8. 7.2 Teste pentru stabilirea caracteristicilor terenului (1) ncercrile terenului de fundare se efectueaz cu metode ale cercetrii geotehnice, cum sunt: - ncercarea cu placa

- ncercarea cu dilatometrul - metoda disiprii presiunii n pori, asociate ncercrii de penetrare dinamice. n cazul piloilor se aplic metodele de ncercare la compresiune i ntindere. (2) ncercarea cu placa se efectueaz pe fundaii existente de suprafa, prin intermediul unui cric hidraulic dotat cu manometru, montat ntr-un spaiu creat sub fundaie, ntre fundul fundaiei i placa de reaciune aezat pe teren. Metoda furnizeaz rezultatele cele mai bune pentru terenuri nisipoase, cu pietri i pentru argile tari.

(3) Atunci cnd se urmrete determinarea condiiilor geotehnice la adncime, la construcii fundate pe piloi, se efectueaz ncercri pe micropiloi executai n acest scop. ncercrile urmresc determinarea capacitaii la compresiune i/sau la ntindere. ncercrile se execut n mod similar cu ncercrile pe piloi forai la construcii noi, prin aplicarea ncrcrii pe grinzi de reaciune, rezemate de micropiloi de reaciune situai la distane suficient de mari pentru a elimina efectul de grup. 7.3 Calculul infrastructurii i a sistemului de fundare (1) Calculul eforturilor i deformaiilor n elementele infrastructurii i al tasrilor terenului implic construirea unui model structural adecvat i o modelare realist a proprietilor de deformare (rigiditate) ale terenului. (2) n cazul construciilor fr subsol, modelul de calcul se fixeaz la nivelul marginii superioare a fundaiilor. Calculul fundaiilor se face prin izolarea lor i aplicarea forelor de legtur cu suprastructura. n cazul fundaiilor izolate i a sistemelor de grinzi de fundaii modelarea uzual presupune adoptarea ipotezei de corp rigid i a unei distribuii liniare a presiunilor pe teren. (fig. 2). n cazul radierelor, modelul fundaiei este de regul rezemat pe resoarte caracterizate de proprietile idealizate de deformare ale terenului.

Figura 2

n condiiile aplicrii metodei ierarhizrii capacitii de rezisten a elementelor structurale, forele de legtur aplicate fundaiei corespund dezvoltrii mecanismului de plastificare al structurii, cu zone plastice la baza elementelor verticale. (3) n cazul construciilor cu infrastructuri (subsoluri), se pot alege mai multe tipuri de modele, cu niveluri de complexitate diferite. n cazul adoptrii unor modele simplificate rezultatele vor fi interpretate innd seama de limitele modelului. La evaluarea structurilor cu subsoluri se pot utiliza unul din urmtoarele modele:

(a)

(b)

(c)

(d)

Figura 3

(a) Structura se consider ncastrat la nivelul subsolului, iar cu reaciunile de la baz se calculeaz infrastructura (fig. 3(a)). n versiunile mai rafinate, forele de legtur aplicate fundaiei corespund mecanismului de plastificare. (b) Structura se consider ncastrat la nivelul terenului. Modelul permite ca n valoarea momentului de rsturnare s se considere i forele masice de la nivelul infrastructurii. Se neglijeaz deformabilitatea terenului. (fig. 3). (c) Fa de modelul de la (b), modelul se mbuntete prin faptul c se ine seama de deformabilitatea terenului de sub fundaie, prin introducerea la interfaa de rezemare a unor resoarte calibrate funcie de proprietile terenului (fig. 3(c)).

(d) O modelare superioar o constituie aceea n care se ine seama de fixarea subsolului n terenul n care este ngropat. Modelul de la (c) se completeaz cu resoarte orizontale care simuleaz rezistena i rigiditatea pmntului nconjurtor.

Presiunile pe teren i eforturile n elementele structurale sunt mai mari n realitate dect cele furnizate de forele seismice de proiectare datorit suprarezistenei structurii. Modelul poate fi mbuntit, pentru a ine seama de suprarezistena construciei amplificnd valorile forelor orizontale seismice cu un factor adecvat pentru tipul de structur examinat. (5) n calculul la aciunea seismic trebuie considerate valori ale rigiditii terenului adecvat pentru condiiile aciunii de scurt durat i a vitezei mari de ncrcare a cutremurului. Aceste valori sunt furnizate de inginerul geotehnician. (6) Interaciunea sol structur reduce n general inputul micrii transmis structurii. O aciune favorabil o au i radierele i plcile groase de pardoseal care uniformizeaz vrfurile micrii pe suprafaa construciei. Aceste efecte sunt n general neglijate n calcul.

8. EVALUAREA FINAL I FORMULAREA CONCLUZIILOR 8.1 Aspecte generale ale activitii de evaluare (1) Evaluarea seismic a cldirilor este efectuat de ingineri evaluatori (experi) cu competen atestat oficial n astfel de lucrri. Activitatea desfurat pentru evaluarea cldirii, rezultatele examinrii i studiilor efectuate n vederea evalurii, precum i concluziile referitoare la sigurana seismic a structurii i eventuala necesitate a interveniilor de consolidare structural i nestructural, inclusiv natura i proporiile acestor intervenii sunt prezentate n raportul de evaluare (expertiz) a construciei. Coninutul detaliat al raportului de evaluare este dat la 8.3. (2) Evaluarea implic urmtoarele categorii de activitate: (i) colectarea informaiilor despre construcia existent referitoare la istoria i funciunea cldirii, caracteristicile structurale i ale terenului de fundare i cele ale elementelor nestructurale i ale finisajelor, instalaiilor i echipamentelor adpostite. (ii) stabilirea proprietilor mecanice ale materialelor, cu un grad adecvat de ncredere. (iii) identificarea strii de afectare fizic i chimic a construciei. (iv) stabilirea mpreun cu beneficiarul lucrrii a obiectivelor de performan urmrite, i pe aceast baz a strilor limit i a cerinelor seismice ce decurg. (v) stabilirea metodologiei de evaluare n corelare cu informaiile disponibile i strile limit selectate. (vi) evaluarea calitativ i evaluarea prin calcul a construciei. (vii) ntocmirea raportului de evaluare cu formularea concluziilor i precizarea msurilor necesare. (3) Procesul de evaluare propriu-zis (punctul vi, de la (2)) cuprinde: verificarea exigenelor de conformare i alctuire structural (vezi 4.2) pe baza listelor

de condiii date n anexele B, C, D, potrivit materialului structural utilizat. verificarea condiiilor pe care trebuie s le ndeplineasc elementele nestructurale,

instalaiile, echipamentele, utilajele etc. cuantificarea strii de degradare a construciei produse de aciuni seismice i

neseismice. verificarea condiiilor de rezisten structural. verificarea condiiilor de deformabilitate structural. (4) Pe baza rezultatelor evalurii calitative i a evalurii prin calcul se stabilete vulnerabilitatea construciei n ansamblu i a prilor acesteia, n raport cu cutremurul de proiectare - riscul seismic, ca indicator al efectelor probabile ale cutremurelor caracteristice amplasamentului asupra construciei analizate. (5) Practic, stabilirea riscului seismic pentru o anumit construcie se face prin ncadrarea acesteia ntr-una din urmtoarele 4 clase de risc:

Clasa Rs I, din care fac parte construciile cu risc ridicat de prbuire la cutremurul de proiectare corespunztor strii limit ultime. Clasa Rs II, n care se ncadreaz construciile care sub efectul cutremurului de proiectare poate suferi degradri structurale majore, dar la care pierderea stabilitii este puin probabil. Clasa Rs III, care cuprinde construciile care sub efectul cutremurului de proiectare pot prezenta degradri structurale care nu afecteaz semnificativ sigurana structural, dar la care degradrile nestructurale pot fi importante. Clasa Rs IV, corespunztoare construciilor la care rspunsul seismic ateptat este similar celui obinut la construciile proiectate pe baza prescripiilor n vigoare. (6) Criteriile pentru ncadrarea cldirilor n clasa de risc seismic sunt prezentate la 8.2. 8.2 Stabilirea clasei de risc a construciilor (1) Rezultatele verificrilor precizate la 8.1(3) reprezint elementele eseniale care fundamenteaz evaluarea final privind starea de siguran fa de aciunile seismice. Aceasta se definete global prin vulnerabilitatea construciei, raportul de evaluare urmnd s ncadreze construcia examinat ntr-o clas de vulnerabilitate asociat cutremurului de proiectare (clasa de risc).

NOT: n cadrul prezentului cod, pentru a utiliza procedee suficient de simple pentru proiectarea curent, vulnerabilitatea, noiune esenial probabilistic, se definete con