Comportarea Structurilor Metalice la Cutremure

Calitatea constructiilor este rezultanta totalitatii performantelor de comportare a acestora in exploatare, in scopul satisfacerii, pe intreag a durata de existenta, a exigentelor utilizatorilor si colectivitatilor.

Exigentele privind calitatea instalatiilor si a echipamentelor tehnologice de productie se stabilesc si se realizeaza pe baza de reglementari specifice fiecarui domeniu de activitate.

Pentru obtinerea unor constructii de calitate corespunzatoare, LEGEA nr. 10 din 18 ianuarie 1995 cu modificările din LEGEA nr. 123 din 5 mai 2007, stabilește că sunt obligatorii realizarea si mentinerea, pe intreaga durata de existenta a constructiilor, a urmatoarelor cerinte esentiale:

a) rezistenta mecanica si stabilitate;

b) securitate la incendiu;

c) igiena, sanatate si mediu;

d) siguranta in exploatare;

e) protectie impotriva zgomot ului;

f) economie de energie si izolare termica.

Conducerea si asigurarea calitatii in constructii constituie obligatia tuturor factorilor care participa la conceperea, realizar ea si exploatarea constructiilor si implica o strategie adecvata si masuri specifice pentru garantarea calitatii acestora.

Agentii economici care executa lucrari de constructii asigura nivelul de calitate corespunzator cerintelor, prin personal propriu si responsabili tehnici cu executia atestati, precum si printr –un sistem propriu conceput si realizat.

Agentii economici care executa lucrari de constructii asigura nivelul de calitate corespunzator cerintelor esentiale, prin personal propriu si responsabili tehnici cu executia atestati, precum si printr-un sistem propriu conceput si realizat.

Încă de la apariţia lor, normele de calcul antiseismic au avut ca scop proiectarea clădirilor astfel încât sub acţiunea unui cutremur major sa fie evitat colapsul structurii, acceptându-se astfel un anumit nivel de degradare al acesteia. Pentru a se asigura acest deziderat este necesara utilizarea acelor soluţii structurale, materiale sau detalii de alcătuire care conduc la o cât mai bună ductilitate a structurii.

O structură este considerată ductilă dacă este capabilă să suporte deformaţii inelastice considerabile fără o scădere semnificativă a capacităţii portante, concomitent cu evitarea instabilităţii locale sau globale a structurii. În acest context structurile în cadre metalice au fost considerate mai ductile în comparaţie cu alte sisteme structurale. Mulţi ingineri credeau chiar că structurile în cadre metalice sunt invulnerabile la acţiunea seismică si că eventualele distrugeri ar consta în plasticizarea unor elemente sau îmbinări. Cutremurul din 17 ianuarie 1994 din Statele Unite (Northridge 1994) a modificat însă radical această situaţie, scoţând la iveală o comportare total necorespunzătoare a unor clădiri în cadre metalice, având diferite regimuri de înălţime şi fiind construite la perioade diferite de timp. La această concluzie şi-au adus contribuţia şi ruperile casante ale unor îmbinări rigla-stâlp, în special sudate. O comportare nesatisfăcătoare a structurilor metalice s-a putut observa şi în cazul cutremurului de la Kobe (17 Ianuarie 1995). Spre deosebire de cutremurul de la Northridge, la Kobe s-au înregistrat si cedări complete ale unor structuri metalice. Majoritatea structurilor erau vechi, proiectate si realizate in conformitate cu vechile norme antiseismice. S-au înregistrat insă si prăbuşiri ale construcţiilor metalice moderne, proiectate in conformitate cu ultimele norme antiseismice. Din totalul clădirilor metalice avariate, circa 30% au fost clădiri considerate moderne.Observaţiile si cercetările desfăşurate după aceste evenimente seismice au contribuit la perfecţionarea cunoştinţelor si la modernizarea normelor de proiectare seismică.

Structurile in cadre metalice multietajate cu noduri semi-rigide au fost considerate necorespunzătoare pentru realizarea clădirilor amplasate in zone seismice. Avantajele pe care aceste sisteme le-ar fi putut aduce (execuţie mai simplă, costuri mai scăzute) au fost in acest fel neglijate. Pe de altă parte, in normele de proiectare îmbinările riglă-stâlp erau considerate articulate sau infinit rigide si având rezistenţă completă, din cauza simplificărilor pe care această reprezentare le aducea in calcul. Cercetările experimentale au arătat insă că îmbinările au o comportare situată intre cele două extreme, îmbinările fiind caracterizate de valoare finită a rigidităţii si a capacităţii portante. Astfel, îmbinările considerate articulate prezintă o anumită rigiditate la rotire iar îmbinările considerate infinit rigide au in realitate o rigiditate limitată. Acest lucru a condus pe de o parte la neglijarea aportului de rigiditate adus de îmbinările considerate articulate iar pe de altă parte au supraestimat rigiditatea îmbinărilor considerate infinit rigide, având ca efect o flexibilitate reală a structurii mai mare decât cea luată in calcul (Figura 1).