SUBIECTE :
Subiectul 1: Modelarea constructiilor pentru calculul raspunsului seismic (penduluninversal). Caracteristici dinamice ale constructiilor. Definire.
Subiectul 2: Deosebirea dintre modul fundamental de vibratie si modurile superoiare de vibratie (schita)
Subiectul 3: Evaluarea fortei seismice totala care actioneaza asupra unei cladiri. Semnificatia coeficientilor care multiplica greutatea constuctiei, S= cG
Subiectul 4: Forma si proportiile in plan si elevatie a cladirilor (elemente generale)
Subiectul 5: Rosturi antiseismice (cazuri in care trebuie prevazute, dimensiuni, principii de realizare.
Subiectul 6: Dispunerea in plan a subansamblurilor structurale verticale care preiau incarcarile seismice; principii de baza.
Subiectul 7: Conditii de stabilire a tipului de planseu la cladiri.
Subiectul 8: Sa se figureze reactiunile subansamblurilor structurale verticale din figura, fiind data directia si sensul fortei seismice. Se vor estima pozitia CR si CG, reactiile si sensul momentului de rasucire de ansamblu.
Subiectul 9: Domeniul de utilizare al structurilor cu pereti structurali din zidarie de caramida sau blocuri.
SUBIECTE TRATATE:
subiectul1: Modelarea constructiilor pentru calculul raspunsului seismic (pendul universal). Caracteristici dinamice ale constructiilor. Definire.
a) Penulul universal este folosit in modelarea constructiilor cu un singur nivel, pentru calculul raspunsului seismic.
"pendul universal" este alcatuit dintr-o consola universala cu
rigiditate R care are la extremitate o
masa M. Stim ca M= G/g unde G este greutatea constructiei si g ,
acceleratia gravitationala, g=9,8 m/sec2.
Fie (0) pozitia de echilibru. Daca M se deplaseaza din pozitia (0) in pozitia (1) printr-o deformare perfect elastica, apoi acesta este lasat liber, va efectua oscilatii libere in jurul pozitiei ())
b) Caracteristici dinamice ale constructiilor. Definire.:
subiectul2 Deosebirea dintre modul fundamental de vibratie si modurile superoiare de vibratie (schita)
c) Constructii etajate
Pentru constuctiile etajate, modelate ca o consola cu mase concentrate pe nivelurile planseelor, alura deformatiei elastice intr-un moment oarecare se poate reprezenta prin suprapunerea modurilor proprii de vibratie.
Timpul necesar ca masele sa efectueze intr-un mod oarecare I, deplasarea din A in B sis a revina la A, se numeste perioada proprie a modului I de vibratie. iar frecventa este
Modul fundamental de vibrate, in care toate masele se afla simultan de aceeasi parte a masei de echilibru, se numeste primul mod de vibratie (sau fundamental), iar perioada este perioada fundamentala de vibratie a structurii.
Modul 2.3 se numesc moduri superioare, pe care le intalnim la constructiile inalte.
In modurile superioare de vibratie, masele se gasesc simultan de ambele parti ale axei structurii. Perioada corespunzatoare modurilor superioare de vibratie, pentru cladiri monotone sunt aproximativ:
Pentru proiectartea preliminara contributia primului mod reprezinta 80% din forta seismica totala.
Subiectul 3 Evaluarea fortei seismice totala care actioneaza asupra unei cladiri. Semnificatia coeficientilor care multiplica greutatea constuctiei, S= cG
Sistemul se reduce de la un sistem cu n mase, la un sistem cu o masa si are aceeasi caracteristici dinamice.
S= forta seismica
G= greutatea totala a cladirii
M=
masa cladirii; 
; g= acceleratia gravitationala
c= 
, coefficient seismic global ia valori intre 1% si 10-16%
; 
; 
; 
; 
; atunci
Pt. a reveni la sistemul cu n mase se introduce un nou
coefficient 
, care exprima
echivalenta intre sistemul cu n mase si
sistemul cu 1 masa
Prin conceptia
de proiectare se accepta ca in timpul cutremurrlor severe, constructia
conformata si detaliata de inginer si architect, va suferi deformatii
inelastice semnificative, forta seismica echivalenta se reduce prin coeficientul de comportare (ductilitate)
Sb=
Functie declasa de importanta a constructiei, forta seismica
Sb==
, unde c= , coefficient seismic global
Subiectul 4:
Forma si proportiile in plan si elevatie a cladirilor (elemente generale)
Proiectarea preliminara architectural -structurala a cladirilor din zone seizmice, are ca obiectiv alegerea optima,formei si proportiei cladirii atat in plan cat si in elevatie din punct de vedere al rezistentei cladirii la seism.
Cladirile cu forme simple in plan (simetrice) si fara discontinuitati, au comportare buna la seism.
Este necesara alegerea corespunzatoare a formei si volumului cladirii, deoarece calculele ingineresti nu pot rezolva neajunsurile provenite dintr-o alegere necorespunzatoare.
a) Forma si proportia in plan a cladirii
a) Forme simple
b) Forme complexe. L,T,H sau ramificate
Aceste forme au de suferit in timpul cutremurului miscari complexe, deplasarile fiecarei aripi de cladire fiind functie de directia actiunii seismice. Astfel aripile care au dimensiunea lunga paralela cu actiunea seismica, vor avea deplasari mici, si deci avarii mici., in timp ce aripile care au dimensiunea scurta paralela cu actiunea seismica, vor suferi deplasari mari si avarii mari.
S=forta seismica; d1 =deplasarea aripii cu rigiditatate mare; d2= deplasarea aripii cu rigiditatate mica
b) Forma si proportiiile cladirilor in elevatie:
a) Pentru cladirile etajate situate in zone seismice se recomanda adoptarea unei forme cu sectiune constant ape inaltimea cladirii la toate etajele
b) Reducerea ariilor planseelor pe verticala (descrestere de la baza spre superior) poate fi impusa de urmatoarele considerente:
Urbanistice: asigurarea iluminarii si ventilarii naturale pentru cladirile invecinate pe strazi inguste.
Functionale: cu suprafata utila mai mica la etajele superioare.
Plastice: volumetrie, fatade.
Retragerile vor fi facute fara variatii bruste de dimensiune si cu mentinerea continuitatii structurilor pe verticala.
Se recomanda ca retragerile in gabarit pe verticala sa fie dispuse simetric in raport cu planul constructiei pentru a se evita efectul de torsiune de ansamblu si al incarcarii neuniforme a structurii si infrastructurii cu sarcini gravitationale.
Daca totusi este impusa amplasarea nesimetrica a retragerilor, si daca prin acestea, chiar dispuse pe werticala se realizeaza diferente importante de inaltime se impune crearea de rosturi antiseismice in zona de diferenta pe inaltime.
c) In nici o situatie nu este rationala alegerea unor configuratii in elevatie la care planseele de la partea superioara a cladirii sa aiba arii mai mari decat cele de la baza, existand dezavantaje majore:
Momentul de rasturnare creste ca urmare a ridicarii pozitiei rezultantei fortelor seismice in raport cu baza constructiei
Cladirea in ansamblu si structura verticala si orizontala a etajelor in consola sunt supuse unor eforturi suplimentare importante (rasucire, torsiune, incovoiere plus fotte taietoare) datorita suprapunerii componentelor orizontale si verticale ale acceleratiei terenului.
d) Raportul intreinaltimea cladirii H si dimensiunea minima a planului de baza a acestuia ("zveltetea cladirii") trebuie sa fie limitat pentru a produce in elementele structurale verticale si in fundatii a unor eforturi indirecte cu valori mari.
= val. Efort. Indirect (intindere/compresiune)
Se recomanda ca H cladire sa respecte urmatoarele relatii:
H<(3,5.4)Amin pentru cladiri din zone seismice A.D
H<(4.4,5)Amin pentru cladiri din zone seismice E.F
e) In cazul cladirilor cu variatii importante si bruste ale geometriei de ansamblu pe inaltimea ei H (variatia masei si a rigiditatii) determinarea raspunsului seismic nu se mai face cu metode simple. Este necesara o analiza complexa care sa ia in considerare efectele dinamice (efectele modurilor superioare de vibratii) si in conditiile comportarii inelastice a cladirii. Proeminentele de mici dimensiuni de la partea superioara a cladirii (cosuri, troliu) se trateaza ca elemente independente solicitate de o miscare osccilatorie egala cu cea capatata de ultimul planseu al cladirii.
Subiectul 5: Rosturi antiseismice (cazuri in care trebuie prevazute, dimensiuni, principii de realizare.
a) Exista in situatiile in care cladirile au forme neregulate in plan si/sau in elevatie. Acestea au rolulul de a tronsona cladirea in fragmente (tronsoane) care sa lucreze (oscileze)independent la seism. Aceste tronsoane trebuie concepute astfel incat sa aiba character cat mai omogen din punct de vedere constructive.
b) Apar la constructiile cu dimensiuni mari in plan, cu rolul de a diminua efectul nesincron al miscarii seismice la extremitatile cladirii.
Dispunerea rosturilor antiseismice se va face astfel incat tronsoanele sa respecte proportiile in elevatie, fiecare tronson avand structura proprie conformata cu respectarea principiilor.
La o cladire tip bara, tronsonarea se face intr-un nr . de tronsoane intermediare cu caractere structurale omogene si cu tronsoane de capat in care se concentreaza o masa mai mare decat masele celor intermediare.
Latimea rostului antiseismic intre tronsoane adiacente, se stabileste sa se evite ciocnirea reciproca in timpul seismului, cand acestea se gasesc in "antifaza".
In cazul in care caracteristicile constructive ale tronsoanelor adiacente sunt aproximativ similare (ex. La fragmentarea unei cladiri bara) latimea rostului antiseismic se poate lua egala cu cea stabilita din conditiile de dilatare termica. Pentru Romania, rostul antiseismic se poate lua 2-3 cm.
Subiectul 6: Dispunerea in plan a subansamblurilor structurale verticale care preiau incarcarile seismice; principii de baza.
Dispunerea in plan a subansamblurilor structurale verticale este dictate de exigentele functional arhitecturale. subansamblurilor structurale verticale pot fi:
Structuri tip cadre
Pereti structurali
Structururi de tip dual (cadre si pereti structurali)
Structuri nuclee de pereti si cadre
Dispunerea in plan a subansamblurilor structurale verticale va urmari la toate nivelurile, aproprierea prin proiectare a centrului de rigiditate CR de centrul de greutate CG al planseului.
Pentru reducerea efectului de torsiune sau rasucire de ansamblu al cladirii, la tronsoanele rezultate in urma fragmentarii cu rosturi antiseismice care au 1, 2 axe de simetrie, S.S.V. urile (subansamblurilor structurale verticale) vor fi dispuse cat mai simetric fata de aceste axe. Nerespectarea acestor recomandari, poate duce la sporirea torsiunii de ansamblu
Subiectul 7: Conditii de stabilire a tipului de planseu la cladiri.
Stabilirea tipului de planseu se face impreuna de architect cu inginer in functie
de deschiderile orizontale intre subansamblurile structurale verticale, distanta intre stalpi/pereti structurali si de valoarea incarcarilor G care sunt permanente si utile. Se allege planseul si din considerente functionale si estetice. In toate situatiile se va urmari realizarea de plansee care sa distribuie cat mai uniform sarcinile gravitationale la toate elementele verticale.
Subiectul 8: Sa se figureze reactiunile subansamblurilor structurale verticale din figura, fiind data directia si sensul fortei seismice. Se vor estima pozitia CR si CG, reactiile si sensul momentului de rasucire de ansamblu.
cazul in care S este
parallel cu Oy
Subiectul 9: Domeniul de utilizare al structurilor cu pereti structurali din zidarie de caramida sau blocuri.
Sistem traditional care este utilizat in mod current pentru:
Cladiri etajate, pana la P+4; locuinte, alte cladiri cu functiuni similare, hoteluri, camine, internate; cladiri pentru invatamant si sanatate, alte cladiri cu H moderat:6-8 m, deschideri 9-12m , Sali de sport, ateliere, depozite, etc.
