700 likes | 2.12k Views
Predavanje 2: Zemljotresi. Uvod, opšte o zemljotresima Seizmički rizik jednog objekta -Procena seizmickog hazarda -Uticaj lokalnih uslova tla -Seizmička otpornost konstrukcije Metode za redukciju seizmičkog rizika Zaključak. SEIZM IZAM (s kup svih seizmi čkih pojava).
E N D
Predavanje 2: Zemljotresi • Uvod, opšte o zemljotresima • Seizmički rizik jednog objekta • -Procena seizmickog hazarda • -Uticaj lokalnih uslova tla • -Seizmička otpornost konstrukcije • Metode za redukciju seizmičkog rizika • Zaključak
SEIZMIZAM (skupsvihseizmičkih pojava) Mikroseizmičke pojave – registrovane seizmografima Makroseizmičke pojave – čovek registruje svojim čulima Megaseizmičke pojave- razaranje objekata i drastične deformacije u Zemljinoj kori • ZEMLJOTRES- svako pomeranje tla izazvano • oslobađanjem energije u litosferi • seizmologija – naučna disciplina koja proučava zemljotrese • seizmotektonika - naučna disciplina koja proučavatektonske procese koji • dovode do pojave zemljotresa
VRSTE I TIPOVI ZEMLJOTRESA • PRIRODNI ZEMLJOTRESI: • Tektonski zemljotresi- usled pokreta masa u Zemljinoj unutrasnjosti. Vezani su za rasedanje i nabiranje Zemljine kore. To su najjači i najčešći zemljotresi • fore shock, glavniudar, after shock. • Vulkanskizemljotresisuuslovljenivulkanskomaktivnošću. Obicnoprethodeerupcijamavulkana. Mogu da buduznatnejačine, alisuredovnomalograsprostranjenja. • Urvinskizemljotresinastajuoburvavanjemtavanicapećina. najcešće se javljaju u krečnjačkimpredelima. Zahvatajuneznatnaprostranstva i slabesujačine. • VEŠTAČKI ZEMLJOTRESI:nastajuradomčoveka. • podzemnaeksploatacija, miniranje... • nuklearne probe • indukovani zemljotresi
UZROCI POJAVLJIVANJA ZEMLJOTRESA naponska stanja u litosferi širenje i kontrakcija litosfere
MESTA NASTANKA ZEMLJOTRESA granične oblasti litosfernih ploča
Cunami kao posledica zemljotresa Veliki zemljotres kod Sumatre praćen "cunamijem“ 2004 Pod udarom su bile sve obale od Sumatre do juga Indije i Šri Lanke Konačan broj ljudskih žrtava oko 300 hiljada.
ELEMENTI ZEMLJOTRESA I SEIZMOLOŠKA TERMINOLOGIJA Žarište - mesto rasedanja koje inicira zemljotres Hipocentar (fokus) - centar žarišta zemljotresa, odnosno mesto odakle polaze seizmički talasi. Epicentar- oblast na površini gde se potres najjače oseća.
SEIZMIČKI TALASI Zemljotres se na povrsini tla manifestuje pomeranje: vertikalno - blize epicentru horizontalno – dalje od epicentra Pomeranja su posledica seizmičkih talasa, uzdužnih (longitudinalnih) i poprečnih (transverzalnih). longitudinalni talasi – P-talasi vibracija čestica stenske mase u pravcu kretanja talasa izazivaju komresiju i rastezanje materijala brzina zavisi od gustine materijala V=5-13,8 km/s prolaze kroz sve sredine transverzalni talasi – S-talasi vibracija čestica stenske mase normalno na pravac kretanja talasa samo kroz čvrste sredineV=3,2-7,3 km/s površinski talasi – rezultat dejstva P i S talasa laveovi talasi - vibracija čestica u horizontalnoj ravni, paralelno površini Zemlje normalno na pravac kretanja talasa rejlijevi talasi – oscilacija čestica kružno, naviše i naniže
INSTRUMENTALNO REGISTROVANJE ZEMLJOTRESA • seizmografi • akcelerografi • seizmoskopi Seizmogram
INŽENJERSKO TRETIRANJE ZEMLJOTRESA Akcelerogram - prirodni -sintetički(veštački) Spektar odgovora Fekfentni sastav zemljotresa primer sa vojskom....
PRATEĆE POJAVE ZEMLJOTRESA akustične seizmičke pojave - različite zvučne manifestacije - brontidi – tutnjave (trenje blokova u litosferi i vibracije tla) svetlosne pojave - trenutni odsjaj (pražnjenje statičkog elektriciteta) pojava vatre - emanacija zapaljivih gasova iz razlomnih zona - kidanjem električnih vodova i gasnih infrastrukturnih pravaca
oscilacije geomagnetskog i gravitacionog polja promene električnog potencijala deformacije reljefa - pukotine - izdizanja - spuštanja - nastanak i nestanak različitih formi reljefa
ODREĐIVANJE JAČINE ZEMLJOTRESA Magnituda (M)- relativna mera količine oslobođene energije u hipocentru neimenovan broj (1 – 9). Magnituda ne zavisi od dubine hipocentra (zarišta). Rihterova magnitudna skala (Charls Richter, 1935matematički definisao magnitudu kao energetsku meru dogođenog zemljotresa)
Najveće registrovane magnitude Top12 zemljotresa sa najvećom magntudom 5 se dogodilo za poslednjih 8 godina!!!!!
Intenzitet(I)zemljotresa- stepen površinskih efekata zemljotresa na građevinskim objektima, tlu, ljudima. Merkalijeva (MCS – Mercali-Cancani-Siebergovu) skala, I - XII stepeni ekvivalentne, ali znatno detaljnije skale: EMS-98 (Evropska Makroseizmicka Skala, 1998), MSK-64 (Medvedev - Sponhauer - Karnik skala, 1964). Skale intenziteta su opisne i tekstualno izražavaju efekte zemljotresa na zamljinoj površi. Snaga zemljotresa opada sa udaljenjem od hipocentra. Intenzitet zemljotresa na zemljinoj površi značajno zavisi od dubine zarišta zemljotresa ali i od rastojanja tačke posmatranja do epicentra
TRUSNE OBLASTI U SVETU - Cirkumpacifička oblast - Oblast Atlanskog okeana - Alpsko-Himalajski pojas
MOGUĆNOST PREDVIĐANJA ZEMLJOTRESA Dugoročne prognoze – karakter trusnih oblasti, ciklusi ponavljanja zemljotresa, veličina magnituda, maksimalni dogođeni intenziteti... - seizmičke karte seizmoaktivnih zona (max intenzitet potresa) - karte povratnih perioda Kratkoročne prognoze – seizmički instrumenti Seizmički hazard – verovatnoća pojavljivanja određenog zemljotresa u određenom vremenskom periodu Prognoza mogućih potresa u Srbiji za narednih 100 godina: 9º MCS – Rudnik, Kopaonik, Lazarevac, Svilajnac, Uroševac, Gnjilane 8º MCS – Fruška Gora, Ada, Kanjiža, Kosmaj, dolina Velike Morave, Krupanj, Loznica 7º MCS – širi proator Srbije 6º MCS – jugozapadna Srbija
SEIZMIČKA REGIONALIZACIJA Utvrđivanje seizmičkih karakteristika određenog područja Karte seizmičke rejonizacije • Pravilnost u pojavljivanju zemljotresa: • - Centralna i zapadna Srbija • (Kolubarski basen, Područje planine Rudnik, Krupanj) • - Dolina Velike Morave • (Svilajnac-Jagodina) • Kopaonik • Depresija Kosova i Metohije • Leskovačka kotlina • Vranjska kotlina
GDE SE U SVETU IZUČAVJU ZEMLJOTRESI ? • SAD • Japan • Evropa
Od čega zavisi seizmički rizik jednog objekta (zgrada, put...)? • Seizmički Hazard na posmatranoj lokaciji • Lolalni uslovi tla • Konstrukcija objekta
KATEGORIJE VAŽNOSTI OBJEKTA Objekti van kategorije, s obzirom na velik značaj koji imaju, ne potpadaju pod ovaj pravilnik i zahtevaju kompleksnije i preciznije metode proračuna seizmičkog dejstva, kao i detaljno proučavanje seizmičnosti lokacije sa određivanjem projektnog i maksimalnog zemljotresa na osnovu istraživanja seizmičkog rizika. Objekti I kategorije, ukoliko su van seizmičkog područja, analiziraju se prilikom projektovanja na opterećenja intenziteta koje odgovara VII stepenu seizmičnosti Objekti IV kategorije se ne projektuju na dejstvo seizmičkog opterećenja.
1. Analiza seizmičkog hazarda • Mape seizmičkog hazarda (zvanične...) • Geofizička i geološka ispitivanja • Rezultati intrumentalnih merenja • Istorijski podaci... • Pravilnici o građenju... • Analiza može biti -deterministička -probabilistička Učestalost(1/godina) KRIVA SEIZMIČKOG HAZARDA Seizmički hazard (I)
2. Lokalni uslovi tla Sleganje Gubitak mehaničkih karakteristika tla ispod temelja objekta usled vibracija • Klizanje tla • pokretanje tla na padinama (klizanje) • odlamanje kamenih blokova • nastanak odrona i pokretanje lavina. Likvefakcija tla vodom zasićeni granularni materijal privremeno izgubi čvrstoću i ponaša se kao tečnost.
NEPOVOLJNA INTERAKCIJA TLA I KONSTRUKCIJE
KARAKTERISTIKA OBJEKTA BITNA ZA SEIZMIČKU OTPORNOST - GLAVNA NOSEĆA KONSTRUKCIJA
Efekat mekog prizemlja Koncept da se potroši što više energije
Redukcija seizmičkog rizika • Sociološki aspekti (voda u Kraljevu, radio i TV stanice u Japanu) • Pravilnici o građenju (stalno se poboljšavaju) • Unapređenje infrastrukture • Zakoni • Edukacija, prevencija... • Potrebno je vreme...
seizmički hazard & rizik prikupljanje činjenica & mišljenja PROTOK INFORMACIJA I ČINIOCI UKLJUČENI NA REDUKCIJI SEIZMIČKOG RIZIKA Porocena seizmičkog hazarda Inženjeri,geolozi,seizmolozi Metode smanjenja rizika za gradjevinske objekte i naselja Inženjeri, Arhitekte, Geolozi, Naučnici,Preduzimači, industrija Prihvatljivi kriterijumi rizika Zajednica PROCENA SEIZMIČKOG RIZIKA Društveni i ekonomski gubici Ljudske žrtve, invalidi, gubitak zaposlenih, materijalna šteta, gubitak resursa, kulturnih dobara, politički uticaj Inženjeri, arhitekte, stručnnjaci za osiguranja, planeri, istoričari MERE ZA REDUKCIJU RIZIKA SOCIO EKONOMSKI BENEFIT VS. TROŠKOVI MERA NA REDUKCIJI RIZIKA JAVNA DEBATA Informatori Inženjeri, arhitekte, projekt menadžeri, eksperti za osiguranje, menadžeri rizika, planeri, predavači, sociolozi, istoričari, ekonomisti Vlasnici dobara i rukovodioci Zakonodavna i izrvršna vlast Vlada i lokalne samouprave Posmatrači
ZAKLJUČAK • Zemljotresi - najdestruktivniji prirodni hazard • Procena seizmičkog hazarda prvi korak u smanjenju rizika zavisi od važnosti objekta koji analiziramo • Građenje DOVOLJNO SIGURNIH objekata i naselja i DOVOLJNO TAČNA procena otpornosti postojećih seizmički aktivnim područjima zahteva izuzetno inženjersko znanje i veštine • Procena seizmičke povredljivosti (ranjivosti) i rizika kompleksan i nezahvalan posao • Uloga zajednice presudna pri smanjenju seizmičkog rizika