Observatii si propuneri la normativele seismice P100-1/2013, P100-3/2019

Preambul

Asigurarea seismica a constructiilor in Romania a inceput sa fie o preocupare speciala a proiectantilor de structuri dupa seismul din 1941, care s-a soldat cu o serie de accidente care au impresionat.

Astfel, in perioada urmatoare, mai ales datorita aportului unor ingineri de prestigiu (ing. Beles, mai ales), s-a generalizat obiceiul (in lipsa unor prescriptii specifice) de a include la calculul structurilor, pe langa incarcarile gravitationale verticale, o incarcare seismica orizontala avand valoarea de 1/20 din masa constructiei, adica echivalentul unui coeficient c_t = 0,05.

Prima incercare la scara nationala de abordare inginereasca a calculului seismic al structurilor s-a materializat cu aparitia primelor harti de zonare seismica a teritoriului Romaniei si elaborarea primului normativ seismic P13/63, care avea o valabilitate limitata in timp, autorii fiind convinsi de necesitatea unor actualizari pe masura ce comunitatea de ingineri structuristi va aplica si analiza continutul normativului. De remarcat faptul ca inca in acest stadiu s-a simtit presiunea politica pentru reducerea consumurilor de materiale, specifica perioadei 1950 – 1989, prin prevederea in normativ a unui coeficient seismic minim c_t = 0,025, la jumatatea valorii utilizate anterior. Aceasta prevedere a disparut apoi in editiile definitive ale normativului P13, dar presiunea pentru valori reduse care aveau drept consecinta subdimensionarea constructiilor a ramas, chiar si dupa seismul din 1977.

In ciuda acestei presiuni, comunitatea inginerilor structuristi, datorita calitatii profesionale deosebite asigurata de institutiile de invatamant in care exista un corp profesoral de nivel inalt, a gasit cai si mijloace de a asigura o rezistenta adecvata constructiilor realizate in aceasta epoca, fapt confirmat de comportarea constructiilor noi la cuteremurul din 1977, care a constituit un laborator de incercare la scara naturala a constructiilor realizate. Procentul de cedari a fost sub orice limita statistic admisibila.

Dupa 1989, si mai ales dupa adoptarea sistemului de norme europene, normativul seismic denumit, incepand din anul 1978, P100 a suferit si el o serie de aduceri la zi, profitand de faptul ca nu mai exista presiunea factorului politic si in sfarsit existau conditiile ca aspectele seismice sa fie tratate numai din punct de vedere tehnic.

Cum domeniul constructiilor prezinta o mare diversitate, de la locuinte familiale la constructii monumentale, sau de mare risc, deoarece la nivelul anului 1963 nu exista o prescriptie pentru incadrarea in clase si categorii de importanta asa cum avem in prezent, s-a adoptat in normativ o clasificare, astfel ca s-a pornit cu 5 clase de importanta in P13/63, redusa la 4 clase in versiunea definitiva din 1970, pentru ca in prima editie a normativului P100, cea din 1978, sa ramana numai 3 clase: cea a constructiilor de importanta medie care se calculau pe baza coeficientilor din normativ, cea a obiectivelor de importanta deosebita la care se admiteau majorari dar numai prin decret prezidential si categoria constructiilor de importanta redusa la care se faceau reduceri fata de valorile din normativ.

Seria normativelor elaborate fara control politic incepe cu P100/92 si ajunge la P100-1/2013, si prevede o clasificare in 4 clase de importanta, cu clasa de baza III pentru constructiile obisnuite cu coeficient de importanta 1 si cu coeficienti majorati de 1,2 si 1,4 pentru clasele superioare I si II si cu coeficient redus 0,8 pentru clasa IV, a constructiilor de importanta redusa.

Pana la normativul P100-1/2006 nu a fost prevazut explicit intervalul mediu de recurenta IMR corespunzator coeficientilor de calcul din normativ.

Normativul P100-1/2006 precizeaza la par. 3.1(3) ca valoarea acceleratiei orizontale a terenului pentru proiectare prevazuta in normativ corespunde unui interval mediu de recurenta (IMR) de 100 ani.

Prin adoptarea normativului P100-1/2013 s-a trecut la valori corespunzatoare unui interval mediu de recurenta de 225 ani.

COMENTARIU

Diminuarea prin presiune politica a valorilor de proiectare a fost o actiune care a pus mari probleme inginerilor proiectanti de structuri si a insemnat o ingerinta politica intr-o problema tehnica. Acest aspect a fost corectat in primele editii ale normativului P100-1, dar este la fel de daunator sa rupem orice legatura cu rentabilitatea constructiilor si sa le facem pe toate la cel mai inalt nivel de asigurare seismica cu majorarea implicita a cheltuielilor de investitie. Faptul ca nu exista o corelare intre clasa constructiilor si intervalul mediu de recurenta (IMR) este o eroare care ar trebui corectata.

In acest sens chiar clasificarea din normativul P100-1 in clase de importanta este superficiala si relativa. Ar fi bine ca sa se utilizeze sistemul existent de la clasificarea pe categorii de importanta, eventual cu elaborarea unui normativ in acest sens. Diversitatea constructiilor este mare si nu se poate considera clasa unei constructii numai dupa inaltime sau pentru ca este cos sau turn de racire. Valabilitatea normativului a fost limitata pe criterii absolute subiective si s-au exclus tipuri de constructii care s-au proiectat ani de zile fara nicio problema. Este cazul sa luam in considerare la incadrare si durata de functionare a constructiilor pe care le proiectam, chiar daca ele vor dura mai mult. Conform prescriptiilor in vigoare ele vor fi expertizate si consolidate la nevoie, atunci cand isi schimba domeniul de utilizare sau sunt retehnologizate. Catalogul privind clasificarea si duratele normale de functionare a mijloacelor fixe, editia 2020, nu prevede durate de functionare mai mari de 60 ani pentru sectorul constructiilor curente care pot fi incadrate in clasa III de importanta.

Normativul P100-1/2006, prin precizarea ca valorile de baza prevazute corespund unui IMR de 100 ani, induce ideea ca majorarile cu coeficientii de 1,2 si 1,4 pentru clasele I si II asigura niveluri mai ridicate ale IMR. Aparitia editiei P100-1/2013 care precizeaza nivelul a_g pentru IMR 225 ani dar pastreaza si coeficientii de majorare ridica de fapt nivelul IMR pentru constructiile din clasele I si II la o cota neprecizata, cu majorarea implicita a costurilor de investitie. In cazul trecerii la valori superioare ale IMR, acest lucru trebuie facut judicios, si nu pentru toate constructiile in bloc. Dupa parerea noastra, folosind materialul elaborat pana in prezent, ar trebui ca pentru constructiile curente din clasa III sa ramana valoarea a_g din editia P100-1/2006, pentru constructiile din clasa II sa ramana valoarea din P100-1/2013, iar pentru constructiile din clasa I sa se stabileasca in viitor valoarea a_g, iar coeficientii de majorare actuali pentru clasele I si II sa fie eliminati. In acest fel va rezulta un nivel de asigurare judicios din punct de vedere tehnic si corelat cu clasa de importanta a constructiei.

PROPUNERI

1. Elaborarea unui normativ pentru clasificarea constructiilor in clase de importanta asemanator normativului pentru incadrarea in categorii de importanta.
2. Esalonarea constructiilor pe patru nivele de asigurare, corelate cu clasa de importanta si cu IMR:

• Constructii clasa I cu IMR 475 ani cu a_g de precizat in viitor pe baza studiilor intocmite de catre universitatile de profil din Romania;
• Constructii clasa II cu IMR 225 ani si a_g corespunzator P100-1/2013;
• Constructii clasa III cu IMR 100 ani si a_g corespunzator P100-1/2006;
• Constructii clasa IV cu a_g = 0,8 din clasa III.

In final ar rezulta un normativ cu trei tabele de coeficienti a_g, corespunzator celor trei clase principale si nivele IMR.

3. Eliminarea coeficientilor de majorare 1,2 si 1,4 pentru clasele I si II, acestia fiind inclusi in a_g.
4. Luarea in considerare a caracterului „soft” al solicitarilor seismice generate de sursa Vrancea, care este sursa majora de seisme puternice in Romania, atunci cand se utilizeaza documente tehnice straine, elaborate pentru alte tipuri de solicitari seismice.
5. Stabilirea clasei de importanta a unei investitii sa se faca prin analiza complexa la faza de studiu de fezabilitate. Nivelul si componenta comisiei de analiza trebuie corelate cu importanta si dimensiunea investitiei. Tot la acest nivel se vor preciza in caietul de sarcini si eventuale cerinte speciale la nivelul prescriptiilor de proiectare corelate cu importanta si dimensiunea investitiei.
6. Corelarea claselor de importanta din diversele prescriptii. In prezent clasificarea din CR0 este usor diferita de cea din P100. Notiunea de clasa de importanta trebuie sa fie unica, adica aceea care rezulta din normativ.
7. Pana nu se elaboreaza normative specifice pe tipuri de constructii, sa nu mai fie limitata valabilitatea normativului P100-1. Trebuie sa putem utiliza singura baza de proiectare seismica pe care o avem, iar normativul P100-1 in forma actuala permite acest lucru. Sa nu uitam ca am proiectat cu succes in trecut aceste constructii cu variante mult mai rudimentare ale normativului.
8. Normativul de evaluare a constructiilor existente P100-3/2019 afirma la paragr. 3.3.5: „clasa de risc RsIV corespunde nivelului la care sunt constructiile care corespund prescriptiilor valabile in prezent”.

Pe de alta parte, normativul prevede ca evaluarea se face pe baza valorii a_g din normativul P100-1/2013 multiplicata cu factorii de scalare din tabelul A1 al anexei A. In consecinta clasa de risc RsIV corespunde prin scalare nivelului IMR 100 corespunzator editiei P100-1/2006 si nu nivelului din prezent al P100-1/2013 cu IMR 225.

Autor:
Expert Tehnic ing. Aurel Comanac – director general ICIPE 1A SRL

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 171 – iulie 2020, pag. 28