DINAMIKA KONSTRUKCIJA I ZEMLJOTRESNO IN ŽENJERSTVO

DINAMIKA KONSTRUKCIJAI ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO prof. dr Ratko Salatić • Građevinski fakultet u Beogradu

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Poglavlje 6 • Osnovnipojmoviikarakteristikezemljotresa • Uticajzemljotresanagrađevinskeobjekte • Proračun prostornih ramovskih sistema • Principi projektovanja aseizmičkih objekata • Tehnički normativi

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO • Zemljotres – je prirodna pojava nastala usled iznenadnog oslobađanja energije u zemljinoj kori, koja se manifestuje kao podrhtavanje tla. • Uzroci nastanka zemljotresa –su tektonski pokreti, vulkanska aktivnost, rušenje karstnih stena i slično. Osnovnipojmovi

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO • Energija zemljotresa – se prostire u vidu seizmičkih talasa, koji mogu biti:P-primarni-longitudinalni, S-sekundarni-transverzalniipovršinski, kojimogubitiLove-oviiReyleigh-evitalasi. Osnovnipojmovi

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Osnovnipojmovi – Reyleigh-evitalasi

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Osnovnipojmovi – P talasi (primarnitalasi)

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Osnovnipojmovi – S talasi (sekundarnitalasi)

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Osnovnipojmovi – Love-ovitalasi

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Osnovnipojmovi – Reyleigh-evitalasi

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Pomeranja tla usled zemljotresa

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Zemljotresna rastojanja • Plitka–do 70 km • Srednja– 70-300 km • Duboka–300-700 km

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO • Žarište zemljotresa (hipocentar, ognjište) – je zamišljena tačka ili zona u unutrašnjosti Zemlje gde je nastao zemljotres. • Epicentar – je vertikalna projekcija žarišta na površini Zemlje. • Dubina žarišta – je udaljenost od epicentra do žarišta. • Seizmičnost– je učestalost pojave zemljotresa na određenom području. • Zemljotresnaopasnost–Izražava se kaoverovatnoćapojavezemljotresaodređenejačine, naodređenompodručju, u određenomvremenu. Osnovni pojmovi

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Energijazemljotresa

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Epicentri zemljotresa

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Aktivni vulkani i tektonske ploče

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO • Magnituda zemljotresa – je kvantitativna objektivna mera jačine zemljotresa zasnovana na merenju i nezavisno od mesta opažanja. Karakteristikezemljotresa • Oslobođena energija u žarištu – Količina energije oslobođene pri zemljotresu je mera potencijala oštećenja građevina. Povećanjem magnitude za jedan stepen povećava se energija zemljotresa za oko 32 puta. • Povratni period zemljotresa – je prosečno vreme između dva zemljotresna događaja zadate (ili veće) magnitude. • Richter-ova (lokalna) magnituda zemljotresa –ML • Momentna magnituda– MW • Magnitudapovršinskih talasa – MS • Magnitudazapreminskih talasa – mb

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO • Intenzitet zemljotresa – kvalitativna ili kvantitativna mera jačine zemljotresnog pomeranja tla na nekom mestu dobijena na osnovu zemljotresnih efekata: • – veličine štete pričinjene građevinskim objektima, • –promena ponašanja ljudi i životinja, • – promena nastalim u prirodi. • Seizmogram – Zapis komponenata pomeranja tla u određenom pravcu prikazan u funkciji vremena. • Akcelerogram– Zapis komponenata ubrzanja tla u određenom pravcu prikazan u funkciji vremena. Karakteristikezemljotresa

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Seizmograf – Horizontalna pomeranja

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Seizmograf – Vertikalna pomeranja

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO • Skala inteziteta – • –Mercalli-Cancani-Sieberg-ova (MCS), 1917 • – ModifikovanaMercalli-jevaskala (MM) • – Medvedev-Sponheuer-Karnik, (MSK) 1964 • – European Macroseismic Scale, (EMS) 1998 Karakteristikezemljotresa • Klasifikacijaintenziteta– • –Tip zgrade • – Oštećenje zgrade • – Opisne karakteristike zemljotresa (pojedini -oko 5%, mnogi -oko 50%, većina - oko 75%)

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Karakteristikezemljotresa

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO VII - Silanzemljotres • Ljudibežeizkuća u panici, a mnogiteškoodržavajuravnotežu. Potres se osećai u vozilimakoja se kreću. Velikacrkvenazvonazvone. • Mnogezgradetipa C trpešteteprvog, a mnogezgradetipa B štetedrugogstepena. Na mnogimzgradamatipa A javljaju se štetetrećegstepena, a nanekimštetečetvrtogstepena. Na mesimagdeputevizasecajupadinemogu se javitiklizištaipukotine u putu. Javljaju se oštećenjanaspojevimacevovoda. U kamenimogradamaizidovimajavljaju se pukotine. • Na vodenimpovršinamaobrazuju se talasi, voda se mutiusledpodizanjamuljasadna. Nivovode u bunarima se menjakaoiizdašnostizvora. Presušeniizvori se moguobnoviti, a aktivnipresušiti. Ređe se javljajuklizištanašljunkovitoglinovitimobalama. V - Dostajakzemljotres • Ovajzemljotresosetesviljudi u kućamaimnoginaotvorenomprostoru. Mnogi se budeizsna. Životinje se uzmemiruju. Zgrade se potresajuiztemelja. Obešenipredmeti se jakoklate. Slikenazidovima se pomeraju. U većinislučajevačasovnicisaklatnom se zaustavljaju. Pokretnipredmeti se pomeraju. Nezatvoreniprozoriivrata se klate. Tečnostizotvorenihsudova se prosipa. • Mogućesušteteprvogstepenanapojedinimzgradamatipa A. • Moguća je promenaizdašnostiizvora. Karakteristikezemljotresa

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Iskustveno za maksimalne vrednosti ubrzanja tla Karakteristikezemljotresa →

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Seizmološka karta za povratni period od 500 godina

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Horizontalne oscilacije tla • Maksimalno ubrzanje tla – • Maksimalna brzina tla – • Maksimalno pomeranje tla– • Vreme trajanja zemljotresa –glavni deo zemljotresa • Predominatni period – Frekventni sastav oscilacija Inženjerske karakteristike zemljotresa Vertikalne oscilacije tla

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO • Akcelerogram –Zapis komponenata ubrzanja tla u određenom pravcu prikazan u funkciji vremena. Akcelerogram Maksimalno ubrzanje tla Glavnideozemljotresa

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Frekventni sastav zemljotresa Spektarodgovora zemljotresa Predominantne periode

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Dejstvo zemljotresa na objekte - Seizmičke sile

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Dejstvonaobjekte– Haiti 2010, M 7.0

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Dejstvonaobjekte– Japan, Kobe 1985, M 6.9

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Dejstvonaobjekte–Japan, Niigata, 1964, M 7.4

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Dejstvonaobjekte – Cunami, Japan, 2011, M 8.9

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Lokalniuslovitla • uticaj rubnih uslova osnovne stene - interferencija zemljotresnih talasa (L1, L2) • nagib aluvijalnih slojeva (F-G-H) • položaj građevina na bregu (B) • klizišta nanosa na strmim padinama – lavine tla (H)

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Lokalniuslovitla • količina vode i sastav tla – likvefakcija • sleganje temeljnog tla (h1, h2) • blizina raseda – skriveni rasedi (3) • cunami za građevine u blizini mora • dinamička svojstva tla na mestu gradnje

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Lokalniuslovitla

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO • Predstavljakoličnikmaksimalnogubrzanjamasesistemasamaksimalnimubrzanjemtla, odnosnonormiranispektarapsolutnogubrzanjazadatufunkcijuubrzanjatla. Amplifikacija maksimalnog ubrzanja tla

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Likvefakcija – Japan, Niigata, 1964, M 7.4

Dinamikakonstrukcijaizemljotresno inženjerstvo ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO Likvefakcija – Japan, Chuetsu, 2004, M 6.8

Shanghai's "Lotus Riverside” June 27 2009

DINAMIKA KONSTRUKCIJA I ZEMLJOTRESNO IN ŽENJERSTVO