MITURI ÎN INGINERIA SEISMICĂ

de Mihai G. Tănase  

                                                   Acum câteva zile mă întâlnesc cu o persoană pe care nu o mai văzusem de prin liceu. Dintr-una într-alta îmi spune: tu te ocupi de construcții, este adevărat că hotelul Intercontinental este „făcut pe niște bile” și ăsta nu se dărâmă la niciun cutremur?  Am zâmbit și i-am răspuns, destul de concis, în sensul ce voi expune în continuare.

                                                               După ce mi-am luat doctoratul îmi vine în minte o idee: să fac cumva să izolez complet construcția de pământ și atunci undele seismice nu vor mai avea efect asupra ei. Dar cum? Până atunci auzisem tot felul de povești și în special pe cea a izolării construcției de fundație, prin intermediul bilelor. N-am mai avut somn. Dacă între timp au apărut metode moderne de izolație și eu habar nu am de ele? Lucrarea mea trata contrariul! Și ca să nu fac munca în zadar i-am scris Profesorului H. Bolton Seed, de la Universitatea din California-Berkeley, să-mi trimită o bibliografie la zi cu ce intenționam să fac. (Mi-a fost cam jenă, deoarece ieșeam din optica dânsului; tema lucrării mele fiind secantă cu concepția și domeniul dânsului de activitate.) Rău n-am făcut. Am cunoscut modul de abordare american: Vrei să studiezi ceva diferit de ceea ce ai făcut până acum ? Poftim, ia și documentează-te !  Mi-a trimis un reprint de 16 pagini. L-am studiat cu atenție, după care i-am spus profesorului: „Rămân în sfera dv.” Îmi ieșise aiurelile din cap, complet. Prof. Seed era o somitate, la nivel mondial în domeniul său!

                                                               Materialul primit era o sinteză întocmită de către Prof. James M. Kelly de la aceeași universitate. Nu voi intra în detaliile tehnice, voi face o prezentare calitativă.

                                                                    După cum se știe în anul 1908 a avut loc un cutremur, destul de mare, în regiunea Messina-Reggio, Italia, în urma căruia au murit peste 160.000 de oameni. S-a încercat elaborarea unui cod de calcul antiseismic, în care s-au introdus două prevederi: Construcțiile să reazeme pe role sau pe un strat de nisip. De menționat că, în anul 1909 medicul de origine armeană, imigrant în Anglia, pasionat de seismică, Calantarients - deși amator - a introdus în patentul englez fundarea pe un strat de nisip sau de talc, care a fost adoptată de codul italian. Nu s-au tradus în practică aceste prevederi din motive tehnice și economice.

                                                                Până în anul 1929 s-a tot încercat lansarea unor metode cum ar fi: fundarea pe strat de cauciuc, strat moale de noroi, construcții plutitoare (în Japonia) de tipul cuirasatelor sau crearea etajului I foarte flexibil. Aceste idei au fost studiate până în anul 1978, când s-au redus la două: metoda stratului de cauciuc și cea a arcurilor. Acestea se pot aplica numai în cazuri particulare, din cauza execuției dificile și al costului ridicat.

                                                              Cam așa stau lucrurile cu izolarea construcțiilor la cutremure. Ce nu face omul să scape de necaz!





----------------------------   mihaibrebu@hotmail.com

                                                                               

                                                     

ACALMIE SEISMICĂ

București, Bl. 33, Sos. Ștefan cel Mare, tronsonul de capăt,
dinspre str. Lizeanu, prăbușit la cutremurul din
4 martie 1977
(Imagine Internet)

de Mihai G. Tănase  

                                   
          

                                                           A trecut o lună și jumătate și mass-media noastră nu ne-a mai deranjat cu vreo știre din domeniul seismic. Pe de o parte este foarte bine că, lumea a mai uitat de prevestirile nefaste (care și așa erau destul de alambicate și cu un grad mare de incertitudine). Aceste lucruri țin, evident, de psihologie, dar vorba unui comentator: să ne ferească Dumnezeu de un cutremur la fel de mare ca acela din '77 ! Pe de altă parte este adevărat că: Dumnezeu ne dă, dar nu ne bagă și în traistă. Adică, ne dă posibilitatea cunoașterii fenomenelor - știința, iar traista este capul nostru ! Depinde numai de noi dacă vrem să îmbinăm cele două entități.

                                           Chiar mi-a plăcut buna intenție a Ministerului Afacerilor Interne, prin secretariatul specializat, care a întocmit reguli de comportare a populației în eventualitatea producerii unui cutremur și le-a postat pe un site propriu, aici . Toate bune și frumoase: Aceste reguli sunt valabile numai pentru cazul în care clădirea respectivă nu se prăbușește ! Ce rămâne de făcut ? Ce să ne rămână, decât să rezolvăm clădirile cu probleme (care au fost, deja, identificate și să le tratăm prin metodele arătate în articolele precedente), iar pentru cele noi să le proiectăm, cel puțin conform normativelor naționale. Să lăsăm deoparte zicala: Scump la tărâțe și ieftin la făină !  Din aceste motive am afirmat mereu că, realizarea unor construcții rezistente la cutremur este mai întâi o problemă politică și apoi una tehnică.

                                                                De partea politică ar trebui să se ocupe aleșii neamului: Parlamentul, iar de partea tehnică inginerii de specialitate (nu amatorii).
                                                               x
                                                            x    x

                                                          Pentru că partea tehnică este destul de complicată, chiar și pentru un inginer cu pregătire medie, vreau să punctez câteva aspecte în plus față de ceea ce am relatat în articolul Dialogul surzilor.  

                                                            În normativele de calcul al construcțiilor rezistente la seisme se vorbește despre conlucrarea terenului de fundare cu construcția la acțiunea seismică, care trebuie exprimată sub formă cantitativă. Această indicație este mai mult arătată ca o formă insidioasă, iar cei care o aplică (nu toți) cred că o fac în mod acoperitor (calculul fiind mai simplu). Acest mod de abordare este incorect, deoarece conduce la modificarea caracteristicilor dinamice ale construcției și în special la perioada proprie de vibrație a construcției. Ce se întâmplă de fapt, când o construcție se prăbușește ?  Construcția reazemă pe terenul de fundare prin intermediul fundației sale. Terenul de fundare are o anumită perioadă intrinsecă de vibrație, numită perioada dominantă a terenului, în timpul seismului. (Terenul de sub construcție, în general, este stratificat și se ia în calcul toată grosimea pachetului până la roca de bază: roca de fundament - practic, infinit rigidă.) Prin urmare, construcția se află într-un raport clar față de terenul de fundare (raportându-ne la perioadele de vibrație proprii: ale construcției și ale terenului de fundare). Cum se știe din Fizică, atunci când cele două perioade de vibrație coincid sau sunt foarte apropiate ( cea a cutremurului și a ansamblului construcție-teren de fundare) se produce rezonanța (quasirezonanța, pentru că intervin frecările) și amplitudinile construcției cresc peste cele admisibile, producându-se colapsul. 

                                                                               Dacă perioada proprie de vibrație a construcțiilor se poate calcula cu destulă exactitate inginerească, perioada dominantă a terenului de fundare se poate determina, cu o bună exactitate, numai prin metodele prospecțiunii seismice; ceea ce la noi nu s-a făcut vreodată. Această practică există de circa 50 de ani în SUA și chiar se aplică. Rezultatele le vedem prin California. Sper că, în viitorul cel mai apropiat să aplicăm și noi ce alții au făcut deja, pentru că acalmia nu ține mult: nu de asta îi spune acalmie ?




         ------------------  mihaibrebu@hotmail.com