_______________________________________________________

• Sursa: U.T.C.B.
• Descriere: Un nou cod de proiectare al structuriilor la actiuni seismice realizat in conformitate cu prevederile EUROCOD
• Autori:

Am spicuit din noul cod pentru dvs:

1. GENERALITATI
1.1. Domeniu de aplicare
1.1.1 Codul P100/2003 se aplica la proiectarea cladirilor si altor constructii de inginerie civila în zone seismice. Codul P100 corespunde Eurocodului 8 (Pr 1998) din seria de coduri europene de proiectare structurala, în curs de elaborare. P100/2003 reprezinta o versiune a prescriptiilor de proiectare seismica românesti, care pregateste, printr-un efort paralel cu elaborarea celorlalte Eurocoduri structurale, realizarea unei editii complet integrata în sistemul prescriptiilor de proiectare europene, odata cu intrarea acestora în vigoare.

1.1.2 Aplicarea prevederilor codului P100/2003 urmareste, ca în cazul unor evenimente seismice, sa asigure performante suficient de înalte ale constructiilor pentru:
- evitarea pierderilor de vieti omenesti sau a ranirii oamenilor;
- mentinerea, fara întrerupere, a activitatilor si a serviciilor esentiale pentru desfasurarea continua a vietii sociale si economice, în timpul cutremurului si dupa cutremur;
- evitarea producerii de explozii sau a degajarii unor substante periculoase;
- limitarea pagubelor materiale.

1.1.3 Constructiile cu risc înalt pentru populatie, cum sunt centralele nucleare si barajele de mari dimensiuni, nu intra în domeniul de aplicare al lui P100/2003

1.1.4 Constructiile care constituie sau adapostesc valori istorice, culturale sau artistice de mare valoare se proiecteaza pe baza unui cod specific

1.1.5 P100/2003 cuprinde numai acele prevederi suplimentare, care împreuna cu prevederile codurilor destinate proiectarii la alte actiuni a structurilor din diferite materiale (de exemplu, de beton armat, din otel, din zidarie, din lemn etc.) trebuie respectate în vederea protectiei seismice a constructiilor. Aceste coduri (de exemplu, STAS 10107/0 – 90, STAS 10108/0 – 82 etc.) urmeaza sa fie si ele revizuite în vederea armonizarii cu sistemul de coduri europene.

1.1.6 P100 este împartit în mai multe parti, astfel:
- P101 – 1, cuprinde prevederi de proiectare specifice pentru cladiri
- P101 – 2, cuprinde prevederi de proiectare specifice pentru poduri
- P101 – 3, cuprinde prevederi pentru evaluarea si consolidarea constructiilor vulnerabile seismic
- P101 – 4, cuprinde prevederi specifice pentru rezervoare, silozuri si conducte
- P101 – 5, cuprinde prevederi specifice pentru proiectarea turnurilor, antenelor si cosurilor de fum.
- P101 – 6, cuprinde prevederi specifice pentru proiectarea fundatiilor, peretilor de sprijin si pentru proprietatile geotehnice ale terenurilor.

1.1.7 P101 – 1 este partea de cod care se refera la proiectarea seismica a cladirilor si salilor cu orice destinatie. Este împartit în 9 sectiuni si este completat de 4 anexe, dupa cum urmeaza:
- Sectiunea (2) cuprinde exigentele de performanta esentiale si criteriile pentru controlul acestora la cladiri din zone seismice.
- Sectiunea (3) prezinta metodele de reprezentare ale actiunii seismice si pentru combinarea lor cu alte actiuni, precum si modelele si metodele pentru calculul structural al cladirilor.
- Sectiunea (4) cuprinde reguli generale de alcatuire pentru cladiri.
- Sectiunile (5) la (9) cuprind reguli specifice pentru structuri din diferite materiale, astfel:
· Sectiunea (5): reguli specifice pentru structuri de beton armat
· Sectiunea (6): reguli specifice pentru structuri din otel
· Sectiunea (7): reguli specifice pentru structuri compozite otel – beton
· Sectiunea (8): reguli specifice pentru structuri din zidarie
- Sectiunea (9) cuprinde exigentele de baza si regulile de proiectare a elementelor nestructurale si echipamentele adapostite în cladiri.
Anexele au urmatorul continut:
· Anexa A – Zonarea seismica a teritoriului României, din punct de vedere ale parametrilor de calcul ks si Tc
· Anexa B – Metode simplificate de determinare a perioadelor si formelor proprii de vibratie
· Anexa C – Calculul modal cu considerarea comportarii spatiale a structurii
· Anexa D – Metoda de calcul static neliniar al structurilor
· Anexa E – Metoda de calcul dinamic neliniar al structurilor
· Anexa F – Procedee de dimensionare a conectorilor dintre elemente metalice si beton

1.2. Definitii
În aceasta sectiune se dau definitii pentru notiunile de baza utilizate în cuprinsul întregului cod.
Aceste definitii se completeaza, atunci când este cazul, prin explicatiile termenilor specifici fiecarui capitol date la începutul fiecaruia dintre acestea.
Termenii de utilizare generala se definesc astfel:
- Factor de comportare
- Metoda ierarhizarii capacitatilor de rezistenta
- Zone critice
- Structura cu raspuns inelastic (disipativa)
- Unitate independenta din punct de vedere dinamic
- Factor de importanta
- Structuri cu raspuns elastic (nedisipativa)
- Elemente nestructurale
- Elemente principale pentru preluarea fortelor seismice
- Elemente secundare…………….

1.3. Unitati de masura
Se utilizeaza unitatile din sistemul international (SI) conform ISO 1000.

1.4. Simboluri
Simbolurile utilizate sunt cele date în Eurocode 8 (EN 1998 - 1)
1.3.1 Simboluri folosite în cap. 2 si 3
avg valoarea de calcul a acc. verticale a terenului
dg valoarea de calcul a deplasarii terenului
g acceleratie gravitationala
k factor
q factor de comportare
?I factor de importanta
?2,i coeficient de grupare pentru valoarea normata a unei încarcari variabile i
?E,i coeficient de grupare pentru o încarcare variabila i, luat în considerare când se determina raspunsul structurii supusa la încarcarea seismica de calcul
vS,30 viteza medie de propagare a undelor secundare S în primii 30 de metri adâncime de la suprafata terenului corespunzatoare unei deprimari specifice transversale de 10-6 sau mai
NSPT test standard de penetrare. Numarul de lovituri.
cu rezistenta la forfecare a terenului

1.3.2 Simboluri folosite în cap. 4
EE raspunsul la încarcarea seismica
EEdx, EEdy valori de calcul ale raspunsului datorate componentelor orizontale (x si y) ale actiunii seismice
EEdz valori de calcul a raspunsului datorata componentei verticale a actiunii seismice
Fi forta seismica orizontala la nivelul i
Fa forta seismica orizontala ce actioneaza asupra elementelor nestructurale
AEd valoarea de calcul a fortei seismice
AEk valoarea caracteristica a fortei seismice asociata unei perioade de revenire de referinta
Ed valoarea de calcul a raspunsului
PNCR valoarea de referinta a probabilitatii de depasire în 50 de ani asociata miscarii seismice de referinta pentru evitarea colapsului
Q încarcare variabila (temporara)
SE(T) spectrul elastic de acceleratii determinat pe baza componentei orizontale a acceleratiei terenului. Acest spectru corespunde unei acceleratii a terenului egala cu valoarea de calcul a acceleratiei terenului pentru teren de tip A multiplicata cu factorul de sol S
Sve(T) spectrul elastic de acceleratie determinat pe baza componentei verticale a acceleratiei terenului
SDe(T) spectrul elastic de deplasari
Sd(T) spectrul de proiectare (pentru calcul elastic). Acest spectru corespunde…..
S factor de sol
T perioada de vibratie a unui sistem cu un singur grad de libertate dinamica cu raspuns elastic
TNCR valoarea de referinta a perioadei de revenire corespunzatoare miscarii seismice de referinta pentru evitarea colapsului
agR valoarea de referinta a acceleratiei maxime a terenului pentru teren de tip A
ag valoarea de calcul a acceleratiei terenului pentru teren de tip A
H înaltimea cladirii masurata de la fundatie sau de la partea superioara a subsolului rigid
Rd
T1 perioada fundamentala de vibratie a unei cladiri
Ta perioada fundamentala de vibratie a unui element nestructural
Wa greutatea unui element nestructural
d deplasare
dr valoarea de proiectare a driftului
e1 excentricitatea accidentala a masei de nivel
h înaltimea de nivel
mi masa de nivel
qa factor de comportare
qd factor de comportare pentru deplasare
si deplasarea masei mi în modul fundamental de vibratie al unei cladiri
zi înaltimea la care se afla masa i masurata fata de punctul de aplicare a încarcarii seismice
?a factor de importanta pentru un element
2. CERINTE DE PERFORMANTA SI CRITERII DE ÎNDEPLINIRE
2.1. Cerinte fundamentale
(1) Proiectarea la cutremur urmareste atingerea, cu un grad adecvat de siguranta (reliabilitate), a urmatoarelor cerinte fundamentale (niveluri de performanta)
- cerinta de siguranta a vietii
Structura va fi proiectata pentru a prelua actiunile seismice de calcul stabilite conform sectiunii 3, cu o margine suficienta de siguranta fata de nivelul de deformare la care intervine prabusirea locala sau generala astfel încât vietile oamenilor sa fie protejate. Nivelul fortelor seismice din cap. 3 corespunde unui cutremur cu perioada de recurenta de referinta TNCR = 100 ani.
Nota Nivelul de deformare structurala din apropierea prabusirii se asociaza cu un cutremur mai rar, orientativ cu o perioada de recurenta de referinta TNCR = 475 ani.
În cazul constructiilor cu alcatuire regulata si corect detaliate, daca sunt satisfacute criteriilor asociate cerintei de siguranta a vietii pentru un cutremur cu TNCR = 100 ani, de regula sunt satisfacute si cerintele de prevenire a prabusirii pentru un cutremur cu TNCR = 475 ani.
- cerinte de limitare a degradarilor
Structura va fi proiectata pentru a prelua actiuni seismice cu o probabilitate mai mare de aparitie decât actiunea seismica de calcul, fara degradari sau scoateri din uz, ale caror costuri sa fie exagerat de mari în comparatie cu costul structurii. Actiunea seismica considerata pentru cerinte de limitare a degradarilor corespunde unui interval de revenire de referinta de 30 de ani

(2) Diferentierea sigurantei este introdusa prin clasificarea structurilor în diferite clase de importanta. Fiecarei clase de importanta i se atribuie un factor de importanta . Diferitele niveluri de siguranta se obtin multiplicând parametrii actiunii seismice de referinta cu factorul de importanta.
Nota: Intervalele de timp la care se produc cutremurele, modul de manifestare al acestora, ca si efectele lor asupra constructiilor au un caracter imprevizibil, pronuntat aleatoriu. Din aceasta cauza, eficienta masurilor de protectie seismica prezinta un anumit grad de incertitudine si poate fi judecata numai în mod statistic, având în vedere modul în care un eveniment seismic se încadreaza în sirul de evenimente asteptate pe anumite intervale de timp, inclusiv din punctul de vedere al intensitatii, precum si proportia constructiilor, afectate în diferite grade de avariere si impactul care decurge, din punct de vedere social si economic.
Din aceasta cauza responsabilitatea pentru protectia seismica a constructiilor trebuie evaluata prin masura în care se respecta prevederile codurilor de proiectare, executie si de exploatare, si nu prin prisma aparitiei, în cazul unei constructii individuale, a unor urmari mai deosebite.

2.2. Criterii pentru controlul îndeplinirii cerintelor
2.2.1. Generalitati
(1) Cu exceptia cazurilor mentionate explicit, proiectarea structurilor corespunzatoare nivelului de protectie seismic oferit de aplicarea prezentului cod are în vedere un raspuns seismic cu incursiuni cu degradari specifice, în domeniul postelastic de deformare.
(2) Îndeplinirea cerintelor fundamentale stabilite la pct. 2.1 se controleaza prin verificarile a doua categorii de stari limita:
- Stari limita ultime, asociate cu ruperea elementelor structurale si alte forme de cedare structurala care pot pune în pericol siguranta vietii oamenilor
- Stari limita de degradare, care au în vedere dezvoltarea degradarilor pâna la un nivel, dincolo de care cerintele specifice de exploatare nu mai sunt îndeplinite.
(3) Pe lânga verificarile implicite ale starilor limita se vor lua si alte masuri specifice pentru a reduce incertitudinile referitoare la buna comportare la cutremur a constructiilor (pct. 2.2.4).
(4) Conditiile date în cod au caracter minimal si nu sunt limitative.

2.2.2. Stari limita ultime

(1) Sistemul structural va fi înzestrat cu capacitatea de rezistenta specificata în partile relevante ale codului. Acest nivel de rezistenta implica respectarea tuturor conditiilor date în cod pentru obtinerea capacitatii de disipare de energie necesar (ductilitate) în zonele proiectate special pentru a disipa energia seismica, numite zone disipative (sau zone critice).
(2) Se pot avea în vedere în unele situatii (recomandabil în zone seismice de calcul inferioare, E si F) si valori mai mari ale capacitatii de rezistenta, decât cele corespunzatoare valorilor de proiectare a fortelor seismice, cu relaxarea corespunzatoare a masurilor de ductilizare.
În cadrul codului se dau indicatii pentru asemenea solutii alternative.
(3) Structura cladirii va fi verificata la stabilitatea de ansamblu sub actiunea seismica de calcul. Se vor avea în vedere atât stabilitatea la rasturnare, cât si stabilitatea la lunecare.
(4) Calculul structural va lua în considerare, atunci când sunt semnificative, efectele de ordinul 2.
(5) Se vor limita deplasarile laterale sub actiunile seismice asociate starilor limita ultime de valori care:
(i) sa asigure o margine de siguranta suficienta, a deformatiei laterale a structurii, fata de cea corespunzatoare prabusirii
(ii) sa evite riscul pentru persoane pe care-l poate prezenta prabusirea elementelor nestructurale

2.2.3. Starea de limitare a degradarilor
(1) Se va verifica ca deplasarile relative de nivel sub actiuni seismice asociate acestei stari limita, sunt mai mici decât cele care asigura protectia elementelor nestructurale, etc.

2.2.4. Masuri suplimentare
(1) Se vor alege, pe cât posibil, amplasamente favorabile în mediul natural si în mediul construit, cu riscuri seismice minime.
Se vor evita, ca regula generala, amplasamente, cu proprietati geologice si geotehnice cu influente potentiale negative majore asupra cerintelor si raspunsului seismic structural
(2) Proiectarea va urmari realizarea unei conformari generale favorabile pentru comportarea seismica a constructiei. Aceasta implica:
- alegerea unor forme favorabile în plan si pe verticala pentru constructie si pentru structura ei de rezistenta (vezi 3.4)
- dispunerea si conformarea corecta a elementelor structurale si a structurii în ansamblul ei, a elementelor de constructie nestructurale, precum si a echipamentelor si instalatiilor adapostite de constructie
- evitarea interactiunilor necontrolate, cu eventuale efecte defavorabile, între cladirile alaturate, între elementele structurale si nestructurale (de exemplu, între elementele structurilor de tip cadru si peretii de umplutura), între constructie si materialul depozitat (ca în cazul recipientilor de lichide, al silozurilor) etc.
(3) Constructia va fi înzestrata cu rigiditate laterala suficienta pentru limitarea cerintelor seismice de rezistenta si deplasare.
(4) Proiectarea va avea ca obiectiv esential, impunerea unui mecanism structural favorabil de disipare de energie (mecanism de plastificare) la actiunea cutremurului de proiectare.
Acest deziderat presupune urmatoarele:
- dirijarea zonelor susceptibile de a fi solicitate în domeniul postelastic (a zonelor “critice” sau “plastice potentiale”) cu prioritate în elementele care prin natura comportarii poseda o capacitate de deformare postelastica substantiala – elemente a caror rupere nu pune în pericol stabilitatea generala a constructiei si care pot fi reparate fara eforturi tehnice si costuri exagerate
- zonele plastice trebuie sa fie astfel distribuite, încât capacitatea de deformare postelastica sa fie cât mai mare, iar cerintele de ductilitate sa fie cât mai mici; se va urmari evitarea concentrarii deformatiilor plastice în putine zone, situatie care antreneaza cerinte ridicate de ductilitate
- zonele plastice potentiale sa fie alcatuite astfel încât sa fie înzestrate cu capacitati suficiente de deformare postelastica si o comportare histeretica cât mai stabila
- evitarea ruperilor premature cu caracter neductil, prin modul de dimensionare si prin alcatuirea constructiva adecvata a elementelor.
(5) Fundatiile si terenul de fundare vor prelua, de regula, eforturile transmise de suprastructura, fara deformatii permanente substantiale. La evaluarea reactiunilor se vor considera valorile efective ale rezistentelor dezvoltate în elementele structurale (asociate mecanismului structural de disipare de energie)
Rigiditatea fundatiilor va fi suficienta pentru transmiterea la teren, cât mai uniform posibil, eforturile primite la baza suprastructurii.
(6) Calculul structural va fi bazat pe un model adecvat al structurii care, atunci când este necesar, va lua în considerare interactiunea cu terenul de fundare, elementele structurale sau proximitatea cladirilor vecine.
Metodele de calcul vor fi diferentiate din punct de vedere al complexitatii si instrumentelor (programele de calcul folosite) functie de complexitatea cladirii (caracterul ei, regulat sau neregulat), dependenta inclusiv de regimul de înaltime, zona seismica de calcul si, de incertitudinile mai mari sau mai mici legate de caracteristicile actiunii si raspunsului seismic.
(7) La executia constructiilor se vor introduce în opera materiale cu proprietatile celor prevazute în proiect, calitate atestata conform prevederilor legale.
Se vor aplica tehnologii de executie în masura sa asigure realizarea în siguranta a parametrilor structurali prevazuti.
(8) La proiectarea constructiilor care pun probleme tehnice si/sau economice deosebite (constructii de importanta majora, constructii cu grad mare de repetabilitate, constructii cu dimensiuni si/sau cu caracteristici deosebite etc.) se recomanda elaborarea de studii teoretice si experimentale vizând, dupa necesitati, aprofundarea unor aspecte cum sunt:
- influenta conditiilor locale ale amplasamentului asupra cerintelor seismice si asupra raspunsului structural
- stabilirea, prin cercetari experimentale pe modele de scara redusa sau pe prototipuri în marime naturala, a caracteristicilor de rezistenta si de deformabilitate, în diferite stadii de comportare, ale elementelor structurale si ale structurii în ansamblu
- dezvoltarea si aplicarea unor metode avansate de calcul în masura sa reflecte cât mai fidel comportarea structurii, evidentiind evolutia starilor de solicitare pe durata cutremurului
(9) În exploatarea constructiilor se vor adopta masuri de functionare si de întretinere, care sa asigure pastrarea nediminuata a capacitatii de rezistenta a structurii
Starea constructiei se va urmari continuu în timp pentru a detecta prompt eventualele degradari si a elimina cauzele acestora.

3.

4. REGULI GENERALE DE AMPLASARE SI ALCATUIRE A CONSTRUCTIILOR

4.1. Generalitati

Sectiunea 4 codului contine reguli generale pentru alegerea amplasamentelor si alcatuirea de ansamblu a cladirilor.
Sectiunea este corelata cu sectiunea 4, referitoare la calculul structural la actiuni seismice si cu sectiunile 5 –9, în care sunt detaliate aspectele de proiectare specifice constructiilor din diferite materiale.
În sectiunea 4 se dau, de asemenea, indicatii generale pentru alegerea modelelor de calcul structural si a valorilor factorilor de comportare în functie de masuri în care constructiile satisfac conditiile de buna conformare pentru cutremur.

4.2. Conditii de planificare a constructiilor

(1) Încadrarea noilor constructii în mediul natural si în mediul construit se va face în asa fel încât sa se evite sporirea riscurilor implicate de efectele potentiale, directe sau indirecte, ale unor viitoare cutremure puternice. În acest scop se recomanda sa se limiteze densitatea de construire, precum si numarului de persoane care pot ocupa pe perioade lungi de timp constructiile de tip curent, cum sunt cladirile de locuit. Aceasta înseamna, de regula, limitarea înaltimii acestor constructii, masura care poate avea si efecte economice favorabile. De asemenea, se vor asigura cai multiple de acces si de comunicare pentru eventuala necesitate a evacuarii de urgenta în scopul limitarii efectelor unor cutremure puternice.
(2) Limitarea duratei situatiilor provizorii care pot aparea în timpul executarii constructiilor în care gradul de protectie structurala este mai redus si riscul unor efecte grave sporeste în eventualitatea unor actiuni seismice de intensitate ridicata
(3) Corelarea activitatii de realizare a constructiilor noi cu activitatea de înlocuire sau de consolidare în timp util a fondului construit vechi, vulnerabil seismic.
Realizarea unei structuri simple, compacte, pe cât posibil simetrice, care sa îndeplineasca cu usurinta conditiile mentionate reprezinta obiectivul cel mai important al proiectarii, deoarece modelarea, calculul, dimensionarea, detalierea si executia structurilor simple este supusa la incertitudini mult mai mici si, ca urmare, se poate impune constructiei, cu un grad înalt de încredere, comportarea seismica dorita.

4.3. Conditii privind amplasarea constructiilor
(1) Amplasamentele constructiilor se vor alege, de regula, în zone în care structura geologica si alcatuirea straturilor superficiale de teren permite realizarea protectiei seismice în conditii economice, fara masuri costisitoare.
(2) Se va evita, ca regula generala, amplasarea constructiilor pe maluri, râpe sau alte terenuri care prezinta risc de alunecare sau surpare. În cazul în care amplasamentele de acest fel nu se pot evita, se vor lua masurile necesare pentru stabilizarea terenurilor.
(3) În cazurile în care amplasarea constructiilor pe terenuri cu proprietati mecanice inferioare (nisipuri cu grad mare de afânare, refulante sau lichefiabile, mâluri, umpluturi neconsolidate etc) nu poate fi evitata, se vor lua masurile necesare pentru consolidarea terenurilor, astfel încât aceasta sa poata asigura o buna comportare seismica a constructiilor
(4) Pentru constructiile a caror eventuala avariere poate avea urmari de gravitate deosebita se vor preciza, în functie de specificul constructiilor si al proceselor tehnologice, criterii specifice de excludere a anumitor categorii de amplasamente.

4.4. Alcatuirea de ansamblu a constructiilor

4.4.1. Aspecte de baza ale conceptiei de proiectare

(1) Proiectarea seismica urmareste realizarea unei constructii sigure în raport cu hazardul seismic asociat amplasamentului, care sa îndeplineasca în conditii acceptabile de cost, cerintele fundamentale enuntate la 2.1.
(2) Aspectele conceptuale de baza se refera la:
- simplitatea structurii
- redundanta structurii
- geometria structurii si a cladirii în întregul ei, cu considerarea modului de distribuire a elementelor structurale, nestructurale si a maselor
- rezistenta si rigiditatea laterala în orice directie
- realizarea ca diafragme a planseelor
- realizarea unor fundatii adecvate.

4.4.1.1. Simplitatea structurala

(1) Simplitatea structurala presupune existenta unui sistem structural continuu si suficient de puternic care sa asigure un traseu clar, cât mai direct, si neîntrerupt al fortelor seismice, indiferent de directia acestora, pâna la terenul de fundare. Fortele seismice care iau nastere în toate elementele cladirii, ca forte masice sunt preluate de planseele - diafragme orizontale si transmise structurii verticale si de la aceasta sunt transferate la fundatii si teren.
Proiectarea trebuie sa asigure ca nu exista discontinuitati în acest drum. De exemplu un gol mare în planseu sau absenta în planseu a armaturilor de colectare a fortelor de inertie, pentru a le transmite la structura verticala – reprezinta de asemenea discontinuitati.

4.4.1.2. Redundanta structurala

(1) Proiectarea seismica va urmari sa înzestreze structura cladirii cu redundanta adecvata. Prin aceasta se asigura ca:
- ruperea unui singur element sau a unei singure legaturi structurale nu expune structura la pierderea stabilitatii
- se realizeaza un mecanism de plastificare cu suficiente zone plastice, care sa permita exploatarea rezervelor de rezistenta ale structurii si o disipare avantajoasa a energiei seismice.
Nota: Pentru a fi redundanta o structura cu multiple legaturi interioare (multiplu static nedeterminata) trebuie sa aiba toate legaturile suficient de rezistente. Astfel, un cadru etajat de beton armat nu prezinta redundanta, daca înnadirile armaturilor din stâlpi sunt insuficiente.

4.4.1.3. Geometria (configuratia) structurii

(1) Proiectarea seismica va urmari realizarea unei structuri cât mai regulate, distribuite cât mai uniform în plan, permitând o transmitere directa si pe un drum scurt a fortelor de inertie aferente maselor distribuite în cladire
(2) Structura trebuie sa prezinte, pe cât posibil, si uniformitate pe verticala constructiei, urmarindu-se sa se elimine aparitia unor zone sensibile, în care concentrarea unor eforturi sau deformatii plastice excesive ar putea produce ruperi premature
(3) Prin alegerea unei forme avantajoase a constructiei, printr-o distributie adecvata a maselor, a rigiditatii si a capacitatii de rezistenta laterale a structurii se va urmari reducerea în cât mai mare masura a excentricitatilor.

4.4.1.4. Rigiditate si rezistenta la translatie pe doua directii

(1) Întrucât actiunea orizontala a cutremurelor se manifesta bidirectional elementele structurale vor fi dispuse în plan într-un sistem ortogonal, în masura sa ofere caracteristici de rezistenta si de rigiditate suficiente în doua directii. Sistemele structurale pot fi diferite în cele doua directii
(2) Rigiditatea laterala va fi suficienta pentru limitarea deplasarilor orizontale, astfel încât efectele de ordinul 2 si degradarile constructiei sa poata fi controlate.
(3) La cladirile etajate se recomanda utilizarea solutiilor cu rigiditate laterala sporita, prin prevederea unor pereti structurali pe toata înaltimea cladirilor, în toate cazurile în care necesitatea functionala a unor spatii libere sau forma constructiei nu împiedica introducerea lor. De asemenea, la alegerea sistemului structural pe criterii de rigiditate se vor avea în vedere si modul de realizare a peretilor de compartimentare si de închidere, precum si a legaturii între elementele nestructurale si elementele structurii de rezistenta, si masura în care primele împiedica deformatiile libere ale ultimelor.

4.4.1.5. Rigiditate si rezistenta la torsiune
(1) Structura trebuie sa fie înzestrata cu suficienta rigiditate si rezistenta la torsiune pentru a limita manifestarea unor miscari de rasucire în ansamblu a constructiei, care ar putea spori periculos eforturile si deplasarile orizontale ale cladirilor. Solutia cea mai eficienta pentru aceasta este dispunerea adecvata unor elemente suficient de rigide si rezistente pe perimetrul constructiei.

4.4.1.6. Actiunea de diafragma a planseelor

(1) Într-o constructie corect alcatuita pentru preluarea încarcarilor seismice, planseele joaca un rol esential prin:
- colectarea fortelor de inertie si transmiterea lor la elementele verticale ale structurii
- actiunea de diafragma orizontala, care asigura angajarea solidara a elementelor verticale în preluarea fortelor seismice orizontale
Alcatuirea diafragmelor, respectiv forma, sectiunea de beton si armarea lor trebuie sa asigure într-un grad înalt îndeplinirea acestor roluri.
(2) Proiectarea planseelor cu alcatuiri neregulate (cu forme neregulate si cu goluri relativ mari etc) si proiectarea planseelor în structuri neregulate (cu lipsa de uniformitate în plan si pe verticala) se va baza pe modelele de calcul în masura sa evidentieze suficient de fidel comportarea acestor elemente la cutremur.
(3) Comportarea planseelor de la fiecare nivel ca diafragme practic infinit rigide si rezistente pentru forte aplicate în planul lor permite adoptarea unor modele de calcul structural simplificate, caracterizate de manifestarea a numai 3 deplasari la fiecare nivel (2 translatii si o rotatie)

4.4.1.7. Realizarea unei fundatii (infrastructuri) adecvate

(1) Alcatuirea fundatiilor constructiei si a legaturii acesteia cu suprastructura trebuie sa asigure conditia ca întreaga cladire sa fie supusa unei excitatii seismice uniforme
(2) În cazul structurilor alcatuite dintr-un numar de pereti structurali cu rigiditate si capacitati de rezistenta diferite, infrastructura de tip cutie rigida si rezistenta sau de tip radier casetat sunt în general recomandabile
(3) În cazul adoptarii unor elemente de fundare individuale (directa sau la adâncime, prin piloti), este recomandabila utilizarea unei placi de fundatie sau prevederea unor grinzi de legatura între aceste elemente, în ambele directii, realizate în conformitate cu prevederile lui P100 – 5.
(4) Se recomanda sa se evite formele de constructii la care, pentru anumite directii de actiune seismica, pot aparea suprasolicitari ale unor elemente verticale si solicitarea dezavantajoasa a infrastructurilor.
(5) La proiectarea fundatiei, fortele transmise de suprastructura sunt cele care corespund mecanismului structural de disipare de energie.

4.4.1.8. Conditii referitoare la masele constructiilor

(1) În vederea reducerii efectelor nefavorabile datorate pozitionarii neregulate a încarcarilor masice, se va urmari dispunerea cât mai uniforma a încarcarilor gravitationale pe plansee, atât în plan cât si pe verticala.
(2) În vederea reducerii fortelor de inertie seismice care actioneaza asupra constructiilor se va urmari realizarea de constructii cu mase cât mai mici. În acest scop:
- La realizarea elementelor nestructurale: învelitori, termoizolatii, sape, pereti de compartimentare si de închidere, parapete de balcoane etc., se vor utiliza cu prioritate materiale usoare. De asemenea, se va cauta sa se reduca grosimea tencuielilor si a sapelor de egalizare, a straturilor pentru realizarea pantelor si sa se micsoreze greutatea elementelor ornamentale la cladirile la care acestea sunt necesare.
- La constructiile cu regim ridicat de înaltime si/sau cu mase mari se recomanda utilizarea betoanelor de înalta rezistenta în elementele structurale, în special în stâlpi si peretii structurali
- La acoperisuri (inclusiv elementele luminatoarelor si ale deflectoarelor) halelor parter cu deschideri mari se vor aplica cu prioritate solutii din materiale usoare
- În cazul cladirilor cu functiuni diferite pe înaltime se recomanda ca activitatile (functiunile) care implica încarcari utile mari sa fie plasate la nivelurile inferioare.

4.4.2. Elemente structurale principale si secundare în preluarea fortelor seismice

(1) Unele elemente structurale pot sa nu fie considerate ca facând parte din sistemul structural care preia fortele seismice si sa fie proiectate ca elemente seismice secundare. Rezistenta si rigiditatea acestor elemente la forte laterale va fi neglijabila, si nu este necesar ca ele sa satisfaca prevederile speciale date în sectiunile 5 – 9.
În schimb, aceste elemente si legaturile lor cu structura seismica de baza vor fi alcatuite astfel încât sa preia încarcarile gravitationale aferente, în situatia deplasarilor laterale produse de solicitarea seismica cea mai nefavorabila. Daca sunt semnificative, efectele de ordinul 2 vor fi luate în considerare la proiectarea elementelor secundare.
(2) Elementele secundare vor satisface conditiile din codurile de proiectare pentru structuri realizate din diferite materiale
(3) Rigiditatea laterala a elementelor secundare, a caror contributie la preluarea fortelor seismice este neglijata nu va fi mai mare de 15% din rigiditatea laterala a structurii
(4) Elementele care nu sunt considerate secundare, se proiecteaza ca elemente seismice principale, facând parte din sistemul care preia fortele laterale. Modelarea lor pentru calcul satisface prevederile cap. 3, iar dimensionarea si detalierea acestora vor respecta prevederile specifice din sectiunile 5 – 9.

4.4.3. Criterii pentru evaluarea regularitatii structurale

4.4.3.1. Aspecte generale

(1) În vederea proiectarii seismice constructiile se clasifica în regulate si neregulate
(2) Criteriile pentru caracterizarea constructiilor din punct de vedere al regularitatii sunt date în 4.2.3.2 si 4.2.3.3. Aceste criterii trebuie considerate drept conditii necesare, care trebuie de regula respectate
(3) În functie de tipul constructiei, regulate sau neregulate, se aleg diferentiat:
- modelul structural, care poate fi plan sau spatial
- metoda de calcul structural, care poate fi procedeul simplificat al fortei laterale echivalente (evaluate direct pe baza spectrului de raspuns) sau procedeul de calcul modal
- valoarea coeficientului de comportare, q, care are valori reduse în cazul structurilor neregulate, în conformitate cu indicatiile din tabelul 4.1.

Tabelul 4.1 Modul de considerare a regularitatii structurale asupra proiectarii seismice
Caz Regularitate Simplificare de calcul admisa Factor de comportare
În plan În elevatie Model Calcul elastic liniar Calcul elastic liniar
1 Da Da Plan * Forta laterala echivalenta Valoarea de referinta
2 Da Nu Plan Modal Valoare redusa
3 Nu Da Spatial Modal Valoarea de referinta
4 Nu Nu Spatial Modal Valoare redusa
Nota: - *Numai daca constructia are o înaltime pâna la 30 m si o perioada a oscilatiilor proprii T < 1,50.
- Indicatiile din tabelul 4.1, referitoare la alegerea modelului si a metodei de calcul structural corespund nivelului de calcul minimal admis
(4) Valorile de referinta ale factorilor de comportare sunt date în capitolele 5 – 9
(5) Reducerea factorilor de reducere pentru a lua în considerare incertitudinile privind comportarea seismica a structurilor neregulate se va stabili functie de gradul acestei neregularitati. Orientativ pentru cazul 2 factorul de comportare de referinta se va reduce cu 20%, iar pentru cazul 4, cu 30%.

4.4.3.2. Criterii pentru regularitate structurala în plan

(1) Constructia trebuie sa fie aproximativ simetrica în plan în raport cu 2 directii ortogonale, din punct de vedere al distributiei rigiditatii laterale, capacitatilor de rezistenta si a maselor
(2) Constructia are forme compacte, cu contururi regulate. Daca constructia prezinta retrageri în plan, la diferite niveluri (, margini retrase), se considera ca cladirea prezinta suficienta regularitate daca, aceste retrageri nu afecteaza rigiditatea în plan a planseului si daca pentru fiecare retragere, diferenta între conturul planseului si înfasuratoarea poligonala convexa (circumscrisa) a planseului nu depaseste 10% din aria planseului.
Daca forma în plan este neregulata, cu discontinuitati în care pot aparea eforturi suplimentare semnificative (fig. 4.1), se recomanda tronsonarea constructiei prin rosturi antiseismice, astfel ca pentru fiecare tronson în parte sa se ajunga la o forma regulata cu distributii avantajoase a volumelor, maselor si rigiditatilor.

Fig. 4.1
(3) La cladirile etajate, la nivelurile unde se realizeaza reduceri de gabarit acestea se vor realiza pe verticala elementelor portante (stâlpi, pereti).
Se vor evita, de regula, rezemarile stâlpi pe grinzi, acestea fiind acceptate numai în cazul stâlpilor cu încarcari mici de la ultimele 1 – 2 niveluri ale cladirilor etajate
(4) Rigiditatea planseelor în planul lor este suficient de mare în comparatie cu rigiditatea laterala a elementelor structurale verticale, astfel încât deformatia planseelor sa aiba un efect neglijabil asupra distributiei fortelor orizontale între elementele structurale verticale
(5) La fiecare nivel, în fiecare din directiile principale ale cladirii, excentricitatea va satisface conditiile:
eox £ 0,30 rx (4.1 a)
eoy £ 0,30 ry (4.1 b)
unde:
eox, eoy – distanta între centrul de rigiditate si centrul maselor, masurata în directie normala pe directia de calcul
rx, ry – radacina patrata a raportului între rigiditatea structurii la torsiune si rigiditatea laterala în directia de calcul
(6) În cazul structurilor monotone pe verticala, rigiditatea laterala a componentelor structurale (cadre, pereti) se poate considera proportionala cu un sistem de forte cu o distributie simplificata (vezi cap. 4) care produce acestor componente o deplasare unitara la vârful constructiei
(7) Alternativ conditiilor date la (6), structura este considerata regulata, cu sensibilitate relativ mica la rasucirea de ansamblu, daca deplasarea maxima, înregistrata la o extremitate a cladirii este de cel mult 1,3 ori mai mare decât media deplasarilor celor 2 extremitati.

4.4.3.3. Criterii pentru regularitatea pe verticala

(1) Sistemul structural se dezvolta monoton pe verticala fara variatii de la nivelul fundatiei pâna la vârful cladirii. Daca exista retrageri pe înaltimea cladirii acestea nu depasesc, la oricare nivel, 20% din dimensiunea de la nivelul imediat inferior
(2) Structura nu prezinta la nici un nivel reduceri de rigiditate laterala mai mari de 30% din rigiditatea nivelului imediat superior (structura nu are niveluri flexibile).
(3) Structura nu prezinta la nici un nivel, o capacitate de rezistenta mai mica cu mai mult de 20% decât rezistenta laterala a nivelului situat imediat deasupra (structura nu are niveluri slabe din punct de vedere al capacitatii de rezistenta)
(4) Daca dimensiunile elementelor structurale se reduc de la baza catre vârful structurii, variatia rigiditatii si rezistentei laterale este uniforma, fara reduceri bruste de la un nivel inferior la un nivel superior
(5) Masele aplicate pe constructie sunt distribuite uniform. Aceasta înseamna ca la nici un nivel masa aferenta nu este mai mare cu mai mult de 50% decât masele aplicate la nivelurile adiacente.
(6) Structura nu prezinta discontinuitati pe verticala, care sa devieze traseul încarcarilor catre fundatii. Devierea poate avea loc în acelasi plan al structurii (fig 4.2 a) sau dintr-un plan în alt plan vertical al constructiei (fig 4.2 b)

4.4.3.4.
(a) (b)
Fig. 4.2
Devierile structurale pot fi însotite de sporuri substantiale ale eforturilor în elementele verticale (de exemplu, în stâlpii care sustin peretii întrerupti la parter) si în planseele diafragma care trebuie sa realizeze transferul între elementele verticale, în acelasi plan (fig 4.2 a) sau între planuri diferite (fig 4.2 b).

4.4.4. Conditii pentru alcatuirea planseelor

4.4.4.1. Aspecte generale

(1) Diafragmele orizontale actioneaza cu grinzi orizontale, cu proportii de grinzi pereti, rezemate în planurile unde se dezvolta subsistemele structurale verticale (cadre, pereti). Încarcarile lor sunt constituite din fortele de inertie orizontale asociate greutatii tuturor elementelor structurale si nestructurale, echipamentelor si, respectiv, fractiunii de lunga durata a încarcarilor temporare.
(2) Diafragmele se modeleaza în calcul ca grinzi pereti sau ca grinzi cu zabrele.
(3) Diafragmele trebuie sa fie capabile sa transmita cu suficienta capacitate de rezistenta suplimentara (suprarezistenta) efectele actiunii seismice la elementele structurii laterale la care sunt conectate.
(4) Proiectarea trebuie sa urmareasca evitarea solicitarii planseelor în domeniul inelastic, care poate altera semnificativ distributia încarcarilor laterale (si prin aceasta si valorile fortelor taietoare din elementele verticale) si, mai general, ponderea modurilor de vibratie ale planseelor si structurii verticale.
(5) Aspectele specifice ale proiectarii planseelor se refera la
- preluarea eforturilor de întindere din încovoiere
- transmiterea reactiunilor la reazeme, pereti sau grinzi de cadru, prin legatura dintre aceste elemente si placa planseului
- colectarea încarcarilor aplicate în masa planseului, în vederea transmiterii lor la elementele verticale
- preluarea fortelor taietoare prin mecanismele specifice grinzilor pereti (prin actiune sau grinda cu zabrele), inclusiv cu armaturi transversale corespunzatoare rezemarii de tip „indirect”, prezenta de multe ori la transmiterea fortelor de la planseu la structura verticala.

4.4.4.2. Proiectarea la încovoiere

(1) Întinderile din încovoiere sunt preluate de armaturi dispuse în elementele de bordare ale planseului (“corzi”). Corzile, realizate sub forma de centuri pe perete, grinzi sau prin armaturi montate între rosturile unei zidarii) vor îndeplini 2 conditii:
- sa fie continue
- sa fie conectate adecvat la placa (elementele) planseului.
Daca sunt continue, armaturile din placa paralele cu marginea planseului pot juca rolul de
corzi.
(2) La evaluarea eforturilor de întindere din planseu se va tine seama de efectele flexibilitatii (rigiditatii) relative a elementelor verticale (fig. 4.3)
(3) Atunci când planseele nu pot fi considerate practic infinit rigide, în raport cu componentele structurii laterale, precum si atunci când rigiditatea planseelor are valori diferite la diferitele niveluri ale cladirii, se va tine seama de efectul deformabilitatii lor asupra distributiei fortelor laterale. În acest scop se pot utiliza modele de calcul simplificate, în care ansamblul structurii, inclusiv planseele este reprezentat printr-o retea de grinzi (fig. 4.4)

Fig. 4.3.

a b
Fig. 4.4
(4) La colturile intrânde ale planseelor cu forma neregulata se vor prevedea armaturi adecvate în vederea limitarii dezvoltarii ca lungime si deschidere, a fisurilor periculoase care pot aparea în aceste zone. (fig 4.5 a)
În aceste zone, ca si la reducerea locala a dimensiunilor în plan ale planseului, armatura corzilor trebuie continuata suficient de departe de colt, pentru a asigura angajarea armaturilor curente ale planseului. (fig. 4.5 b)

(a) (b)
Fig. 4.5
4.4.4.3. Conectarea planseelor la elementele structurii laterale

(1) Conectarea planseelor cu elementele structurii laterale se va dimensiona si alcatui astfel încât sa fie în masura sa transmita fortele de forfecare rezultate din actiunea de diafragma orizontala. Atunci când aceste forte sunt excesive se poate recurge la îngrosarea locala a planseului.
(2) Aceasta legatura se realizeaza functie de modul concret de alcatuire al planseului prin:
- armaturi perpendiculare pe rost, adecvat ancorate, la planseele de beton armat
- legaturi sudate, buloane, la planseele metalice
- scoabe, solidarizare prin cuie, buloane, la planseele din lemn
(3) Elementele de conectare pot servi si pentru ancorarea (rezemarea) unor pereti de zidarie sau beton, la forte normale pe planul acestora.

4.4.4.4. Colectarea încarcarilor orizontale

(1) Comportarea planseelor ca grinzi pereti impune prevederea unor armaturi de suspendare, asociate eforturilor unitare de întindere, datorate rezemarilor deseori de tip indirect, ale planseelor pe componentele structurii laterale (fig. 4.6 a)

a b
Fig. 4.6

(2) În vederea reducerii eforturilor tangentiale la interfata planseului – structura laterala se recomanda prevederea unor “colectori”, elemente care transmit prin suspendare directa, încarcarile masice (fig. 4.6 b)

4.4.4.5. Masuri specifice în plansee cu goluri mari

(1) Se va evita prevederea golurilor de circulatie pe verticala în zonele în zonele în care sectiunea diafragmei este redusa semnificativ (fig. 4.7 )

Fig. 4.7
(2) În jurul golurilor de dimensiuni mari se vor prevedea corzi similare cu cele dispuse la marginea planseului.
În asemenea cazuri, armarea planseului pentru forte din planul acestuia trebuie determinate pe scheme de calcul care sa ia în considerare slabirile produse de goluri (fig. 4.8)
Fig. 4.8
(3) La dispunerea golurilor în planseu (functionale, de instalatii etc) se vor analiza eventualele efecte ale discontinuitatilor astfel create asupra modului în care sunt transmise fortele orizontale de la planseu la elementele structurii laterale si, implicit, asupra modelului de calcul structural (fig. 4.9).

Fig. 4.9
Prezenta golurilor suprapuse pe mai multe niveluri poate expune elementele verticale riscului de prindere a stabilitatii sau la ruperi sub forte normale pe planul lor.

4.4.5. Clase de importanta si factori de importanta

(1) Nivelul de asigurare al constructiilor se diferentiaza functie de clasa de importanta din care acestea fac parte. Importanta constructiilor depinde de consecintele prabusirii asupra vietii oamenilor, de importanta lor pentru siguranta publica si protectia civila în perioada de imediat dupa cutremur si de consecintele sociale si economice ale prabusirii sau avarierii grave.
(2) Clasa de importanta este caracterizata de valoarea factorului de importanta gI, conform 2.1(3).
(3) Definirea claselor de importanta si valorile asociate gI se dau în tabelul 4.3

Tabelul 4.3. Clase de importanta pentru cladiri
Clasa de importanta Tipuri de cladiri gI
I Cladiri cu functiuni esentiale, a caror integritate pe durata cutremurelor este vitala pentru protectia civila: statiile de pompieri si sediile politiei; spitale si alte constructii aferente serviciilor sanitare care sunt dotate cu sectii de chirurgie si de urgenta; cladirile institutiilor cu responsabilitate în gestionarea situatiilor de urgenta, în apararea si securitatea nationala; statiile de producere si distributie a energiei si/sau care asigura servicii esentiale pentru celelalte categorii de cladiri mentionate aici; garajele de vehicule ale serviciilor de urgenta de diferite categorii; rezervoare de apa si statii de pompare esentiale pentru situatii de urgenta; cladiri care contin gaze toxice, explozivi si alte substante periculoase. 1,4
II Cladiri a caror rezistenta seismica este importanta sub aspectul consecintelor asociate cu prabusirea sau avarierea grava: · cladiri de locuit si publice având peste 500 persoane în aria totala expusa· spitale si institutii medicale cu o capacitate de peste 150 persoane în aria totala expusa· scoli cu diferite grade, cu o capacitate de peste 200 de persoane în aria totala expusa· auditorii, sali de conferinte, de spectacole cu capacitati de peste 200 de persoane· cladirile din patrimoniul national, muzee etc. 1,2
III Cladiri de tip curent, care nu apartin celorlalte categorii 1
IV Cladiri de mica importanta pentru siguranta publica, cu grad redus de ocupare si/sau de mica importanta economica, constructii agricole, locuinte unifamiliale. 0,8

(4) Factorul de importanta gI = 1.0 este asociat cu evenimente seismice având perioada de revenire de referinta, data la …..

4.5.

4.6. Verificarea sigurantei

4.6.1. Aspecte generale

(1) Verificarea sigurantei se realizeaza prin intermediul conditiilor specifice starilor limita relevante si prin respectarea masurilor specifice, mentionate la 2.2.4
4.6.2. Starea limita ultima
4.6.2.1. Aspecte generale
(1) Cerintele asociate starii limite ultime, se considera realizate daca sunt îndeplinite conditiile privind rezistenta, ductilitatea, stabilitatea.

4.6.2.2. Conditia de rezistenta
(1) Pentru toate elementele structurale si nestructurale se va respecta relatia:
Ed £ Rd (4.7)
Ed – este valoarea de calcul a efectului actiunii (eforturilor sectionale), în gruparea speciala care contine actiunea seisica, care include si efectele de ordinul 2, atunci când acestea sunt semnificative
Rd – valoarea corespunzatoare a rezistentei elementelor, calculata pe baza regulilor specifice diferitelor materiale (în functie de valorile caracteristica rezistentelor si factorilor partiali de siguranta) si a modelelor mecanice specifice tipului de sistem structural, conform sectiunilor 5 la 9 si codurilor specifice diferitelor materiale
(2) Efectele de ordinul doi (efecte P - D) pot fi considerate nesemnificative daca la toate nivelurile este îndeplinita conditia:
(4.6)
unde:
q coeficientul de sensibilitate al deplasarii relative de nivel
Ptot încarcarea verticala totala la nivelul considerat, în ipoteza de calcul seismic
dr deplasarea relativa de nivel, determinata ca diferenta deplasarilor laterale medii la partea superioara si cea inferioara nivelului considerat, calculata conform (4.3.4)
Vtot forta taietoare totala de etaj
h înaltimea etajului
(3) Daca 0,1 < q £ 0,2, efectele de ordinul pot fi luate în considerare în mod aproximativ, multiplicând valorile de calcul ale eforturilor cu factorul 1/1-q.
(4) Daca 0,2 < q < 0,3 determinarea valorilor eforturilor sectionale se face pe baza unui calcul structural cu considerarea echilibrului pe pozitia deformata a structurii (printr-un calcul de ordinul 2 consecvent)
(5) Nu se admit valori q ³ 0,3
(6) Daca eforturile de calcul Ed sunt obtinute prin metode de calcul neliniar (utilizând valori medii ale rezistentelor), verificarea de la paragraful (1) se exprima în termeni de forta numai pentru elementele cu comportare fragila. În zonele disipative, proiectate ca zone ductile si pentru ansamblul structurii, relatia se exprima în termeni de deformatii (deplasari).

4.6.2.3. Conditii de ductilitate globala (de ansamblu) si locala

(1) Structura în ansamblu si elementele structurale implicate în mecanismul structural de disipare al energiei seismice, asociat tipului de structura si coeficientului de comportare specific, prezinta ductilitate adecvata.
(2) În acest scop, se vor respecta conditiile date în capitolele 5 la 9, specifice diferitelor materiale structurale utilizate, privind impunerea unor mecanisme favorabile de disipare a energiei si înzestrarea zonelor plastice cu suficienta capacitate de deformatie în domeniul postelastic
(3) Prin dimensionarea adecvata a capacitatilor de rezistenta ale elementelor structurale la cladirile multietajate se va evita manifestarea unor mecanisme de disipare de energie de tip nivel slab, la care sa se concentreze cerinte excesive de ductilitate
(4) Impunerea mecanismului de plastificare dorit se realizeaza practic prin dimensionarea capacitatilor de rezistenta în zonele selectate pentru a avea un raspuns seismic elastic la valori de momente suficient de mari. Modul în care se stabilesc valorile momentelor de dimensionare se prezinta la capitolele 5 – 9, functie de tipul de structura si natura materialului din care este alcatuita structura cladirii
(5) Legaturile între elementele structurale (de exemplu nodurile structurilor tip cadru), inclusiv conectorii dintre elementele realizate între elemente din materiale diferite sau din betoane cu vârste diferite, si planseele vor fi proiectate la eforturi de calcul suficient de mari, astfel încât sa se asigure ca raspunsul seismic al acestor elemente nu depaseste limitele stadiului elastic.
(6) Pentru a satisface conditiile de la (5) planseele vor fi proiectate la forte cu 30% mai mari decât cele furnizate de calculul structural sub încarcarile seismice de calcul

4.6.2.4. Rezistenta fundatiilor

(1) Sistemul fundatiilor va fi verificat în acord cu prevederile P100 – 5 si CR 5.
(2) La dimensionarea fundatiilor, actiunea suprastructurii în combinatia de încarcari care include actiunea seismica corespunde mecanismului de plastificare asociat tipului de structura utilizat, considerând efectele suprarezistentei elementelor structurale
(3) În cazul fundatiilor elementelor verticale individuale (stâlpi, pereti), conditia de la (1) se poate considera satisfacuta daca efectele actiunii EFd asupra fundatiei se determina dupa cum urmeaza:
EFd = EF,G + gRd W EF,E (4.2)
în care:
EF,G - efectul actiunii (efortul sectional) din încarcarile neseismice, incluse în combinatia de actiuni considerate în calculul la cutremur
EF,E - efectul actiunii (efortul sectional) din încarcarile seismice de calcul
gRd - factorul de suprarezistenta, egal cu 1 pentru q £ 3, si 1,2 în celelalte cazuri
W - valoarea (Rdi/Edi) £ q în zona disipativa a elementului i a structurii care are influenta cea mai mare asupra efortului EF considerat, iar
Rdi - efortul capabil al zonei sau elementului i
Edi - valoarea de calcul a efortului în zona sau elementul i corespunzatoare actiunii seismice de calcul
(4) Raportul W se calculeaza astfel:
- în cazul fundatiilor de stâlpi si pereti, W se determina ca valoare a raportului momentelor MRd/MEd în sectiunea transversala de la baza zonei plastice
- în cazul fundatiilor stâlpilor cadrelor cu contravântuiri centrice W este valoarea minima a raportului fortelor axiale NRd/NEd, determinate pentru toate diagonalele întinse
- în cazul fundatiilor stâlpilor cu contravântuiri excentrice, W este valoarea minima a raportului fortelor taietoare VRd/VEd determinata pentru toate zonele plastice forfecate sau a raportului momentelor încovoietoare MRd/MEd determinate în toate zonele de articulatie plastica.
(5) Pentru fundatii comune pentru mai multe elemente verticale (grinzi de fundatii, radiere sau infrastructuri tip cutie) relatia (EFd = EF,G + gRd W EF,E) se considera satisfacuta, daca se ia W = 1 si gRd = 1.4.

4.6.2.5. Conditii de deplasare laterala

(1) Verificarea structurii la starea limita ultima trebuie sa aiba în vedere si limitarea deplasarilor laterale pentru:
· limitarea degradarilor structurale, în vederea asigurarii unei margini de siguranta suficiente fata de deplasarea laterala care produce prabusirea
· evitarea prabusirii unor elemente nestructurale care ar putea pune în pericol vietile oamenilor
· limitarea efectelor de ordinul 2, care daca sunt excesive pot conduce la pierderea stabilitatii structurilor
· pentru evitarea sau limitarea efectelor coliziunii între cladirile vecine, în situatiile în care dimensiunile rosturilor seismice nu pot fi oricât de mari.
(2) Verificarile deplasarilor laterale prevazute la (1) nu sunt necesare pentru constructiile amplasate în zonele seismice E si F.
De asemenea, aceasta verificare nu este necesara pentru constructiile aflate sub influenta cutremurelor crustale din zona Banatului.
(3) În cazul cladirilor cu pereti structurali, cu rigiditate laterala consistenta (orientativ cu perioada oscilatiilor proprii £ 0,8 sec.) se considera ca limitarea deplasarilor laterale sunt suficient de mici pentru a satisface conditiile date la (1).
(4) Pentru restul cladirilor verificarea deplasarilor laterale se efectueaza conform procedeului dat în Anexa G.

4.6.2.6. Conditii pentru rosturi seismice

4.6.3. Starea limita de serviciu

4.6.3.1. Aspecte generale

(1) Cerintele de limitare a degradarilor asociate starii limita de serviciu se considera satisfacute, daca sub actiuni seismice având o probabilitate mai mare de manifestare decât actiunea seismica folosita verificarii pentru starea limita ultima (conform ), deplasarile relative de nivel se încadreaza în limitele date la 4.6.3.2.
(2) În cazul cladirilor cu importanta pentru protectia civila sau continând echipamente sensibile pot fi necesare verificari suplimentare pentru starea limita de serviciu, cerinte prevazute în reglementari specifice

4.6.3.2. Limitarea deplasarii relative de nivel
(1) Daca în sectiunile 5 – 9 nu se dau prevederi specifice diferite, vor fi satisfacute urmatoarele conditii:
(a) pentru cladiri cu elemente nestructurale din materiale fragile atasate structurii
(4.3)
(b) Pentru cladiri având elemente nestructurale fixate astfel încât nu afecteaza deformatiile structurale sau având elemente nestructurale ductile
(4.4)
unde
dr - deplasarea relativa de nivel
h - înaltimea de nivel
n - factorul de reducere care tine seama de perioada de revenire mai scurta a actiunii seismice asociate cu starea limita de serviciu; pentru cazurile obisnuite n = 0,35

5. REGULI SPECIFICE CLADIRILOR DE BETON
5.1. Generalitati
5.1.1. Domeniu
(1) Aceasta sectiune se aplica la proiectarea în zone seismice a cladirilor cu structura din beton armat, numite în continuare cladiri de beton.
(2) Pentru proiectarea cladirilor de beton pentru încarcari neseismice se foloseste CR2. Regulile date în continuare completeaza prevederile CR2 pentru cazul proiectarii la actiuni seismice.

5.1.2. Definitii
(1) Termenii specifici acestei sectiuni se definesc dupa cum urmeaza
- Zona critica (zona disipativa): zona a unui element structural principal, unde apar cele mai nefavorabile combinatii de eforturi (M, N, V, T) si unde apar deformatii plastice. Lungimea zonelor critice este precizata în articolele relevante ale prezentei sectiuni.
- Grinda: Element structural solicitat preponderent de încarcari transversale, la care forta axiala de calcul normalizata (eforturile de compresiune sunt considerate pozitive)

- Stâlp: Element structural, care sustine încarcari gravitationale prin compresiune axiala, la care nd > 0,1
- Perete: (perete structural): Element structural care sustine alte elemente, la care raportul dimensiunilor laturilor lw/bw ³ 4.
- Perete ductil: perete cu rotirea împiedicata la baza, dimensionat si alcatuit pentru a disipa energie prin deformata de încovoiere , în zona plastica de la baza lui
- Perete scurt, cu ductilitate limitata: perete cu dimensiuni mari ale sectiunii (lungimea lu > 2/3 din înaltimea hu a peretelui), care datorita proportiilor va dezvolta o deformare inelastica limitata la actiunea cutremurelor. Acesti pereti transforma în buna masura energia seismica în energie potentiala si disipeaza energia în teren prin rotirea de cap rigid în teren.
- Perete cuplat: element structural alcatuit din doi sau mai multi pereti (montanti), conectate într-un mod regulat prin grinzi ductile (grinzi de cuplare), capabile sa ??? cel putin 25% din momentele la baza ale peretilor individuali lucrând separat
- Sistem tip pereti: Sistem structural în care peretii verticali, cuplati sau nu, preiau majoritatea încarcarilor verticale si orizontale, a carui rezistenta la forte laterale este cel putin 70% din rezistenta întregului sistem structural. Altfel, spus, acest sistem este proiectat pentru a prelua cel putin 70% din forta seismica laterala de calcul.
- Sistem tip cadru: sistem structural în care încarcarile verticale cât si cele orizontale sunt preluate în proportie de peste 70% de cadre spatiale
- Sistem dual: Sistem structural în care încarcarile verticale sunt preluate în principal de cadre spatiale, în timp ce încarcarile laterale sunt preluate partial de sistemul în cadre si partial de pereti structurali, individuali sau cuplati. Sistemul are doua variante de realizare.
Sistem dual, cu pereti predominanti: Sistemul dual în care contributia peretilor în preluarea fortelor laterale reprezinta peste 50% din total
Sistem dual, cu cadre predominante: Sistemul dual în care contributia cadrelor în preluarea fortelor laterale reprezinta peste 50% din total.
- Sistem cu nucleu: În aceasta categorie se încadreaza sistemele cu pereti, fara rigiditatea minima la torsiune (vezi 5.2.2.1 (4) si (6)) de exemplu sisteme structurale constând din cadre flexibile combinate cu pereti concentrati în zona din centrul cladirii
- Sistem tip pendul inversat: Sistem în care peste 50% din masa este concentrata în treimea superioara a structurii sau la care disiparea de energie se realizeaza în principal la baza unui singur element al cladirii.

5.2. Principii de proiectare
5.2.1. Capacitatea de disipare de energie. Clase de ductilitate
(1) Proiectarea seismica a constructiilor de beton armat va asigura o capacitate adecvata de disipare de energie, fara o reducere substantiala a capacitatii de rezistenta la forte orizontale si verticale. În acest scop se vor aplica cerintele si criteriile date în sectiunea (2).
(2) Aplicarea prevederilor din prezentul cod pentru structuri de beton asigura acestora cu un grad de încredere înalt o comportare cu o capacitate substantiala de deformare în domeniul postelastic, distribuita în numeroase zone ale structurii, cu evitarea cedarilor de tip fragil. Constructiile care respecta aceste reguli se încadreaza în clasa de ductilitate înalta H.
(3) Alternativ, pentru constructii amplasate în zonele seismice de calcul E si F, se poate adopta o proiectare care sa înzestreze structurile cu capacitate de ductilitate mai mica, cu un spor corespunzator de rezistenta. În acest caz constructiile se încadreaza în clasa de ductilitate medie, pentru care codul cuprinde prevederi separate.
(4) Optiunea de a proiecta pentru una din cele 2 clase de ductilitate se face prin selectarea valorilor coeficientilor de comportare q, date în tabelul 5.1.

5.2.2. Tipuri structurale si factori de comportare

5.2.2.1. Tipuri structurale

(1) Cladirile din beton pot fi clasificate într-una din urmatoarele tipuri, corespunzator comportarii estimate sub încarcari seismice orizontale:
(a) sistem în cadre
(b) sistem dual (preponderent cu cadre sau cu pereti)
(c) sistem de pereti
(d) sistem cu pereti scurti, cu ductilitate limitata
(e) sistem pendul inversat
(f) sistem cu nucleu
(2) Cu exceptia sistemului cu nucleu, cladirile de beton pot fi încadrate în sisteme structurale diferite în cele doua directii principale.
(3) O cladire se încadreaza în clasa (d), daca are în fiecare directie cel putin 2 pereti scurti cu ductilitate limitata, daca preia cel putin 20% din încarcarea gravitationala si are o perioada de vibratie de cel mult 0,5 sec. în ipoteza încastrarii la baza. Daca aceste conditii nu sunt îndeplinite toti peretii structurii se vor detalia ca pereti ductili.
(4) Pentru sistemele tip cadru si tip pereti, cu elementele verticale distribuite uniform în plan, conditia (4.1) pentru estimarea rigiditatii la torsiune, nu trebuie verificate explicit pentru încadrarea constructiei într-unul din primele 4 sisteme a…d.

5.2.2.2. Factori de comportare pentru actiuni seismice orizontale

(1) Factorul de comportare q care tine seama de capacitatea de disipare de energie a structurii, pentru fiecare directie de proiectare a cladirii are valorile din tabelul 5.1

Tabelul 5.1 Valorile factorului de comportare q pentru structuri regulate în elevatie
Tipul de structura q
Clasa de ductilitate H Clasa de ductilitate M
5.2.2.3. Cadre, Sistem dual, Pereti cuplati 5qov 3,5qov
Pereti 4qov 3,0
Nucleu 3 2
Structuri cu pereti ductili cu ductilitate l7imitata 3,5 2,5
Structuri tip pendul inversat 3,0 2,0

(2) În cazul cladirilor cu neregularitate pe verticala, valorile q din tabelul 5.1 se reduc cu 20%
(3) qov introduce influenta unora dintre factorii carora li se datoreaza suprarezistenta structurii, în special a redundantei constructiei
(4) qov se poate determina din calculul static neliniar pentru constructii din aceeasi categorie, ca valoare a raportului între forta laterala capabila a structurii (atinsa când s-a format un numar suficient de articulatii plastice, care sa aduca structura în pragul instabilitatii) si forta laterala corespunzatoare atingerii capacitatii de rezistenta în primul element al structurii.
(5) Factorul qov se poate obtine prin calcul static neliniar, cu conditia qov £ 1.5, sse pot adopta pentru cazurile obisnuite urmatoarele valori aproximative
(a) Pentru cadre sau pentru structuri duale cu cadre preponderente:
- cladiri cu un nivel: qov = 1.15
- cladiri cu mai multe niveluri si cu o singura deschidere: qov = 1.25
- cladiri cu mai multe niveluri si mai multe deschideri: qov = 1.35
(b) Pentru sisteme cu pereti structurali si sisteme duale cu pereti preponderenti:
- structuri cu numai 2 pereti în fiecare directie: qov = 1.0
- structuri cu mai multi pereti qov = 1.15
- structuri cu pereti cuplati si structuri duale cu pereti
preponderenti qov = 1.25
(5) În cazul în care structura prezinta o regularitate perfecta si se pot asigura conditii de executie perfect controlate, factorul qov poate lua valori sporite cu pâna la 20%.

5.2.3. Criterii de proiectare

5.2.3.1. Conditii de aplicare

(1) Prevederile prezentului capitol se aplica structurilor de rezistenta ale constructiilor prevazute la 1.1, executate monolit, prefabricat sau mixt (partial monolit – partial prefabricat)
Proiectarea seismica a structurilor de beton precomprimat se va face pe baza unor prescriptii speciale
(2) La proiectarea seismica a structurilor de beton armat, prevederile date în prezenta sectiune vor fi considerate împreuna cu prevederile specifice celorlalte coduri care reglementeaza proiectarea constructiilor de beton armat (STAS 10107/0 – 90, P 85, P 107).

5.2.3.2. Conditii de rezistenta locala

(1) Actiunea seismica, implicând incursiuni în domeniul postelastic, nu trebuie sa produca reduceri semnificative ale capacitatii de rezistenta
(2) Se admite ca cerinta de rezistenta într-o anumita sectiune este satisfacuta daca valoarea de calcul a capacitatii de rezistenta, determinata pa baza STAS 10107/0-90, este mai mare, la limita egala cu valoarea de calcul a efortului maxim din sectiunea considerata conform relatiei (4.1)

5.2.3.3. Conditii de ductilitate globala

(1) Proiectarea seismica are ca principal obiectiv dezvoltarea unui mecanism de plastificare favorabil (vezi ). Aceasta înseamna:
(a) La structurile în cadre etajate, deformatele plastice sa apara în sectiunile de la extremitatile riglelor si ulterior si în sectiunile de la baza stâlpilor.
(b) În cazul structurilor cu pereti, deformatiile plastice se dezvolta în grinzile de cuplare (atunci când acestea exista) si în zonele de la baza peretilor
(c) Nodurile (zonele de legatura între elementele verticale si orizontale) si planseele sunt solicitate în domeniul elastic
(d) Articulatiile plastice potentiale sunt distribuite relativ uniform în întreaga structura, cu cerinte de ductilitate reduse, evitându-se concentrarea deformatiilor plastice în câteva zone relativ slabe (de exemplu, în stâlpii unui anumit nivel).
(2) Impunerea formarii unui asemenea mecanism se poate realiza utilizând calculul dinamic neliniar cu accelerograme naturale sau sintetice, compatibile spectrului de proiectare
(3) Pentru structuri obisnuite obiectivul precizat la (1) se poate realiza dimensionând elementele la eforturi determinate în acord cu metoda ierarhizarii capacitatii de rezistenta, înzestrând
(4) Dimensionarea si alcatuirea elementelor structurale va evita manifestarea unor ruperi cu caracter neductil sau fragil (5.3.3.5)
(5) Deplasarile laterale asociate cerintelor de ductilitate sunt suficient de reduse pentru a nu aparea pericolul pierderii stabilitatii sau pentru a nu spori excesiv efectele de ordinul 2.

5.2.3.4. Valorile de calcul (de dimensionare) a eforturilor

(1) În acest scop, la nodurile grinzi – stâlpi ale structurilor în cadre, va fi îndeplinita urmatoarea conditie:
( )
în care:
= suma valorilor de calcul ale momentelor capabile a stâlpilor; se considera valorile minime corespunzatoare variatiei fortelor axiale în combinatia de încarcari care cuprinde actiunea seismica
= suma valorilor de calcul ale momentelor capabile în grinzile care intra în nod
(2) Expresia ( )va fi îndeplinita în cele 2 planuri principale de încovoiere. Se considera ambele sensuri ale actiunii momentelor din grinzi în jurul nodului (pozitive si negative), sensul momentelor din stâlp fiind opus totdeauna momentelor din grinzi. Daca structura în cadre este dezvoltata numai într-una din directii, satisfacerea relatiei se verifica numai pentru acea directie.
(3) Nu este necesara verificarea relatiei ( ):
- constructii cu un nivel
- ultimul nivel al constructiilor etajate
- primul nivel al cladirilor cu 2 niveluri, daca valoarea normalizata a fortei axiale nd £ 0,3 în toti stâlpii.

(3) În cazul structurilor cu pereti incertitudinile legate de distributia eforturilor în raspunsul inelastic se pot lua în considerare în mod acoperitor prin adoptarea unei diagrame înfasuratoare de momente ca în fig. 5.1

sistem cu perete sistem dual

Fig. 5.1

(5) Eforturile (momentele încovoietoare) de dimensionare se pot distribui între elementele verticale ale structurii în limita a 30% si între elementele orizontale a 20%, pe baza capacitatii înalte de deformare plastica realizata prin aplicarea masurilor de proiectare prevazute în cod.
În urma redistributiei, valorile însumate ale eforturilor nu trebuie sa fie inferioare celor obtinute din calculul structural.

5.2.3.5. Evitarea ruperilor cu caracter fragil
(1) Prin modul de dimensionare si de alcatuire a elementelor structurale de beton armat se vor evita ruperile premature, uneori cu caracter casant, care pot împiedica mobilizarea mecanismului proiectat de disipare a energiei. Asigurarea fata de aceste tipuri de rupere va fi superioara în raport cu cea fata de cedarea la moment încovoietor, cu sau fara forta axiala. În acest scop se vor evita
(a) ruperile în sectiuni înclinate datorate actiunii fortelor taietoare
(b) dislocarile produse de fortele de lunecare în lungul unor planuri prefisurate, ca de exemplu, rosturile de lucru la elemente monolite sau rosturile dintre elementele prefabricate si suprabetonate
(c) pierderea ancorajului armaturilor si degradarea aderentei cu betonul la armaturile de otel, în zonele de înnadire
(d) ruperile zonelor întinse armate sub nivelul corespunzator eforturilor de fisurare ale sectiunilor
(2)Valorile de calcul ale fortelor taietoare si fortelor de lunecare vor fi cele asociate mecanismului de plastificare structural si includ eventualele efecte de suprarezistenta, ca si acolo unde este semnificativ sporul datorat manifestarii modurilor superioare de vibratie pe structura plastificata. Prevederi pentru evaluarea fortelor taietoare de calcul sunt date în prescriptiile de proiectare specifice constructiilor de beton (STAS 10107/0-90, P).
(3) În anumite situatii, ca de exemplu la grinzile de cadru care conlucreaza cu zone ample de planseu, momentul de fisurare poate avea o valoare superioara momentului capabil, ipoteza care trebuie luata în considerare la evaluarea fortei taietoare de dimensionare a armaturilor transversale
(4) Pentru evitarea ruperilor zonelor întinse, se vor prevedea cantitati de armatura suficiente, care vor respecta cantitatile minime din STAS 10107/0-90 si P85 – 01

5.2.3.6. Conditii de ductilitate locala
(1) În vederea obtinerii unei ductilitati de ansamblu substantiale, prin dimensionarea si alcatuirea elementelor structurale de beton armat se va asigura în zonele plastice potentiale ale acestora o capacitate înalta si stabila de disipare a energiei, fara reducerea semnificativa a rigiditatii la încarcare si/sau a capacitatii de rezistenta
(2) Acest obiectiv se considera realizat daca sunt satisfacute urmatoarele conditii:
(a) Zonele comprimate la starea limita de rezistenta în sectiunile elementelor de beton armat au o dezvoltare limitata, functie de natura elementului si a solicitarii acestuia.
În cazul peretilor structurali se admite criteriul echivalent al limitarii efortului unitar mediu de compresiune în sectiune. Prevederi concrete referitoare la aceste conditii se dau în continuare diferentiat functie de tipul elementelor
(b) Flambajul barelor de otel comprimate în zonele plastice potentiale este împiedicat prin prevederea de etrieri si agrafe la distante suficient de mici, conform prevederilor date la…..
(c) Proprietatile betonului si otelului sunt favorabile sub aspectul realizarii unei ductilitati locale suficient de mari. Astfel:
- Betonul trebuie sa aiba o rezistenta suficienta la compresiune si o capacitate de deformare postultima suficienta
- Otelul folosit în zonele critice ale elementelor seismice principale trebuie sa posede alungiri plastice substantiale. Utilizarea otelurilor neductile cum este STNB din plase si carcase sudate pot fi utilizate numai în situatiile, în care prin modul de dimensionare se poate asigura o comportare elastica a acestei armaturi
- Raportul între rezistenta otelului si limita lui de curgere trebuie sa nu fie excesiv de mare (orientativ £ 1,5)
- Armaturile utilizate la armarea zonelor plastice potentiale trebuie sa posede proprietati de aderente substantiale printr-o profilatura eficienta
(3) Pentru sporirea ductilitatii locale se poate aplica una sau mai multe dintre urmatoarele masuri:
- modificarea sectiunii transversale a elementelor, în sensul maririi latimii (evazarii) acesteia în zona comprimata
- în cazul elementelor comprimate, reducerea efortului unitar mediu de compresiune, respectiv sporirea dimensiunilor sectiunii transversale
- sporirea armaturii din zona comprimata a sectiunilor
- reducerea armaturii în zona întinsa a sectiunii
- marirea clasei betonului
- fretarea (confinarea) betonului din zona comprimate prin armaturi transversale adecvate
5.2.3.7. Masuri suplimentare
(1) Aceste masuri urmaresc o asigurare suplimentara fata de incertitudinile privind comportarea elementelor structurale si a constructiei în ansamblu, precum si fidelitatea modelului de calcul în raport cu raspunsul seismic real.
(2) Alegerea unei configuratii cât mai regulate în plan si în elevatie, reduc substantial incertitudinile în ceea ce priveste comportarea de ansamblu a constructiei si permite alegerea unor modele si metode de calcul structural în acelasi timp simple si suficient de sigur
(3) În vederea reducerii incertitudinilor referitoare la capacitatea de rezistenta a elementelor structurale:
- se vor adopta dimensiuni suficiente pentru sectiunile elementelor structurale astfel încât abaterile de executie încadrate în tolerantele admise sa nu influenteze semnificativ comportarea structurala si/sau sa nu sporeasca exagerat efectele de ordinul 2
- se vor limita rapoartele dimensiunilor sectiunii elementelor liniare (barelor) de beton armat, pentru a minimiza riscul instabilitatii laterale a acestora
- se va prevedea o armatura minima pe toata deschiderea, la partea superioara a grinzilor, pentru a acoperi diferentele dintre distributia reala a momentelor încovoietoare si diagrame de momente rezultate de calcul
- se va prevedea o armatura minima la partea inferioara a grinzilor pe reazeme, pentru a asigura o capacitate suficienta de rezistenta pentru momente pozitive, care pot aparea în aceste sectiuni chiar atunci când nu rezulta din calculul structural.
(4) În vederea reducerii incertitudinilor legate de localizarea zonelor plastice si pentru a asigura elementelor de beton armat o comportare ductila:
- se vor lua masuri de armare transversale pentru a obtine capacitati de deformare minimale în toate sectiunile pentru a putea acoperi cerinte limitate de ductilitate care s-ar putea manifesta si în afara zonelor plastice potentiale
- se va prevedea o cantitate de armatura întinsa suficienta pentru a împiedica producerea unei ruperi casante dupa fisurarea betonului întins
- se vor prevedea lungimi de ancorare si de înnadire ale armaturilor suficiente pentru a împiedica smulgerea barelor din beton, la solicitarea lor ciclic alternanta.

5.3. Proiectarea elementelor din clasa de ductilitate înalta
5.3.1. Exigente referitoare la materiale
(1) La realizarea elementelor seismice principale se vor utiliza betoane de clasa cel putin C 20/25.
(2) Elementele structurale se armeaza numai cu bare longitudinale din otel profilat. Fac exceptie etrierii închisi si agrafele pentru armarea lor transversala.
(3) În zonele critice ale elementelor principale se vor utiliza oteluri cu alungiri specifice la ruperi de cel putin 12%.
5.3.2. Conditionari geometrice
5.3.2.1. Grinzi
(1) Latimea grinzilor va fi cel putin 200 mm
(2) Raportul între latimea bu si înaltimea sectiunii hu nu va fi mai mic decât ¼.
(3) Excentricitatea axului grinzii, în raport cu axul stâlpului la noduri va fi cel mult un sfert din latimea bc a stâlpului normala la axa grinzii
(4) Latimea grinzii va fi: bw £ min {bc + hw; 2bc}

5.3.2.2. Stâlpi
(1) Dimensionarea minima a sectiunii nu va fi mai mica de 300 mm.

5.3.2.3. Pereti ductili
(1) Prevederile date aici se refera la pereti individuali sau cuplati, ancorati adecvat la baza lor în infrastructura (fundatie) astfel încât acestia nu se pot roti
(2) Grosimea Lwo, a inimii satisface relatia:
bwo ³ max {150 mm, hs/20},
unde hs este înaltimea libera a nivelului
(3) Prevederi suplimentare referitoare la dimensiunile necesare ale bulbilor se dau la….
(4) Cuplarea peretilor prin goluri distribuite neregulat nu este permisa, cu exceptia situatiilor în care neregularitatea poate fi apreciata ca semnificativa sau aceasta este considerata în calculul structural si dimensionare prin modele de calcul adecvate.
5.3.2.4. Pereti scurti slab armati
(1) Se aplica prevederile de la C (2)
5.3.3. Eforturi de proiectare
5.3.3.1. Generalitati
(1) Valorile de calcul ale eforturilor se obtin din calculul structural pentru situatia de calcul seismic, considerând efectele de ordinul 2, conform 4.4.2.2 si regulile ierarhizarii capacitatii de rezistenta, cfm. 5.2.3.2 (2)

5.3.3.2. Grinzi
(1) Pentru evaluarea momentelor încovoietoare se aplica prevederile de la 5.3.2.1 (1)
(2) Fortele taietoare de calcul în grinzi se determina din echilibrul fiecarei deschideri sub încarcarea transversala din gruparea seismica si momentele de la extremitatile la grinzi, corespunzatoare pentru fiecare sens de actiune, formarii articulatiei practice la capete, fie în grinzi, fie în elementele verticale – care apar mai întâi, conectate în nod
(3) La fiecare sectiune de capat, se calculeaza si valori ale fortelor taietoare de calcul, maxime, VSd,max si minima VSd,min, corespunzând valorilor maxime ale momentelor pozitive si negative Mi,d, care se dezvolta la cele 2 extremitati i = 1 si i = 2 ale grinzii
( )
în care:
MRb,i = valoarea de calcul a momentului capabil la extremitatea i, în sensul momentului asociat sensului de actiune a fortelor
= 1.2, factorul de suprarezistenta datorat efectului de consolidare al otelului
sunt sumele valorilor de proiectare ale momentelor capabile ale stâlpilor si grinzilor care întra în nod. Valoarea trebuie sa corespunda fortei axiale din stâlp în situatia asociata sensului considerat al actiunii seismice

5.3.3.3. Stâlp
(1) Valorile momentelor încovoietoare si a fortelor axiale se determina conform……..
(2) Valorile de calcul ale fortelor taietoare se determina din echilibrul stâlpului la fiecare nivel, sub momentele de la extremitati, corespunzând, pentru fiecare sens al actiunii seismice, formarea articulatiei plastice, în grinzi sau în stâlpi – care apare mai întâi – conectate în nod
(3) Momentul de la extremitati se determina cu

în care:
= factor care introduce efectul consolidarii otelului si a fretarii betonului în zonele comprimate
= 1,3 pentru nivelul de la baza constructiei si
= 1,2 pentru restul nivelurilor
MRc,i = valoarea de calcul a momentului capabil la extremitatea i corespunzatoare sensului considerat
au semnificatiile date la 5.3.2.2, valorile momentelor capabile în stâlpi corespund valorilor fortelor axiale din ipotezele asociate sensului considerat al actiunii seismice.
5.3.3.4. Noduri de cadru
(1) Forta orizontala de calcul în nod se stabileste corespunzator situatiei plastificarii grinzilor care intra în nod, pentru sensul de actiune cele mai defavorabil al actiunii seismice
(2) Valorile fortelor taietoare orizontale se pot stabili cu urmatoarele expresii simplificate:
(a) pentru noduri interioare
( )
(b) pentru noduri de margine
( )
în care:
- ariile armaturilor de la partea superioara si de la partea inferioara a grinzilor
Vc - forta taietoare din stâlp, corespunzatoare situatiei considerate

5.3.3.5. Pereti ductili
(1) Determinarea momentelor încovoietoare în peretii structurali se face în conformitate cu prevederile articolului……..
(2) Valorile de calcul ale fortelor taietoare în peretii structurali se stabilesc cu expresia:
.
.
.
.
.
Indicatii suplimentare pentru determinarea fortelor taietoare în pereti sunt date în codul de proiectare al constructiilor cu pereti structurali de beton armat P85/2001.
(3) La dimensionarea la forte taietoare a peretilor care fac parte din structuri duale se va utiliza diagrama înfasuratoare din fig 5 , pentru a tine seama de efectele modurilor superioare.

În fig. 5, diagrama a reprezinta valorile fortelor taietoare obtinuta din calculul structural la fortele seismice de calcul, în timp ce diagrama b este cea asociata mecanismului de plastificare (momentului de rasturnare capabil).

 

2. CERINTE DE PERFORMANTA SI CRITERII DE ÎNDEPLINIRE
2.1. Cerinte fundamentale
Proiectarea la cutremur urmareste atingerea, cu un grad adecvat de siguranta (reliabilitate), a urmatoarelor cerinte fundamentale (niveluri de performanta)
- cerinta de siguranta a vietii
Structura va fi proiectata pentru a prelua actiunile seismice de calcul stabilite conform sectiunii 3, cu o margine suficienta de siguranta fata de nivelul de deformare la care intervine prabusirea locala sau generala astfel încât vietile oamenilor sa fie protejate. Nivelul fortelor seismice din cap. 3 corespunde unui cutremur cu perioada de recurenta de referinta TNCR = 100 ani.
Nota Nivelul de deformare structurala din apropierea prabusirii se asociaza cu un cutremur mai rar, orientativ cu o perioada de recurenta de referinta TNCR = 475 ani.
În cazul constructiilor cu alcatuire regulata si corect detaliate, daca sunt satisfacute criteriilor asociate cerintei de siguranta a vietii pentru un cutremur cu TNCR = 100 ani, de regula sunt satisfacute si cerintele de prevenire a prabusirii pentru un cutremur cu TNCR = 475 ani.
- cerinte de limitare a degradarilor
Structura va fi proiectata pentru a prelua actiuni seismice cu o probabilitate mai mare de aparitie decât actiunea seismica de calcul, fara degradari sau scoateri din uz, ale caror costuri sa fie exagerat de mari în comparatie cu costul structurii. Actiunea seismica considerata pentru cerinte de limitare a degradarilor corespunde unui interval de revenire de referinta de 30 de ani

(2) Diferentierea sigurantei este introdusa prin clasificarea structurilor în diferite clase de importanta. Fiecarei clase de importanta i se atribuie un factor de importanta . Diferitele niveluri de siguranta se obtin multiplicând parametrii actiunii seismice de referinta cu factorul de importanta.
Nota: Intervalele de timp la care se produc cutremurele, modul de manifestare al acestora, ca si efectele lor asupra constructiilor au un caracter imprevizibil, pronuntat aleatoriu. Din aceasta cauza, eficienta masurilor de protectie seismica prezinta un anumit grad de incertitudine si poate fi judecata numai în mod statistic, având în vedere modul în care un eveniment seismic se încadreaza în sirul de evenimente asteptate pe anumite intervale de timp, inclusiv din punctul de vedere al intensitatii, precum si proportia constructiilor, afectate în diferite grade de avariere si impactul care decurge, din punct de vedere social si economic.
Din aceasta cauza responsabilitatea pentru protectia seismica a constructiilor trebuie evaluata prin masura în care se respecta prevederile codurilor de proiectare, executie si de exploatare, si nu prin prisma aparitiei, în cazul unei constructii individuale, a unor urmari mai deosebite.

2.2. Criterii pentru controlul îndeplinirii cerintelor

2.2.1. Generalitati
(1) Cu exceptia cazurilor mentionate explicit, proiectarea structurilor corespunzatoare nivelului de protectie seismic oferit de aplicarea prezentului cod are în vedere un raspuns seismic cu incursiuni cu degradari specifice, în domeniul postelastic de deformare.
(2) Îndeplinirea cerintelor fundamentale stabilite la pct. 2.1 se controleaza prin verificarile a doua categorii de stari limita:
- Stari limita ultime, asociate cu ruperea elementelor structurale si alte forme de cedare structurala care pot pune în pericol siguranta vietii oamenilor
- Stari limita de degradare, care au în vedere dezvoltarea degradarilor pâna la un nivel, dincolo de care cerintele specifice de exploatare nu mai sunt îndeplinite.
(3) Pe lânga verificarile implicite ale starilor limita se vor lua si alte masuri specifice pentru a reduce incertitudinile referitoare la buna comportare la cutremur a constructiilor (pct. 2.2.4).
(4) Conditiile date în cod au caracter minimal si nu sunt limitative.

2.2.2. Stari limita ultime

(1) Sistemul structural va fi înzestrat cu capacitatea de rezistenta specificata în partile relevante ale codului. Acest nivel de rezistenta implica respectarea tuturor conditiilor date în cod pentru obtinerea capacitatii de disipare de energie necesar (ductilitate) în zonele proiectate special pentru a disipa energia seismica, numite zone disipative (sau zone critice).
(2) Se pot avea în vedere în unele situatii (recomandabil în zone seismice de calcul inferioare, E si F) si valori mai mari ale capacitatii de rezistenta, decât cele corespunzatoare valorilor de proiectare a fortelor seismice, cu relaxarea corespunzatoare a masurilor de ductilizare.
În cadrul codului se dau indicatii pentru asemenea solutii alternative.
(3) Structura cladirii va fi verificata la stabilitatea de ansamblu sub actiunea seismica de calcul. Se vor avea în vedere atât stabilitatea la rasturnare, cât si stabilitatea la lunecare.
(4) Calculul structural va lua în considerare, atunci când sunt semnificative, efectele de ordinul 2.
(5) Se vor limita deplasarile laterale sub actiunile seismice asociate starilor limita ultime de valori care:
(i) sa asigure o margine de siguranta suficienta, a deformatiei laterale a structurii, fata de cea corespunzatoare prabusirii
(ii) sa evite riscul pentru persoane pe care-l poate prezenta prabusirea elementelor nestructurale

2.2.3. Starea de limitare a degradarilor
(1) Se va verifica ca deplasarile relative de nivel sub actiuni seismice asociate acestei stari limita, sunt mai mici decât cele care asigura protectia elementelor nestructurale, etc.

2.2.4. Masuri suplimentare

(1) Se vor alege, pe cât posibil, amplasamente favorabile în mediul natural si în mediul construit, cu riscuri seismice minime.
Se vor evita, ca regula generala, amplasamente, cu proprietati geologice si geotehnice cu influente potentiale negative majore asupra cerintelor si raspunsului seismic structural
(2) Proiectarea va urmari realizarea unei conformari generale favorabile pentru comportarea seismica a constructiei. Aceasta implica:
- alegerea unor forme favorabile în plan si pe verticala pentru constructie si pentru structura ei de rezistenta (vezi 3.4)
- dispunerea si conformarea corecta a elementelor structurale si a structurii în ansamblul ei, a elementelor de constructie nestructurale, precum si a echipamentelor si instalatiilor adapostite de constructie
- evitarea interactiunilor necontrolate, cu eventuale efecte defavorabile, între cladirile alaturate, între elementele structurale si nestructurale (de exemplu, între elementele structurilor de tip cadru si peretii de umplutura), între constructie si materialul depozitat (ca în cazul recipientilor de lichide, al silozurilor) etc.
(3) Constructia va fi înzestrata cu rigiditate laterala suficienta pentru limitarea cerintelor seismice de rezistenta si deplasare.
(4) Proiectarea va avea ca obiectiv esential, impunerea unui mecanism structural favorabil de disipare de energie (mecanism de plastificare) la actiunea cutremurului de proiectare.
Acest deziderat presupune urmatoarele:
- dirijarea zonelor susceptibile de a fi solicitate în domeniul postelastic (a zonelor “critice” sau “plastice potentiale”) cu prioritate în elementele care prin natura comportarii poseda o capacitate de deformare postelastica substantiala – elemente a caror rupere nu pune în pericol stabilitatea generala a constructiei si care pot fi reparate fara eforturi tehnice si costuri exagerate
- zonele plastice trebuie sa fie astfel distribuite, încât capacitatea de deformare postelastica sa fie cât mai mare, iar cerintele de ductilitate sa fie cât mai mici; se va urmari evitarea concentrarii deformatiilor plastice în putine zone, situatie care antreneaza cerinte ridicate de ductilitate
- zonele plastice potentiale sa fie alcatuite astfel încât sa fie înzestrate cu capacitati suficiente de deformare postelastica si o comportare histeretica cât mai stabila
- evitarea ruperilor premature cu caracter neductil, prin modul de dimensionare si prin alcatuirea constructiva adecvata a elementelor.
(5) Fundatiile si terenul de fundare vor prelua, de regula, eforturile transmise de suprastructura, fara deformatii permanente substantiale. La evaluarea reactiunilor se vor considera valorile efective ale rezistentelor dezvoltate în elementele structurale (asociate mecanismului structural de disipare de energie)
Rigiditatea fundatiilor va fi suficienta pentru transmiterea la teren, cât mai uniform posibil, eforturile primite la baza suprastructurii.
(6) Calculul structural va fi bazat pe un model adecvat al structurii care, atunci când este necesar, va lua în considerare interactiunea cu terenul de fundare, elementele structurale sau proximitatea cladirilor vecine.
Metodele de calcul vor fi diferentiate din punct de vedere al complexitatii si instrumentelor (programele de calcul folosite) functie de complexitatea cladirii (caracterul ei, regulat sau neregulat), dependenta inclusiv de regimul de înaltime, zona seismica de calcul si, de incertitudinile mai mari sau mai mici legate de caracteristicile actiunii si raspunsului seismic.
(7) La executia constructiilor se vor introduce în opera materiale cu proprietatile celor prevazute în proiect, calitate atestata conform prevederilor legale.
Se vor aplica tehnologii de executie în masura sa asigure realizarea în siguranta a parametrilor structurali prevazuti.
(8) La proiectarea constructiilor care pun probleme tehnice si/sau economice deosebite (constructii de importanta majora, constructii cu grad mare de repetabilitate, constructii cu dimensiuni si/sau cu caracteristici deosebite etc.) se recomanda elaborarea de studii teoretice si experimentale vizând, dupa necesitati, aprofundarea unor aspecte cum sunt:
- influenta conditiilor locale ale amplasamentului asupra cerintelor seismice si asupra raspunsului structural
- stabilirea, prin cercetari experimentale pe modele de scara redusa sau pe prototipuri în marime naturala, a caracteristicilor de rezistenta si de deformabilitate, în diferite stadii de comportare, ale elementelor structurale si ale structurii în ansamblu
- dezvoltarea si aplicarea unor metode avansate de calcul în masura sa reflecte cât mai fidel comportarea structurii, evidentiind evolutia starilor de solicitare pe durata cutremurului
(9) În exploatarea constructiilor se vor adopta masuri de functionare si de întretinere, care sa asigure pastrarea nediminuata a capacitatii de rezistenta a structurii
Starea constructiei se va urmari continuu în timp pentru a detecta prompt eventualele degradari si a elimina cauzele acestora.