Zonarea seismica a Romaniei in contextul cerintelor standardelor europene (I)

Proiectarea constructiilor pentru rezistenta la cutremur reprezinta un aspect cheie in Romania, dar unii parametri de intrare prezinta mari diferente fata de cerintele din alte tari. Incepand cu anul 2010, se are in vedere sa devina obligatorie aplicarea Eurocodurilor la proiectarea structurilor de constructii in toate tarile Uniunii Europene. Pentru a putea aplica aceste coduri, pentru care exista versiuni in limba romana, cu ane­xele nationale respective, seria SR EN 1990 – SR EN 1999, Conferinta Nationala AICPS din 2009 a initiat dezbateri pentru cunoastere si aplicare, prezentare de probleme de principiu sau de detaliu, exemple si studii comparative. Autorii acestui articol prezinta o evaluare critica preliminara a hartilor de zonare si a altor date conexe din P 100 – 1:2006 si din SR EN 1998-1/NA iulie 2008 – Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistenta la cutremur Partea 1: Reguli generale, actiuni seismice si reguli pentru cladiri. Anexa Nationala.

In acest context, autorii articolului si-au pus urmatoarele intrebari:

• care sunt cerintele standardelor europene si ce consecinte va avea aplicarea acestor SR EN?

• ce era insuficient reglementat in hartile de zonare in vigoare din 1992, ce era si ce a ramas diferit de ce se face si se normeaza in UE, cum trateaza problema alte tari europene?

• ce putem critica la hartile adoptate in 2006 si 2008 si ce ne-ar trebui de fapt?

Abordarea aplicata este preliminara si incearca sa raspunda numai la o parte dintre necesitatile de dezvoltari si dezbateri din mediul stiintific si tehnic romanesc.

Stadiul actual in zonarea seismica

Pe plan mondial, pana in prezent, principiile aplicate in zonarea seismica au condus la elaborarea de harti de zonare exprimate in intensitati pe scarile cunoscute (MCS, MM, MMI, JMA, MSK, EMS) sau in parametri de miscare a terenului. Treptat au fost introduse corelatii ale conditiilor de teren cu spectrele de proiectare si precizari privind recurenta miscarilor seismice.

Istoricul pe scurt in Romania, din 1941 pana in 1991, include, astfel:

• harta macroseismica a cutremurului din 1940 publicata de G. Demetrescu in 1941 (elaborata impreuna cu Gh. Petrescu), care prezenta intensitati (pe scara MCS) [1];

• harta publicata de Gh. Petrescu (1955), care difera de precedenta prin 5 puncte de grad 10 (Panciu, Targu-Bujor, Focsani, Lopatari, Neculele) [2];

• harta macroseimica a cutremurului din 1940, redata de I. Atanasiu (1962), care in sud-est include aria cunoscuta din Muntenia si Moldova, cu un mozaic de diferentieri si amplificari locale pana la gradele 8, 9 si punctual chiar 10 MCS (datele se bazau pe sinteze efectuate pana in 1949) [3];

• harta de zonare din „Instructiunile pentru preve­nirea deteriorarii constructiilor din cauza cutremurelor si pentru refacerea celor degradate“, aprobate de MLPC la 30 decembrie 1941 si publicate la 19 ianuarie 1942, prima zonare seismica oficiala a teritoriului, cu zona extracarpatica in echivalent grad VIII, aplicabila la cladiri publice, foarte simplificata fata de cea a lui Demetrescu [4, 7, 8, 11];

• hartile, ca si normativele de calcul la actiunea seismica, au suferit modificari succesive, de multe ori reduceri [ 4, 7, 8 ] incepand cu 1952;

• harta de zonare seismica din STAS 2923-52, care a statuat si detaliat amploarea ariilor expuse cutremurelor vrancene; forma izoliniilor si valorile intensitatilor arata ca aparent s-a luat harta Demetrescu-Petrescu din 1941 pe care s-a redus un grad in afara zonei adiacente Vrancei si doua grade aproape de epicentru [4, 7, 8, 10];

• harta de zonare seismica din STAS 2923-63 utilizata in normativele P. 13/1963, respectiv P. 13/1970, cu zone de intensitati asociate cu coeficienti seismici k_s avand valori foarte reduse, de 0,025 in gradul 7, 0,05 in gradul 8 si 0,1 in gradul 9 [4, 7, 8, 10];

• dupa cutremurul din 1977 a fost adoptata harta de zonare seismica conform decretului nr. 66/1977, cu modificari ulterioare in harta de macrozonare din STAS 11100/1-77; cu acel prilej au fost modificate atat curba de amplificare dinamica (coeficientul dinamic b_r ), din normativul P.13-1970 (devenit P.100-78) cat si limitele zonelor pe grade de intensitati si valorile k_s (de la 0,07 in gradul 6 pana la 0,32 in gradul 8), corelate mai bine cu acceleratiile terenului [4, 7, 8, 10];

• astfel, pana in 1991 hartile de macrozonare seismica erau exprimate direct in intensitati (aprobate ca STAS-uri), fiind utilizate atat de seismologi cat si de normativele romanesti de proiectare antiseismica, cu zone definite cu cifre arabe intre 6 si 9 (uneori cifre romane intre VI si IX), carora le corespundeau coeficientii k_s de intensitate seismica din acea perioada, diferentiati de ex. in normativul P100-81 la 1/2 grad de intensitate;

In 1990 s-au reluat studiile privind normele de proiectare antiseismica, iar din 1991 abordarile s-au separat intre ingineri si seismologi [5]:

• hartile de zonare seismica a teritoriului Romaniei din Normativul P100-91…92 au trecut la doi parametri seismici de baza:

• coeficientul k_s pe zone definite cu litere (A…F),  care reprezentau raportul dintre acceleratia maxima a miscarii seismice a terenului corespunzatoare zonei seismice respective si acceleratia gravitatiei;

• perioada de colt Tc corespunzand unor zone definite cu cifre (0,7; 1 ;1,5), o caracteristica dinamica a tipu­lui de miscare seismica si a conditiilor de amplasament la scara mare, o premiera pentru acea epoca.

• perechile de valori k_s si T_C, corespunzand diferitelor zone din hartile anexa la P100-91 si P 100-92, se puteau echivala cu intensitatile seismice exprimate in grade MSK, printr-o anexa, cu rotunjire la numere intregi (legal nu existau jumatati de grad seismic, desi in practica se atribuiau la investigatii si uneori chiar la echivalari cu hartile precedente).

• potrivit anexei A din P100, perioadele de revenire ale intensitatilor cutremurelor corespunzatoare zonelor seismice de calcul erau de aproximativ 50 de ani pentru zonele in care predomina influenta focarului Vrancea si de ordinul a 100 de ani, sau mai mult, pentru zonele in care predomina influenta altor focare;

• in 1991 s-a actualizat zonarea vestului tarii, rezultand harta din P100-92, pentru a reflecta datele noi culese dupa cutremurele din Banat din 1991 [5];

• dupa 1977, principalele „castiguri“ ale normelor de proiectare a cladirilor rezistente la cutremur au fost mo­dificarea curbei spectrale, sporirea coeficientilor de calcul si a ariilor diferitelor zone seismice, accentuate in normativul P100 si hartile de k_s si T_C din 1991-1992. Treptat, generalizarea in teritoriu a specificului inre­gistrarii – unicat – de la INCERC a fost criticata, iar datele instrumentale obtinute tot de INCERC in 1986 si 1990 (Vrancea) si 1991 (Banloc si Timisoara) au fost aduse ca argument in favoarea diversificarii acestor reprezentari normative.

• corelat cu Anexa A din P100-92, care reda parametrii de calcul k_s si T_C pentru diferite localitati, in 2001 s-a elaborat de INCERC un document normativ extins, avizat de MLPTL («Detalierea parametrilor de calcul k_s si T_C la nivelul unitatilor administrativ-teritoriale. Indicativ NP-055-01, 2001»), cu precizarea acestor parametri si a intensitatii echivalente la nivelul unitatilor administrativ-teritoriale (municipii, orase, comune – din fiecare judet) [6];

• zonarea seismica din STAS 11100/1-77, care devenise SR 11100 – 1:91 (Zonarea seismica. Macrozonarea teritoriului Romaniei), a fost de asemenea revizuita si adoptata ca SR 11100 – 1:93 pentru a reflecta cutremurele din Banat din 1991; cifrele intre 6 si 9 exprimau intensitati pe scara MSK, dar s-au introdus, de asemenea in premiera, elemente de caracterizare pro­babilistica, prin indicele care exprima o perioada medie de revenire, de ex. 1 pentru minimum 50 de ani, respectiv 2 pentru o perioada medie de revenire de minimum 100 de ani a intensitatilor respective) [7, 8];

• harta din SR 11100 – 1:93 nu se utiliza pentru proiectarea antiseismica, dar putea fi comoda pentru aprecieri generale pe baza unui singur parametru – intensitatea;

• utilizatorii au constatat ca, din cauza abordarilor specifice diferite, in unele zone ale tarii, unele relativ reduse ca arie, exista diferente de la 1/2 pana la 1 grad MSK intre intensitatile care rezulta exprimate in cifre romane potrivit tabelului A.2 din anexa A la P100-92 si cele exprimate in cifre arabe pe harta din SR 11100-1: 93;

• de asemenea, existau diferente fata de datele istorice privind [9]:

– cutremurul de la 1471 si efectele asupra Cetatii Suceava, ca si asupra primei Manastiri Neamt, reflectat doar prin gradul VI de pe harta seismologica cu intensitati MSK, in timp ce zonarea seismica din P.100-1992 indica gradul VII;

– cutremurul din 1738, care a cauzat grave avarii Manastirii Putna, amplasata intr-o zona subestimata in harta de intensitati;

– cutremurul din 1838, la care efectele asupra reliefului au fost deosebite pe zone extinse, s-a format Lacul Rosu prin prabusirea unui munte, desi in harta seismologica avem acelasi grad VI;

• in perioada 1977-2004 s-au obtinut numeroase inregistrari accelerografice in retelele INCERC, INCDFP, ISPH-GEOTEC si CNRRS, care au imbogatit baza de date.

• dupa 1992, s-a manifestat preocuparea de a se trece la reglementari armonizate cu Eurocodurile, intre acestea fiind vizate atat normele de calcul cat si hartile de zonare, iar la INCERC si UTCB s-au efectuat diferite studii;

• intr-un studiu UTCB din 1994 [20] s-au evaluat valo­rile T_C din inregistrarile disponibile si au sugerat si o posibila harta de zonare pentru T_C. Pe acea harta, multe valori T_C, din surse ICB, CFPS si INCERC, difera de cele cunoscute azi, sau de cele obtinute recent la INCERC. Exista o zona normata in T_C = 1,6 s in cuadrantul de sud-est, coborand spre sud pe linia Campulung – Pitesti. Restul tarii (Oltenia, Banat, Transilvania, aproape toata Moldova, este zonat in T_C = 0,7 s. Dobrogea intra in T_C = 0,7 s, incluzand baltile dunarene si Delta.

• treptat, principalele cerinte europene s-au concentrat asupra unui format comun, caracterizat prin expresia probabilistica a hazardului, cu perioada de revenire standard de 475 de ani, corelat cu starile limita ale comportarii constructiilor, conditiile locale de teren pe clase definite in corelatie cu spectrele de proiectare etc.

In Romania s-au obtinut inregistrari accelerografice in timpul mai multor cutremure vrancene puternice cu magnitudini M_GR ³ 6,: 1977.03.04 (M_GR = 7,2), 1986.08.30 (M_GR = 7,0), 1990.05.30 (M_GR = 6,7), 1990.05.31 (M_GR = 6,1). Inregistrarile seismice obtinute constituie un valoros tezaur de informatie, oferind date cu privire la specificul miscarii terenului si a comportarii structurilor instrumentate seismic in timpul unor cutremure semnificative.

Primele date accelerografice obtinute de INCERC sunt inregistrarile din 1977.03.04: o inregistrare la nivelul terenului la sediul INCERC – Bucuresti si o inregistrare la ultimul etaj al blocului E5 din Bucuresti – Balta Alba.

Datele instrumentale obtinute in secolul 20 au fost obtinute in principal prin intermediul unor accelerografe analogice, tip SMA-1 si SMAC. Informatia seismica primara a fost digitizata si prelucrata standard (corectii si filtrari), obtinandu-se rezultate de utilitate inginereasca directa:

• inregistrari numerice de tipul istoriilor in timp (accele­rograme, vitezograme, seismograme de deplasari);

• spectre de raspuns seismic, pentru acceleratii absolute, viteze relative, pseudoviteze relative, deplasari relative etc.).

Digitizarile inregistrarilor accelerografice au fost efectuate in mai multe etape succesive, cu mijloace si proceduri diferite. O prima digitizare, pentru inregistrarea Bucuresti – INCERC din 1977, a fost efectuata la INCERC cu ajutorul unei lupe gradate. Ulterior s-au efectuat digitizari in tara si strainatate (in Japonia si SUA, pentru inregistrarea din statia INCERC din anul 1977). Incepand cu anul 1995, cand a fost achizitionat un pachet modern de programe, elaborat de firma Kinemetrics (SUA), digitizarile si prelucrarile au fost realizate cu acest instrument software standard la nivel international.

In cadrul unor studii efectuate in ultimii 15 ani in INCERC, INCDFP si UTCB a fost reexaminat si reinterpretat sistemul de accelerograme obtinut in retelele accelerografice din Romania, vazut in ansamblu. Este necesara considerarea informatiei instrumentale pentru toate evenimentele seismice relevante, in timpul carora s-au obtinut inregistrari accelerografice, avand in vedere faptul ca natura puternic aleatoare a fenomenelor seismice poate conduce la concluzii insuficient controlate daca se considera un singur eveniment.

Baza de date INCERC, elaborata pornindu-se de la inregistrarile obtinute, inregistrari care realizeaza o buna acoperire a teritoriului, a subliniat diferente consistente ale cutremurelor intermediare de Vrancea fata de cutremurele crustale din Europa si din alte zone. Ana­lizele macroseismice si analiza fondului de date instrumentale obtinut in timpul cutremurelor vrancene puternice din anii 1977, 1986 si 1990 au zdruncinat credinta initiala a multor specialisti ca seismele vrancene provoaca inregistrari accelerografice de perioada relativ lunga in multe zone, in principal datorita conditiilor locale. Conditiile locale isi pun intr-o masura limitata amprenta asupra miscarii seismice a terenului, iar diferentele de mecanisme de sursa, care creeaza efecte de directivitate de multe ori diferite in functie de banda spectrala, au o influenta majora in concretizarea caracteriticilor miscarii seismice a terenului [32, 33, 34, 35, 36].

Potrivit cercetarilor recente [37], este evidenta contributia hotaratoare a mecanismului de focar si drumului de propagare asupra compozitiei spectrale a miscarii seismice a terenului, din cauza incadrarii amplasamentelor mentionate in categoria definita de autori prin coloane geologice caracterizate printr-o crestere gradata a vitezei de propagare a undelor S odata cu cresterea adancimii.

In anul 2002 erau deja elaborate noile harti de zonare propuse de UTCB, iar in 2004 a fost pus in circulatie pentru ancheta proiectul Codului P 100-1:2004, care a suscitat numeroase reactii, dintre care multe negative; dupa cateva dezbateri tarzii, codul a intrat in vigoare in ianuarie 2007, cu anumite modificari, sub indicativul Cod P.100-1/2006, practic avand aceleasi harti de zonare seismica. O prima dificultate de abordare in raport cu EC 8, recunoscuta si declarata de autorii codului si larg acceptata in practica de cei interesati, a fost optiunea pentru perioade de revenire mai mici de 475 de ani pentru harti si pentru diferitele stari ultime (in etapa actuala 30 de ani si 100 de ani) ca urmare atat a specificului recurentei cutremurelor de Vrancea in magnitudini fata de intensitati, cat si a consecintelor asupra proiectarii a unui salt brusc de la perioada de revenire de 50 de ani la 475 de ani.

In conditiile seismice si de teren din Romania, pentru cutremure avand IMR = 100 ani, codul reda zonarea pentru proiectare a teritoriului in termeni de valoarea de varf a acceleratiei orizontale a terenului a_g si de perioada de control (colt), T_C a spectrului de raspuns. Se precizeaza ca este obtinuta pe baza datelor instrumentale existente pentru componentele orizontale ale miscarii seismice; un argument repetat a fost prelucrarea in format GIS, care va aduce o acuratete sporita reprezentarii si aplicarii;

Pana in 2008 au fost elaborate si adoptate SR EN 1998-1:2004/NA:2008 [15] impreuna cu standardul SR EN 1998-1:2004, pornind de la hartile de zonare din Codul P100-1 : 2006. Se precizeaza ca Anexa nationala:

– furnizeaza parametri determinati la nivel national (NPD) pentru articolele standardului european EN 1998-1:2004, care autorizeaza alegerea nationala;

– stabileste conditiile de utilizare a anexelor informative A, B si anexei normative C ale standardului SR EN 1998-1:2004;

• In mod specific, aplicarea standardului se face prin identificarea claselor de teren. Potrivit principiilor europene, schema de clasificare a terenului tinand seama de geologia profunda care se utilizeaza intr-o tara poate fi specificata in Anexa Nationala, incluzand valorile parametrilor S, T_B, T_C si T_D care definesc spectrul elastic de raspuns orizontal si vertical. In Romania, schema de clasificare a tipurilor de teren (A, B, C, D, E, S1 si S2) din SR EN 1998-1-2004 a fost considerata neaplicabila in prezent.

• Autorii Anexei Nationale au adoptat, pentru proiectare, clasificarea conditiilor locale de amplasament in trei zone de teren/amplasament: Z1, Z2, Z3, zone caracterizate in functie de perioada de control TC a spectrelor de raspuns, preluand valorile si adaptand harta T_C din Codul P100-1:2006.

Ca o consecinta, cu privire la conditiile de utilizare a anexelor standardului SR EN 1998-1:2004, Anexa A (informativa) spectrul de raspuns elastic pentru deplasari, se precizeaza ca pe teritoriul Romaniei nu se aplica anexa A referitoare la spectrul de raspuns elastic pentru deplasari intrucat nu se dispune de datele necesare pentru stabilirea parametrilor acestuia, functie de clasele de teren (clasele de la A pana la E). In aceste conditii in calculul deplasarilor in vederea verificarii conditiei de limitare a deplasarilor relative de nivel se aplica procedura de la 4.4.3.2 din SR EN 1998-1:2004.

Limitarea deplasarii relative de nivel, prin valorile care se atribuie lui n (factor de reducere a valorii deplasarii aplicat la starea limita de serviciu) pentru utilizarea intr-o tara se dau in anexa nationala. Pentru regiuni seismice diferite ale tarii se pot defini valori diferite ale lui n in functie de conditiile de hazard seismic si de obiectivul de performanta al cladirii. Valorile recomandate pentru n sunt 0,4 pentru clasele de importanta III si IV si n = 0,5 pentru clasele de importanta I si II.

Din text nu rezulta valori diferite ale n pentru zone seismice diferite, desi din inregistrarile de miscari puternice se cunoaste ca sursa Vrancea si in special condi­tiile geologice din sud-estul tarii conduc la cerinte deosebite, mai ales pentru proiectarea cladirilor in cadre. De fapt, pe langa alinierea la formatul standar­delor europene, unul dintre argumentele pentru modificarea radicala a hartilor de zonare si a spectrelor de proiectare ar fi fost si cerinta prea mare de drift pentru cutremure crustale (Banat) in raport cu cutremurele intermediare (Vrancea).

Evaluarea critica comparativa a hartilor de zonare

Consideram ca este necesara evaluarea critica a hartilor de zonare din ultimele normative (P100-1992 fata de P100-1:2006 [13] si ambele in raport cu datele instrumentale) deoarece:

• pentru proiectanti, aceste harti prezinta modificari importante de termeni tehnici si tip de parametri consi­derati (a_g in loc de k_s, interval mediu de recurenta in loc de perioade de revenire, perioada de control in loc de perioada de colt etc.), de amploare a unor zone si valoare a unor parametri;

• atat reducerile cat si sporurile de valori ale unor parametri generali, mai putin intelesi (trecerea de la perioada de revenire de 50 de ani la 100 de ani, si la 475 de ani in perspectiva), ca si a valorilor specifice pentru zone si loca­litati importante, au trezit intrebari si nelamuriri;

• deoarece si hartile din P100 editiile 1991 si 1992 se bazau pe inregistrari ale unor cutremure puternice, care s-au produs, in majoritate, pana in 1990, iar noile harti porneau, in principiu, de la aceeasi baza de date, ar fi fost necesare detalii metodologice care sa justifice dife­rentele rezultate;

• este evident ca, deoarece in Romania nu avem inregistrari ale unui cutremur care sa corespunda magnitudinii unui eveniment cu perioada de revenire de 475 de ani, este de presupus ca au fost utilizate scalari ale unor parametri pe baza unor legi sau corelatii din zone cu cutremure crustale, adaptate la conditiile sursei Vrancea; in acelasi timp, nu putea fi evitata o calibrare cu datele locale din teritoriu;

• daca aceste operatiuni ar fi fost transparente, s-ar fi evitat, destul de probabil, impresia de interpolare mecanica dar fara o regula coerenta a unor curbe printre puncte cu anumite valori, ca si omiterea altor puncte.

In acest context, sunt relevante cateva dintre observatiile transmise de noi catre autoritatea de resort in reglementari in mai 2004, cu privire la Codul P100-1, publicat atunci [12, 16]. La numeroase intrebari autorii observatiilor nu au primit raspuns (desi unele corecturi de termeni au fost efectuate, dovada ca observatiile fuse­sera primite). Pe ansamblu, nu s-a facut decat o difuzare tarzie a noului cod dar nu si o dezbatere publica adecvata in mediul academic si tehnico-stiintific, de specialitate, iar la avizarea si dezbaterea in CTS-4 MLPTL unii membri nu au fost invitati decat in etapa finala, autorii hartilor de zonare anterioare si alti experti in domeniu fiind evitati.

Dintre observatiile importante transmise de autorii acestui articol [16] citam:

• s-a propus armonizarea sau o optiune comuna privind termenul de „perioada de recurenta de referinta“, T_NCR, ca in EC 8, fata de „interval de revenire de refe­rinta“ ca in P100, din acelasi capitol sau „interval mediu de recurenta de referinta“ din cap. 3; aceasta inconsistenta (folosirea ambilor termeni, IMR si T_NCR) s-a rezolvat in P-100 dar s-a mentinut in anexa nationala la SR EN;

• s-a atras atentia ca se face referinta la cerinta de limitare a degradarilor pentru actiunea cu T_NCR = 30 de ani, ??? existent inca din Red. I, care nu este utilizata dupa aceea, si nu are asociata vreo harta, cerinta nefiind clara;

• notiunea de „hazard seismic“, neutilizata in P100-92 de proiectantul obisnuit si semnificatia probabilistica introdusa de noile harti, nu era explicata, dupa cum nici notiunea de „nivel de proiectare a hazardului seismic“ nu era clara, noi am propus «nivelul de proiectare cores­punzand hazardului seismic», care s-a modificat acceptabil;

• notiunea de „stare limita ultima“ pentru proiectare din cap. 3 (corespunzand IMR de 100 ani – pentru magnitudini nu este explicata nici in acest caz, unii proiectanti obisnuiti nu pot sesiza diferenta fata de cazul recurentei in intensitati sau in privinta unui alt parametru), de aceea ar trebui sa fie bine precizata in raport cu celelalte niveluri specifice comportarii structurilor, mai ales in corelatie cu cele corespunzand IMR de 475 ani (pentru magnitudini sau pentru intensitati?) din cap. 2.1.;

• cu privire la harta T_C: ce motive geomorfologice si geotehnice exista in Campia Romana pentru ca izolinia de T_C = 1,6 s sa ocoleasca Ploiestiul si a se crea concavitatea respectiva? In schimb, in zona curburii Carpatilor, ce inregistrari si motive ar exista pentru a intra cu valori mari T_C in zona de munte pe teren ferm? Nici in prezent nu sunt date explicatii in comentarii;

• la Cap. 3, 3.1 – in figurile 3.3 si 3.4 s-a propus si s-a acceptat stergerea indicatiilor de valori cu intervale (T_C £ 0,7 s, 0,7 s < T_C £ 1,0 s si 1,0 s < T_C £ 1,6 s), pentru a se evita eventuale confuzii cu valorile de colt (de control) ale spectrelor de raspuns in acceleratii corespunzatoare unei componente de accelerograma inregistrata.

Din evaluarile, mai mult grafice, ale inregistrarilor obtinute in acelasi punct la cutremure vrancene puternice, se poate trage concluzia ca eventualele corelatii intre magnitudinile si perioadele de colt sunt slabe in multe zone ale Romaniei. Aceste constatari se dato­reaza, probabil, si importantei mai mari a directivitatilor complet diferite ale cutremurelor vrancene din 1986 si 1990.

Autorii acestui articol nu cunosc ca ar exista publicatii ale elaboratorilor Codului P100-1 prin care sa se explice in detaliu procedeele aplicate. Exista insa articole in care s-au prezentat unele formule adaptate din literatura internationala, date si harti rezultate [19, 20, 38, 39]. Atat din acestea, cat si din comentariile la cod publicate in 2007 (relativ restranse in privinta cap. 3), rezulta urmatoarele [27]:

• catalogul de cutremure vrancene ce a stat la baza analizei de recurenta a magnitudinilor a utilizat un model de recurenta ce tine seama de magnitudinea moment minima (pragul inferior de interes) M_w,min = 6,3 si de magnitudinea moment maxima credibila (posibila) pentru sursa subcrustala Vrancea; s-a utilizat un set de 80 accelerograme ce a stat la baza analizei de atenuare a acceleratiei maxime a terenului;

• relatia de atenuare include un termen care tine seama in mod explicit de influenta adancimii seismelor din sursa Vrancea, cu un model de atenuare de tip Joyner-Boore, iar coeficientii relatiei de atenuare s-au determinat prin multiregresie, cu mentiunea autorilor ca modelul obtinut este asemanator cu modele din SUA si Japonia pentru surse subcrustale; valorile a_g din harta de zonare sunt valori ale acceleratiei la suprafata terenului, de tip media plus o abatere standard;

• pentru celelalte regiuni din tara au fost analizate datele macroseismice istorice; pentru Banat s-a apreciat ca datele instrumentale existente sunt insuficiente ca numar, domeniu de magnitudini si dispozitie geografica;

• harta de zonare a acceleratiei terenului pentru proiectare a_g din P100-1: 2006 este o harta de tranzitie catre cea cu IMR = 475 ani;

• conditiile locale de teren in amplasamentul constructiei sunt descrise prin valorile perioadei de control (colt) T_C a spectrului de raspuns elastic in amplasament, care caracterizeaza sintetic compozitia de frecvente a miscarilor seismice, iar harta T_C din aceasta abordare este o alternativa la clasificarea conditiilor locale in functie de caracteristicile geofizice ale terenului din amplasament pe minim 30 m adancime;

• autorii codului P100-1 au precizat ca hartile actuale sunt dependente de baza de date disponibile si trebuie considerate ca fiind evolutive, in functie de nivelul cunoasterii seismice instrumentale, in cat mai multe amplasamente, astfel incat hartile si formele spectrale sa poata fi imbunatatite pe baza evidentelor instrumentale.

In acest proces de evolutie, pentru a lamuri o parte dintre nelamuriri si inconsistente, am procedat la o verificare a domeniilor de valori ale datelor instrumentale, deoarece elaboratorii Codului P100 si a SR EN precizeaza ca s-au bazat pe „inregistrarile seismice disponibile de la cutremurele subcrustale vrancene din 1977, 1986 si 1990, zone de teren/amplasament caracterizate in functie de perioada de control T_C a spectrelor de raspuns.“

Din analiza directa a hartii a_g din P100-1:2006 fata de P100-92, rezulta ca izoliniile sunt mai uniform departajate fata de hartile precedente, valorile mai mari ale a_g fiind justificabile prin trecerea la o perioada de revenire mai mare si exista diferente de trasare in toate regiunile. Din partea seismologilor s-au exprimat unele critici sau rezerve cu privire la valorile a_g in apropierea zonei epicentrale.

Bibliografie

1. Demetrescu, G.: Remarques sur le tremblement de terre de Roumanie du 10 novembre 1940. Comptes Rendus de Séances de L´Académie des Sciences de Roumanie. 553. Tome V, No. 3, p. 224-241. Ed. Cartea Romaneasca, Bucuresti.

2. Petrescu, Gh.: Despre cutremurele de pamant si regiunile seismice din tara noastra. Editura Tehnica, Colectia SRSC, nr. 108, 1955.

3. Atanasiu, I.: Cutremurele de pamant din Romania. Editura Academiei R.P.R., 1961.

4. Balan, St. Cristescu, V. Cornea, I. (Coordonatori): Cutremurul de pamant din Romania din 4 martie 1977, Ed. Academiei, Bucuresti, 1982.

5. *** Normativ pentru proiectarea antiseismica a constructiilor de locuinte, social-culturale, agrozootehnice si industriale, indicativ P-100-92. MLPAT-DCLP, Editor INCERC, 1992

6. *** Normativ pentru proiectarea antiseismica a constructiilor de locuinte, social-culturale, agrozooteh­nice si industriale, indicativ P-100-92. Detalierea parametrilor de calcul k_s si T_C la nivelul unitatilor administrativ-teritoriale. Contract MLPTL-INCERC. Indicativ NP-055-01, 2001.

7. Georgescu, E. S.: 25 de ani de la dezastrul din 4 martie 1977. Invatamintele ingineriei seismice. Tribuna Constructiilor nr. 6 – 7 (156 – 157) 2002

8. Georgescu, E.S., Earthquake Engineering Development before and after the March 4, 1977, Vrancea, Romania Earthquake, Symposium „25 years of Research in Earth Physics”, National Institute for Earth Physics, 25 – 27september 2002, Bucharest. St. Cerc. GEOFIZICA, tomul 1, p. 93-107, Bucuresti, 2003

9. Georgescu, E.S.: Cutremurele istorice si performanta structurala. Conferinta Nationala AICPS, 14 martie 2003, Bucuresti. Buletinul AICPS, 2003

10. Georgescu, E.S.: Managementul riscului seismic: specific, perceptie si comunicare. Editura Fundatiei Culturale LIBRA, 2005, ISBN 973-8327-96-2. Volum aparut cu sprijinul Ministerului Educatiei si Cercetarii.

11. Georgescu, E.S.: Bucurestiul si seismele. Editura Fundatiei Culturale Libra, Bucuresti, 2007. ISBN: 978-973-7633-45-50-7. Volum aparut cu sprijinul Autoritatii Nationale pentru Cercetare Stiintifica.

12. *** Cod de proiectare seismica P100. Partea I – P100-1/2004. Prevederi de proiectare pentru cladiri. (elaborator Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti, Buletinul Constructiilor, aprilie 2004; publicat in Monitorul Oficial al Romaniei, Partea I, nr. 462 din 31 mai 2005).

13. *** Cod de proiectare seismica P100. Partea I – P100-1/2006. Prevederi de proiectare pentru cladiri (elaborator Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti, publicat in Monitorul Oficial al Romaniei, Partea I, nr. 803 si 803 bis din 25 septembrie 2006).

14. Borcia, I.S., Sandi, H., Stancu Olga: „Conditiile seismice din zonele „A“ si „B“, definite de normativul P.100-92. Constatari pe marginea datelor instrumentale si analize de hazard seismic.“, in Gazeta AICR, 34, 2000.

15. *** SR EN 1998-1/NA. Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistenta la cutremur Partea 1: Reguli generale, actiuni seismice si reguli pentru cladiri. Anexa Nationala. ASRO. Iulie 2008.

16. Georgescu, E.S., Borcia, I. S.: Observatii privind Codul P 100-1/2004, INCERC, Laborator Evaluarea riscului seismic si prevenirea dezastrelor. Adresa catre MTCT, 31 mai 2004

17. Borcia I. S., Lungu D., Praun C., Sandu C.: „INCERC Strong Motion Database”, in Proc. Int. Conf. Earthquake loss estimation and risk reduction 2002, (D. Lungu, F. Wenzel, P. Mouroux, I. Tojo editors), Independent Film, Bucharest, Romania, 2004, vol I, pag. 329 – 340, ISBN 973-85112-8-3.

18. Sandi, H., Borcia, I.S.: Scara Macroseismica Europeana 1998 , EMS-98. Editie bilingva engleza-romana. Completata cu exemple ilustrative romanesti ale clasificarii avarierii pentru anumite tipuri de cladiri si cu exemple de atribuire a intensitatii din date documentare din Romania. Institutul National de Cercetare-Dezvoltare in Constructii si Economia Constructiilor – INCERC si Institutul de Geodinamica «Sabba S. Stefanescu» al Academiei Romane. Lucrare elaborata in cadrul contractului: „Ghid privind adaptarea scarii de intensitati seismice europene EMS – 98 la conditiile seismice ale Romaniei si la necesitatile ingineresti“, beneficiar: MLPTL, 2002.

19. Lungu, D., Aldea, A., Arion, C., Cornea, T.: City of Bucharest seismic profile: from hazard estimation to risk mitigation. A doua Conferinta nationala de inginerie seismica – CNIS 2, 8-9 noiembrie 2001; date similare in Lungu, D.: Seismic risk mitigation in the Vrancea region, Romania. Hazard Risk Mitigation in Europe and Central Asia. WORLD BANK Workshop, Istanbul, October 26-28, 2004

20. *** Studiu pentru calibrarea sigurantei structurale in standardele si normativele romanesti pentru proiectarea constructiilor pe baza codurilor si cercetarilor de specialitate din SUA si Europa de Vest. Contract no. 50 7 1993, Faza 3-a. ICB-Facul­tatea de Constructii Civile, 1994.

21. Slejko, D., Peruzza, L., Rebez, A.: Seismic hazard maps of Italy. Annali di Geofizica, Vol. 41, N. 2, June 1998.

22. Musson, R.M.W., Sargeant, S.L.: Eurocode 8 seismic hazard zoning maps for the UK. BRITISH GEOLOGICAL SURVEY SEISMOLOGY AND GEOMAGNETISM PROGRAMME. Technical Report CR/07/125 Issue 3.0, 2007

23. Booth, E.: Design Spectral Shapes for the UK. Implementation of EC8 in the UK. ICE-SECED. UK, 2007

24. Booth, E., Skipp, B.: Establishing the need for seismic design in the UK. Report for the Institution of Civil Engineers’ Research Enabling Fund, September 2007. ICE-SECED, UK.

25. Fardis, M.N.: Eurocode 8 and other seismic design codes. WORKSHOP on the use of the Eurocodes in the Mediterranean Countries, 27-29 November 2006, Varese, Italy.

26. Marmureanu, G. at al: Harta de hazard seismic local (microzonare) pentru Bucuresti. Analiza probabilista si determinista. Vol. I, pag. 69-96, A 3-a Conferinta nationala de inginerie seismica – CNIS 3, 9 decembrie 2005, Editat de INCERC Bucuresti.

27. *** Ordin nr. 688 din 10/08/2007 pentru modificarea si completarea Reglementarii tehnice „Cod de proiectare seismica – Partea I – Prevederi de proiectare pentru cladiri“, indicativ P 100-1/2006, aprobata prin Ordinul ministrului transporturilor, constructiilor si turismului nr. 1.711/2006, Publicat in Monitorul Oficial nr. 850 din 11/12/2007 si Anexa H la Ordinul nr. 688 din 10.08.2007 , Comentarii referitoare la prevederile P100-1:2006. Buletinul Constructiilor, vol. 11-12/2007

28. Sandi, H.: Observatii de ordin metodologic pe marginea codului de proiectare P.100-1/2006. Conferinta Nationala AICPS 2009

29. Spence, R., Lopes, M., Bisch, P., Plumier, A., Dolce, M.: Earthquake risk reduction in the European Union. Proposals for a European earthquake risk reduction programme – a discussion document. Workshop „Reducing Earthquake Risk in Europe”, organised by the EAEE and SPES, with the support of the European Commission’s Joint Research Centre (JRC) and the UK Society for Earthquakes and Civil Engineering Dynamics, and hosted by the Portuguese Government, Lisbon, 31 October 2005.

30. *** CEN. TC 250 SC 8. Situation Reports on the implementation of Eurocode 8 at National level for different countries. 2007.

31. Sousa, M.L., Costa Campos, A.: Ground motion scenarios consitent with probabilistic seismic hazard disaggregation analysis. Application to Mainland Portugal. Bull. Earthquake Eng. 7:127-147 (2009)

32. *** Proiectul MENER „Baza de date seismice pentru cutremurele din Romania“, 2001 – 2004, INCDFP & INCERC.

33. Sandi, H., Borcia, I.S., Stancu, M., Stancu, O., Vlad , I., Vlad, N.: Influence of source mechanism versus that of local conditions upon spectral content of ground motion (paper no. 2509). Proc. 13-th World Conf. on Earthquake Engineering, Vancouver, 2004.

34. Sandi, H., Borcia, I.S.,  Stancu Olga: „Asupra specificarii conditii­lor seismice si nivelului de asigurare pentru proiectarea lucrarilor de consolidare“, Simpozionul Proiectarea consolidarii structurale a constructiilor existente pentru siguranta acestora la actiunea cutremurelor de pamant, UTCB, 4 martie 2005.

35. Sandi, H., Borcia, I. S.: „A summary view on the implications of available strong motion data on Vrancea earthquakes“, International Symposium on „Strong Vrancea Earthquakes and Risk Mitigation“, October 4-6, 2007.

36. Sandi, H., Borcia, I. S.: „On the verification criteria for base isolation systems, under the conditions of Romania”,Technical-Scientific International Symposium on „Modern Systems for Mitigation of Seismic Action”, General Association of Engineers of Romania (AGIR), Bucharest, Romania, October, 31, 2008

37. Sandi, H., Borcia, I.S., Stancu, O.: Asupra specificarii conditiilor seismice si nivelului de asigurare pentru proiectarea lucrarilor de consolidare. Simpozionul Proiectarea consolidarii structurale a constructiilor existente pentru siguranta acestora la actiunea cutremurelor de pamant, UTCB, 4 martie 2005.

38. Lungu, D., Demetriu, S., Aldea, A., Arion, C.: Probabilistic seismic hazard assessment for Vrancea earthquakes and seismic action in the new seismic code of Romania, First European Conference on Earthquake Engineering and Seismology (a joint event of the 13th ECEE & 30th General Assembly of the ESC), Geneva, Switzerland, september 2006

39. Lungu, D., Aldea, D., Arion, C., Demetriu, S.: Probabilistic zonation of Vrancea seismic hazard. Eurocode 8 reprezentation of design action, Colloque National AFPS, 2003.

(Continuare in numarul viitor)

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 56 – februarie 2010, pag. 68

Autori:
dr. ing. Emil-Sever Georgescu
dr. ing. Claudiu Sorin Dragomir
dr. mat. Ioan Sorin Borcia – INCERC