Aspecte de bază ale proiectării seismice

Preambul

România este o ţară cu hazard seismic moderat şi, de regulă, construcţiile de beton armat sunt dimensionate de acţiunea seismică. În această secțiune sunt prezentate succint principalele aspecte privind proiectarea structurilor din beton armat amplasate în zone seismice.

Scopul proiectării seismice

Filozofia de bază şi scopul principal al majorităţii codurilor de proiectare seismică a fost acela de a evita pierderea vieţii oamenilor din clădiri şi din jurul lor, precum şi rănirile grave, în cursul unui cutremur major. Limitarea pagubelor economice cauzate de cutremure reprezenta numai un scop secundar. Cutremure majore apărute la mijlocul anilor ’90 în tări cu experiență avansată în ingineria seismică (cum sunt cel de la Northridge, SUA, 1994, sau Kobe, Japonia, 1995) au provocat pagube economice directe sau indirecte mari arătând astfel slăbiciunile metodelor de proiectare curente.

Cerințe fundamentale ale proiectării seismice în P100-1

Scopul verificării structurilor la starea limită de serviciu este asigurarea funcţionării normale a construcţiei după acţiunea cutremurului de serviciu. Acest scop este denumit pe scurt "limitarea degradărilor". Scopul principal al verificării la Starea Limită Ultimă este prevenirea pierderilor de vieţi omeneşti şi împiedicarea rănirii grave a utilizatorilor sau a persoanelor din imediata vecinătate a clădirii, denumit pe scurt „Siguranța Vieții”.

Răspunsul seismic în plan orizontal. Torsiunea generală

Forţa seismică este o forţă de inerţie care acţionează asupra masei distribuite a construcţiei. Pentru calculul structural această masă distribuită se schematizează prin mase concentrate. Schematizarea maselor trebuie făcută astfel încât caracteristicile dinamice ale sistemului simplificat sa nu difere mult de cele ale construcţiei reale. Pentru clădirile obişnuite, având planşee rigide în planul lor la fiecare nivel, masele construcţiei se pot considera concentrate în centrul de masă, CM, de la nivelul fiecărui planşeu. Ca urmare a schematizării maselor şi forţa seismică este reprezentată prin intermediul unor forţe rezultante aplicate în punctele de aşezare a maselor concentrate.

Criterii privind regularitatea orizontală a structurilor

Pentru un răspuns optim la acțiunea seismică structurile trebuie să fie cât mai simetrice în plan în raport cu cele două direcții ortogonale principale. Simetria se referă la forma în plan a structurii, dimensiunile geometrice  ale elementelor structurale verticale, rigiditatea și rezistența acestora și distribuția maselor. Pentru limitarea efectelor de torsiune generală și a eforturilor în diafragma orizontală este recomandat ca în plan orizontal centrul de masă al planșeului la un anumit nivel să coincidă cu centrul de rigiditate al etajului și cu centrul de rezistență.