«

»

Siguranta structurilor usoare la actiunea vanturilor severe si a exploziilor in aer

Share

catarig-foto-2Ca urmare a flexibilitatii lor, comportarea structurilor usoare actionate de vanturi severe si explozii in aer difera, in general, substantial de comportarea structurilor masive. Studiul sigurantei structurilor usoare, corelat cu concepte de alcatuire speciala necesare asigurarii integritatii lor, este deosebit de important. Din acest motiv, in lucrare ne propunem sa prezentam cunostintele de baza referitoare la metodologia de analiza structurala necesara realizarii unor structuri usoare robuste si sigure la actiuni extreme, neasteptate. Pe langa problemele de analiza structurala, sunt prezentate si concepte privind alcatuirea si alegerea geometriei structurii, in vederea obtinerii unei fractionari energetice corespunzatoare.

Structurile usoare fac parte din categoria structurilor flexibile, avand, drept caracteristica comuna, forme de aparitie apropiate de optimul structural. In ultimii ani, aceste tipuri de constructii s-au extins pe plan mondial datorita avantajelor constructive si economicitatii lor. Ele se remar­ca prin greutate proprie mica si consumuri reduse de materiale. Exemple in acest sens sunt nume­roase, de la structurile portante cu cabluri si membrane tensionate mecanic sau pneumatic, pana la structurile executate din bare cu pereti subtiri din otel sau beton armat precomprimat, din clasa structurilor Pantadome.

Dintre actiunile accidentale cu caracter dinamic care afecteaza aceste structuri, se pot mentiona: efectul dinamic al vantului, efectul undei de soc a exploziilor in aer si efectul dinamic al socului seismic.

Socul seismic se manifesta ca o actiune dinamica, considerabila, doar atunci cand structura este incarcata cu zapada. In aceste circumstante, luand in considerare diverse coduri de proiectare nati­onale si internationale, raspunsul dinamic principal apare din actiunea vantului si din actiunea undei de soc a exploziilor in aer.

Raspunsul structurilor usoare la actiunea vanturilor severe si a explo­ziilor in aer apare cu particularitati deosebite din urmatoarele cauze:

  • actiunile dinamice, in general, si vantul, in special, nu sunt complet cunoscute, ele nefiind incarcari dinamice prescrise, adica pot fi definite corect numai din punct de vedere statistic, ca actiuni dinamice aleatoare;
  • lacunele cunostintelor actuale sunt acoperite cu coeficienti de siguranta mai mari sau mai mici, discutabili economic si tehnic.

O structura usoara trebuie sa sa­tisfaca urmatoarele criterii generale: sa fie sigura constructiv, sa fie durabila, sa raspunda la functiunea proiectata. Peste aceste conditii clasice de baza se suprapun, mai nou, cerintele de robustete structurala, caracterizate prin evitarea colapsului in lant sau progresiv si pastrarea  integritatii structurale. Colapsul in lant sau progresiv poate sa apara din anumite cedari structurale locale sau globale, din actiunea vanturilor severe sau din actiunea efectului undei de soc a exploziilor, din accidente sau  din atacuri teroriste.

Un articol dintr-un ziar italian (La Domenica del Corriere) scrie despre prabusirea turnului monumentului Mole Antonelliana din Torino (fig. 1). Evenimentul s-a produs la data de 23 mai 1953 din cauza unei furtuni violente insotita de o tornada. Turnul de patru metri s-a rupt si s-a prabusit 47 de metri mai  jos.  Monumentul  era  cea  mai  inalta  cladire  construita din  caramida, din  Europa (167,5 m) [1], [2].

Incidente semnificative au avut loc in cazul podurilor cu deschideri mari, cum sunt: Brighton Chair Pier, Anglia (1836), Tay Bridge, Scotia (1879), Tacoma Narrows Bridge, SUA, Statul Washington (1940).

Distrugerea completa a podului Tacoma (fig. 2), din Washington s-a produs la un vant de aproximativ 20,57 m/s, cu directie perpendiculara pe axa tablierului. In locul unei oscilatii dintr-o parte in alta, a inceput una de sus in jos, pe lungimea podului. Amplitudinea a crescut pana la cedarea tablierului si apoi au urmat alte parti. Colapsul acestui pod a condus la studierea fenomenelor aerodinamice care l-au produs: galopare (oscilatii autointre­tinute la orice viteza a vantului) si fluturare (miscare de torsiune asociata cu cea de incoviere).

Un alt exemplu de cedare din cauza actiunii vantului este cel al structurii Great Plains Life Building de 20 de etaje (fig. 3), din Lubbock (Texas), care, dupa o tornada (1970), a ramas cu o deformatie permanenta de 30,48 cm in cadrul de metal. Ferestrele structurii au fost distruse in proportie de 60%, iar sinele a trei lifturi, din patru, au fost indoite. Inginerii nu au decis daramarea cladirii, ci doar repararea ei. Cladirea exista si astazi sub numele de Metro Life Tower si este, in conti­nuare, cea mai inalta cladire din Lubbock [1], [2].

La fel de cunoscut este colapsul turnurilor de racire Ferrybridge, din Marea Britanie, produs la 1 noiembrie 1965. Vanturile puternice au declansat prabusirea succesiva a turnurilor de 115 m. Doi factori au provocat prabusirea:

  • in design a fost folosita viteza medie a vantului pe o perioada de un minut, pe cand, in realitate, structurile sunt sensibile la rafale mult mai scurte;
  • incarcarea din vant a avut la baza experimente folosind un singur turn, izolat, iar gruparea turnurilor a creat turbulente pe fata opusa actiunii vantului si s-au prabusit [1], [2].
  1. Tamura prezinta in lucrarea [1] colapsul unei structuri tipice de 5 etaje, Shiten-noji Pagoda din Japonia (fig. 5), cu o inaltime de 47,80 m. Aceste structuri din lemn, tradi­tionale (prima fiind construita de mai mult de 1.300 de ani), sunt prezente in vechile temple din orasele istorice, precum Kyoto si Nara. Rezistenta la cutremure si taifunuri puternice a acestor cladiri, numite pagode, se datoreaza stalpului central (numit ”schibashira”), care se comporta ca un element structural de amortizare ce absoarbe energia vibratiilor. Apropierea si indepartarea de structura contribuie la stabilizare, prin cresterea amortizarii.

Shiten-noji Pagoda s-a prabusit in timpul taifunului Muroto, la 21 septembrie 1934. Vantul maxim de rafala a fost de 60 m/s.

ACTIUNEA VANTULUI

In majoritatea codurilor, actiunea vantului se considera numai pentru constructii uzuale, precizand ca pentru cele neuzuale este necesar sa se faca studii speciale de ingineria vantului.

Se stie ca la statiile meteo viteza vantului se masoara cu girueta prevazuta cu placa, citind doua valori: viteza mediata pe doua minute si viteza maxima instantanee (viteza rafalei).

In conditiile Campiei Romane, viteza mediata se accepta ca fiind cuprinsa intre 25 si 35 m/s.

Considerand o distributie normala, tip Gauss, vitezei de 35 m/s ii corespunde o asigurare de  cca. 2%, iar la cea de 25 m/s apare o asigurare de 30%. Pentru viteza maxima necesara, in calcule se poate lua valoarea vitezei mediate cu o amplificare de 1,5-1,8 (considerand o relatie liniara intre viteze) [3], [4], [5].

In ceea ce priveste rafalele, s-a constatat statistic ca, pentru viteze mediate de peste 15 m/s, perioada rafalelor este intre 1,0 si 2,0 secunde.

Pentru vanturi severe se va considera caracterul real al vantului, adica o curgere turbulenta, in locul curgerii laminare. In acest fel, la actiunea rafalelor, apare fenomenul de zguduire (zdruncinatura) sau “buffeting”, dupa cercetarile profesorului R.H. Scanlan (SUA).

Actiunea vantului asupra structurilor usoare trebuie considerata atat sub aspectul ei static, cat si sub cel dinamic.

COMPORTAREA STRUCTURILOR USOARE EXISTENTE LA VANTURI SEVERE SI EXPLOZII IN AER

Starea  unei  structuri  portante  usoare  existente depinde  atat  de  gradul  de  vulnerabilitate, cat  si  de  gradul de  degradare  a  structurii  in  situ.  Gradul  de  vulnerabilitate  la  actiunea  vantului  depinde  de  modul  de alcatuire utilizat pentru structura si de conceptia implementata pentru disiparea energiei indusa in structura de vant si explozii in aer. Gradul de degradare depinde de natura si frecventa de localizare a avariilor fizice in ansamblul constructiei [6], [7], [8], [9].

In domeniul structurilor usoare, cele mai multe accidente apar, in general, dupa furtuni puternice.

Recordul de avarii s-a constatat in Germania, dupa o furtuna cu vant sever produsa in 13 noiembrie 1972, atunci cand au fost avariate grav cca. 150 de constructii usoare.

In Romania, un accident de acest gen s-a produs la cladirea ce adapos­teste vestigiile traco-dacice de pe varful dealului Catalina, de langa Cotnari, judetul Iasi.

O categorie de avarii la structuri usoare, din actiunea vanturilor severe si a exploziilor in aer, o reprezinta si deteriorarile provocate de corpurile straine luate de  curent si izbite de structura. Astfel de efecte se cunosc la tornade, efecte ce se manifesta printr-o miscare de rotatie extrem de puternica.

Mecanismele de cedare, rupere, a legaturilor pot fi fragile, adica se pot produce brusc, fara deformatii plastice, si ductile. Geometria ceda­rilor reprezentata prin fisuri, crapaturi, este direct proportionala cu starea de eforturi existenta in zona avariata.

SIMULAREA COMPORTARII STRUCTURILOR USOARE LA VANTURI SEVERE SI EXPLOZII IN AER

Raspunsul static si dinamic al structurilor usoare, din actiunea vantului prezinta o multitudine de aspecte particulare, pe de o parte din cauza caracterului aleator al actiunii vantului si, pe de alta parte, a proprietatilor aerodinamice ale structurii, precum si a interactiunii care apare intre vant si structura [10], [11].

Aceasta interactiune este specifica fiecarui tip de constructie usoara in parte. La  ora actuala, simularea comportarii la vant a acestor structuri, adica evaluarea raspunsului dinamic, se face dupa urmatoarele metode:

  1. Metode care opereaza cu forte dinamice evaluate experimental, folosind coeficientii aerodinamici ai structurii;
  2. Metode care se bazeaza pe teoria dinamicii fluidelor;
  3. Metode probabilistice, adica nedeterministe.

Simularea comportarii structurilor usoare la vant folosind coeficientii aerodinamici

Metoda are la baza echivalarea actiunii vantului cu forte dinamice oarecare.

Determinarea coeficientilor aerodinamici, in cazul structurilor usoare pentru care nu exista similitudini in literatura de specialitate, se face in tunele aerodinamice. Modelul pentru studiu in tunel aerodinamic se recomanda a fi de tip flexibil, folosind criteriile de similitudine elastica si aerodinamica.

In cadrul similitudinii elastice, utilizarea modelului elastic impune folosirea criteriului de similitudine Hooke.

In privinta similitudinii aerodina­mice, experimental s-au gasit variatii mici ale coeficientilor aerodinamici in functie de numarul lui Reynolds, astfel incat, la situatii practice, se poate trece peste cerinta respectarii ace­luiasi numar Reynolds, fara a compromite rezultatele.

Vanturile severe se vor simula in tunele aerodinamice utilizand curenti de aer in regim pulsatoriu. Avand coeficientii aerodinamici (care expri­ma raportul dintre presiunea masu­rata in fiecare punct si presiunea dinamica a curentului) si presiunea dinamica a curentului inregistrata in functie de timp, se pot calcula, pentru fiecare interval de timp, marimile fortelor dinamice corespunzatoare.

Pentru simularea conceptuala se poate considera vantul ca o incarcare de tip impuls.

Esentiala este, in aceste cazuri, stabilirea corecta a duratei impulsului. Durata impulsului fiind, in gene­ral, foarte mica, raspunsul maxim al structurii apare la un interval de timp comparabil cu aceasta durata si, in consecinta, se poate neglija influenta amortizarii asupra raspunsului maxim al structurii.

Marimea raspunsului dinamic ce rezulta in urma actiunii incarcarii de tip impuls depinde de raportul dintre durata incarcarii si perioada proprie de vibratie a structurii. La structuri usoare, din analiza rezultatelor simularii pentru mai multe cazuri, se constata ca raspunsul maxim apare in faza de pe durata incarcarii si foarte rar in faza urmatoare, adica in faza vibratiei libere.

Pentru inginerul de structura este foarte importanta cunoasterea ras­punsului maxim si nu cunoas­terea istoriei complete a raspunsului. In acest sens, se pot utiliza spectre de raspuns, adica reprezentarea factorului de amplificare dinamica (DAF) in functie de raportul dintre durata impulsului si perioada proprie de vibratie a structurii.

Avand spectrul de raspuns se poate anticipa efectul maxim de asteptat, produs de un vant sever simulat sub forma unui impuls drept­unghiular, triunghiular sau semisinus.

In vederea aplicarii acestui concept la structurile usoare complexe, este necesara echivalarea structurii reale cu o structura simpla (SGLD), iar forta dinamica din vant, simulat cu diverse tipuri de impuls, se va considera ca o actiune constanta pe intervalele de timp luate pentru discretizare.

Durata de timp a rafalelor se va considera egala cu durata medie a rafalelor din zona, iar marimile lor se obtin ca produse intre coeficientul aerodinamic maxim sau minim al structurii cu un grad de libertate dinamic si presiunea dinamica considerata pentru vantul sever.

Pentru simularea digitala a comportarii structurilor usoare la vanturi severe si explozii in aer se poate utiliza programul de calcul SUM_01. Acest program permite, pe langa abordarea structurilor usoare alcatuite din bare, si pe cea a structurilor in alcatuirea carora intervin membrane flexibile cuplate cu cabluri [12].

Evaluarea comportarii structurii usoare din efectele de interactiune cu vant si explozii in aer, pe baza dinamicii fluidelor

Formularea interactiunii structura usoara – vant consta, in esenta, in cuplarea ecuatiilor diferentiale ale miscarii fluidelor vascoase cu ecua­tiile dinamicii neliniare.

Se considera curgerea fluidului incompresibil, datorita faptului ca modificarea relativa a densitatii aerului este foarte mica. Daca prin utilizarea metodei elementelor finite, in privinta discretizarii si a alegerii tipului de element finit, nu sunt deosebiri esentiale fata de varianta clasica a formularii neliniare (Newton – Raphson), diferentele apar in zona formularii ecuatiilor de miscare.

Pentru fluidul (aerul) in miscare se accepta o reprezentare Euleriana (caz in care elemental finit ales va fi considerat fixat in spatiu), iar pentru structura usoara se accepta ecuatiile de miscare in varianta Lagrangeana (situatie in care elementul finit se afla in miscare si deformare). Pentru vecinatatea imediata a structurii, unde miscarea aproape irotationala se transforma in miscare puternic rotationala, se adopta o formulare mixta Euleriana si Lagrangeana.

Prin aproximarea separata a necunoscutelor (viteze si presiuni), forma globala a ecuatiei lui Navier – Stokes si a conditiei de continuitate pentru cazul fluidelor vascoase incompresibile se obtine in functie de vectorul acceleratiilor nodale locale, matricea de convectie, presiuni, vascozitate, iar pentru structura usoara ecuatia miscarii se scrie sub forma clasica Newton-Raphson.

Modelarea stochastica a vantului sever si a exploziilor in aer

Este cunoscut faptul ca pentru determinarea actiunii vantului si a exploziilor in aer asupra unei structuri usoare, pe un ampla­sament oarecare, avand un caracter aleator, cea mai potrivita pare a fi o modelare stochastica.

Numarul datelor asupra miscarii vantului si a exploziilor in aer are un caracter limitat; ca atare, nu se poate utiliza direct analiza statistica.

Avand in vedere aceste incertitudini, vanturile severe si exploziile in aer pot fi considerate ca fiind suprapunerea unor impulsuri aleatoare de scurta durata, care sosesc intamplator in timp. In acest context, pe durata celor mai frecvente vanturi severe, se poate lua in considerare modelarea acestei faze cu un proces de zgomot alb de durata limitata. In scopuri ana­litice, se pot genera functii esantion, care sa aproximeze zgomotul alb.

Pentru faza de conceptie-pro­iectare a structurilor portante usoare, luand in considerare neliniaritatea sistemului, raspunsul stochastic se realizeaza fara utilizarea principiului superpozitiei sau al suprapunerii. In acest caz, se recomanda genera­rea unor actiuni din vanturi severe, utilizand metode de tip Monte Carlo.

Analiza raspunsului dinamic din actiuni aleatoare se face, de regula, in domeniul frecventei, folosind metoda denumita in literatura de specialitate analiza armonica sau analiza Fourier. Metoda se bazeaza pe folosirea transformatei Fourier discrete, adica pe discretizarea domeniului frecventei intr-un numar de portiuni (N puncte).

Pentru fiecare interval se face precizarea valorii functiei de timp f(n), respectiv valorile spectrale ale transformatei Fourier F(k) pentru frecventa k*Df. Dintre algoritmii de calcul se recomanda utilizarea transformatei Fourier rapide FFT (Fast Fourier Transformation), pe baza criteriilor de precizie si a vitezei de procesare.

SIGURANTA COMPORTARII STRUCTURILOR USOARE DIN ACTIUNEA VANTURILOR SEVERE SI A EXPLOZIILOR IN AER PRIN PRISMA CONCEPTELOR SI A CODURILOR DE PROIECTARE

In vederea controlului comportarii structurilor usoare din actiunea vanturilor severe si a exploziilor in aer se face o analiza a rapunsului dinamic, corelata cu considerarea unor masuri de alcatuire complexe privind alegerea geometriei (formei), frac­tio­narea energetica a structurii si cres­terea amortizarii vibratiilor [13], [14].

Alegerea geometriei structurii usoare

Se stie ca, in cazul structurilor usoare, forma sau geometria initiala reprezinta cheia pentru a obtine o constructie stabila si sigura pe intreaga durata de exploatare. In cazul acestor structuri apare o situatie inedita fata de structurile clasice, in sensul ca aici forma este structura si structura este forma. Relatia forma – structura apare acum intr-o conditionare reciproca, adica structura portanta nu se poate considera separat, ci in conextul formei.

Data fiind flexibilitatea mare a unor asemenea structuri, se recomanda ca geometria initiala sa respecte principiul natural al minimului. In acest context, se va cauta ca forma structurilor usoare sa se apropie de forma suprafetelor cu arie minima, a caror rezolvare analitica este posibila numai pentru anumite forme de contur.

Supra­fetele de arie minima sunt acelea care, dintre toate suprafetele ce trec printr-o curba stramba, au cea mai mica arie.

In cazul unor forme incorecte sunt posibile deplasari mari, greu controlabile chiar si in situatia introducerii unor tensionari suplimentare (adica suntem in prezenta unui mecanism), sau pot sa apara depla­sari finite importante din cauza defor­mabilitatii structurii.

Fractionarea energetica a structurii usoare

Pentru imbunatatirea caracteristicilor dinamice se recomanda executia structurilor usoare sub forma autoamortizoare, adica fractionarea energetica a structurii, cu posibilitatea de transfer de energie de la un element structural (strat-corp) la altul.

Adoptarea unei asemenea solutii are drept rezultat diferentierea frec­ventelor de vibratie. Astfel, structurile usoare alcatuite multistrat sau multicorp au o comportare dinamica mult imbunatatita fata de structurile monostrat sau monocorp.

O masura simpla si usor de aplicat o reprezinta realizarea dezacordului frecventelor prin modificarea fortei de pretensionare.

Amortizarea vibratiilor

La structurile usoare amortizarea data de materialul structural aproape nu exista, deoarece tensiunile raman practic neschimbate in timpul oscilatiei.

Marirea amortizarii se poate rea­liza cu o anumita eficienta utilizand amortizori punctiformi.

In ceea ce priveste cuantificarea amortizarii, se poate remarca faptul ca acest aspect este, in general, greu de manuit, chiar si pentru structurile simple.

Se cunoaste faptul ca, prin amortizare, disipandu-se energie, amplitu­dinile oscilatiilor libere se micsoreaza. Sunt foarte multe cazuri in care apare asa numita amortizare negativa, cand in urma oscilatiei se produce o crestere a energiei (fluturare).

Amplitudinile mari ale oscilatiilor la structuri usoare se pot explica fizic numai prin excitatia parametrica, adica prin aparitia unei perturbatii asupra unui parametru care influenteaza frecventa proprie.

Amortizarea structurala si amortizarea aerodinamica fiind neglijabile in cazul acestor structuri, apare necesitatea prevederii unor amortizoare.

Amortizoarele utilizate in prezent sunt antivibratoare sau absorbitoare de vibratii hidraulice. Amortizoarele de tip antivibrator apar sub forma unor mase legate elastic de structura, avand vibratii in contrafaza cu vibratiile structurii, micsorand astfel amplitudinile vibratiilor structurii.

Se recomanda folosirea antivibratoarelor cu amortizare hidraulica sau prin frecare, deoarece antivibratoarele fara amortizare schimba frecventa proprie, dar amortizarea nu. Amortizoarele hidraulice necesita un punct fix de care sunt legate, in afara legaturii cu structura.

Valorile coeficientilor de amortizare se aleg prin incercari experimentale sau prin incercari numerice.

Un exemplu remarcabil pentru astfel de amortizoare apare la Hala olimpica de natatie si judo din Tokio. In acest caz, pentru acoperisul usor avand dimensiunile in plan de 120*214 mp, in vederea amortizarii vibratiilor produse de vanturi severe s-au montat, in zona acoperisului, 12 amortizoare cu ulei, avand o constructie speciala, prin care se obtine un coeficient de amortizare de 28 kN/cm/s.

In afara acestor amortizoare se folosesc si sisteme automate de creare a unor suctiuni interioare, prin pornirea unor ventilatore puternice atunci cand amplitudinile depasesc anumite valori prestabilite.

Astfel de amortizoare automate au fost montate si la noi in tara, la Bacau, pentru stabilizarea acope­risului suspendat al bazinului olimpic de inot. Instalatia automata, denumita REF, are, in acest caz, 6 ventilatoare silentioase comandate automat.

PROBLEME DE MONITORIZARE A COMPORTARII IN SITU A STRUCTURILOR USOARE EXISTENTE, ACTIONATE DE VINTURI SEVERE SI EXPLOZII IN AER

Monitorizarea comportarii in situ a structurilor usoare existente, proiectate dupa coduri care nu specificau masuri privind preluarea unor incarcari din vanturi severe si unde costurile pentru reabilitarea structurala ar fi deosebit de mari, apare ca o necesitate importanta [15], [16], [17], [18].

Prin monitorizare se propune compensarea deficientelor teoretice si metodologice privind robustetea implementata la structurile usoare complexe, atat in cazul unor degradari locale, cat si la propagarea acestora la nivel global.

Monitorizarea comportarii in situ se recomanda si pentru structurile usoare noi cu dimensiuni mari in plan si elevatie, cu scopul de a compara valorile de raspuns structural, din actiuni curente si severe inregistrate, cu valorile de raspuns efectiv considerate la faza de proiectare.

Conceptul de monitorizare difera fundamental fata de conceptele de urmarire curenta si speciala prevazute in codul national P133-99 si in coduri asemanatoare existente pe plan international.

Monitorizarea comportarii in situ trebuie sa fie capabila sa surprinda, cu costuri acceptabile, urmatoarele aspecte:

  • nivelul incarcarilor din vant si din explozii in aer;
  • existenta si aparitia unor discontinuitati structurale (goluri, crapaturi, fisuri, rosturi deschise sau partial deschise, ruperi si chiar avarii la rosturile constructive, care in anumite conditii de propagare catastrofica a discontinutatii pot conduce la cedare sau colaps structural).

Aici se face observatia ca viteza de propagare a fisurilor este in functie de tipul de material structural, de defectele interne existente (micro­fisuri, neomogenitati, incluziuni de diverse materiale etc.) si de existenta microdefectelor (fracturi, goluri, rosturi etc.).

Parametrii comportarii dinamice, care se monitorizeaza, sunt: depla­sari, viteze, acceleratii si variatia in timp ale deformatiilor specifice.

In timpul monitorizarii, pe langa modificarea amplitudinilor acestor marimi, se urmareste si frecventa, precum si defazajul lor.

Alegerea modelului, a marimilor ce se monitorizeaza, precum si interpretarea rezultatelor, constituie fazele cele mai grele ale unei monitorizari structurale.

Metodele de monitorizare a comportarii in situ recomandate pentru structuri usoare sunt:

  • Pentru deformatii specifice se poate utiliza metoda lacurilor casante, metoda acoperirilor fotoelastice si tensometria (electrica, meca­nica, cu coarda vibranta).
  • Pentru monitorizarea geometriei in general si a coordonatelor primare, cea mai indicata este foto­grametria (fotoscanere, camere CCD).

CONCLUZII

  • Aspectele semnalate in lucrare permit controlul raspunsului structural si asigurarea stabilitatii structurilor usoare actionate de vanturi severe si explozii in aer. Sunt prezentate concepte de alcatuire si de alegere a geometriei structurii, in vederea obtinerii unei fractionari energetice corespunzatoare.
  • In cazul structurilor existente, nivelul robustetii structurale se poate stabili numai pe baza analizei unor scenarii de avarii si luand in consi­derare vulnerabilitatea si gradul de degradare ale acestora.
  • Daca la structurile usoare mari existente se constata deficiente majore a caror eliminare presupune costuri exagerate si suspendarea functionarii constructiei, se recomanda introducerea monitorizarii permanente sau periodice.
  • Problemele tratate ajuta la fundamentarea codurilor de proiectare, in curs de elaborare, privind asigurarea comportarii sigure in situ a structurilor usoare supuse unor actiuni extreme, neasteptate.

REFERINTE

[1] Y. Tamura, „Wind and Tall Buildings”, EACWE 5, Florenta, Italia, 2009;

[2] Claudia – Melania Pop, „Actiunea dinamica a vantului si efectele ei asupra structurilor inalte”, Lucrare de dizertatie (coordonator prof. dr. ing. L. Kopenetz), Universitatea Tehnica, Cluj-Napoca, 2011;

[3] D. Ghiocel, D. Lungu, „Wind, Snow and Temperature Effects on Structures, Based on Probability”, Abacus Press, Tunbridge Wells, Kent, U.K.,1985;

[4] E. Simiu, R. H. Scanlan, „Wind Effects on Structures”, John Wiley & Sons, New York, 1986;

[5] E. Allen, J. Iano, „Fundamentals of Building Constructions – materials and methods”, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2006;

[6] M. Bechthold, „Innovative Surface Structures: Technologies and Applications”, Taylor & Francis, Abington, Oxon, New York, 2008;

[7] A. Deplazes, „Constructing Architecture: Materials, Processes, Structures”, Birkhauser, Bazel, 2005;

[8] D. J. Holmes, „Wind Loading of Structures”, John Wiley & Sons, New York, 2001;

[9] L. Kopenetz, Al. Catarig, „The safety of light structures subjected to severe winds and explosions in air”, In: Revista romana de Inginerie Civila, Vol. 4, Nr. 2, Bucuresti, pg. 89-97, 2013;

[10] A. Zannos, „Form and Structure in Architecture: The Role of Statical Function”, Van Nostrand Reinhold Book, New York, 1987;

[11] E. Torroja, „Philosophy of Structures”, University of California Press, Los Angeles, 1967;

[12] L. Kopenetz, Al. Catarig, „Teoria structurilor usoare cu cabluri si membrane”, Editura UT PRES, Cluj-Napoca, 2006;

[13] Al. Catarig, L. Kopenetz, „Time surveyance and in situ testing by Dynamic Methods of Steel Structures”, in: A VI-a Conferinta de Constructii metalice, Vol. 3, Timisoara, pg. 259-266, 1991;

[14] L. T. Lee, J. D. Collins, „Engineering Risk Management for Structures”. Journal of the Structural Division, ASCE 103, No. ST9, pg. 1739-1756, 1977;

[15] Donald O. Dusenberry, „Practical Means for Collapse Prevention”, NISTIR7396 Best Practices for Reducing the Potential for Progressive Collapse in Buildings, U.S. Department of Commerce, Washington D.C., 2006;

[16] J. Feld, K. Carper, „Construction Failure”, 2nd Ed., John Wiley & Sons, New York, NY, 1997;

[17] D. Kaminetzky, „Design and Construction Failures”, McGraw-Hill Inc., New York, NY, 1991;

[18] L. Kopenetz, Al. Catarig, „Behavioral Structural Analysis of Lightweight Structures Subject to Breaking Winds and Explosions in the Air”. Proceedings of the C60 International Conference, Cluj-Napoca, pg.45-46, 2013.

Autori:
prof. dr. ing. Ludovic KOPENETZ
prof. dr. ing.  Alexandru CATARIG,  Membru corespondent al ASTR, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 131 – noiembrie 2016, pag. 26

 



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2016/11/01/siguranta-structurilor-usoare-la-actiunea-vanturilor-severe-si-a-exploziilor-in-aer/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.