Dr. ing. Andrei Țurcanu
La 4 martie 1977, România a fost supusă, pentru a doua oară în secolul XX, la solicitări seismice puternice, după 10 noiembrie 1940. În câteva zeci de secunde, în București, la 4 martie 1977, s-au prăbușit peste 30 de clădiri, generând aproximativ 1.500 de victime (peste 80% dintre victime au fost în București). În întreaga Românie au fost peste 11.000 de răniți și aproximativ 35.000 de clădiri s-au prăbușit sau au fost grav avariate.
Epicentrul cutremurului din 4 martie 1977- ca și al celui din 10 noiembrie 1940- a fost localizat în zona Vrancea, cea mai activă zonă seismică a României. Caracteristicile cutremurului din 4 martie 1977: durata – aproximativ 55 secunde; magnitudine – 7,2 pe scara Richter; adâncimea focarului – aproximativ 95 km. Caracteristicile cutremurului din 10 noiembrie 1940: durata – aproximativ 46 secunde; magnitudine – 7,4 pe scara Richter; adâncimea focarului – aproximativ 135 km.
Valoarea distrugerilor provocate de cutremurul din 4 martie 1977 a fost estimată la 2 miliarde de dolari.
O întrebare frecventă adresată inginerilor constructori: ”Care sunt condițiile ce trebuie îndeplinite din punct de vedere al proiectării și execuției construcțiilor, indiferent de destinația acestora, astfel încât să fie sigure și economice?”.
Această întrebare nu are un răspuns simplu, însă atenția se îndreaptă asupra ductilității și chiar a opoziției dintre siguranță și economicitate. Din acest punct de vedere, dacă trebuie comparată siguranța cu prețul de cost, aceasta trebuie exprimată în termeni economici.
Deocamdată nu există un răspuns universal la întrebarea: ”Ce condiții trebuie îndeplinite pentru a obține o structură de rezistență sigură?”. Răspunsul la această întrebare depinde de mai mulți factori: amplasamentul construcției respective, de nivelul cunoștințelor tehnice, de posibilitățile de cercetare, de materialele utilizate și, nu în ultimul rând, de controlul calității privind execuția lucrărilor.
În cazul unei solicitări seismice puternice, cel mai bun material utilizat la structurile de rezistență ale construcțiilor nu este cel mai rezistent și nici cel mai ductil, ci acela care este cel mai stabil la degradări ciclice.
Cutremurele puternice sunt produse de obicei de mișcarea pe o fractură a rocilor din scoarța terestră. În general, această mișcare este provocată ca urmare a unei alunecări, de-a lungul unui plan de rupere, denumit falie, ca răspuns la o eliberare de tensiune. Producerea cutremurelor repetate de-a lungul aceleiași falii, pe o perioadă îndelungată, este un fenomen obișnuit.
Pierderile de vieți omenești și de bunuri materiale estimate în bani sunt legate de zona seismică în ceea ce privește centrele populate și de calitatea execuției construcțiilor. Fiecare cutremur, mai mult sau mai puțin puternic, este caracterizat de o magnitudine unică și mai multe intensități.
Numărul victimelor rezultate în urma unui cutremur puternic depinde de mai mulți factori: distanța epicentrală față de centrele populate; tipul structural și destinația construcțiilor ocupate; ora declanșării cutremurului; asocierea incendiilor sau a undelor tsunami; eficiența operațiunilor de salvare.
Predicția și cuantificarea cutremurelor în actuala etapă de dezvoltare a științei – operații imposibile
Ca urmare a celor expuse mai sus, o structură de rezistență “garantată la cutremur“ este practic imposibil de realizat.
Amintim faptul că procentul cel mai mare din volumul construcțiilor civile revine construcțiilor cu destinația de locuințe. Rezolvarea multiplelor probleme generate de dezvoltarea centrelor urbane a impus realizarea pe verticală a clădirilor de locuințe.
Omul, prin natura sa, își petrece mai mult de jumătate din viață în locuință. Clădirile cu destinația de locuințe și spitale au un grad semnificativ de ocupare și, la toate cutremurele, majoritatea victimelor au rezultat din prăbușirea locuințelor.
Este un lucru cert că, pe toată durata de existență a omenirii, se vor produce cutremure, mai mult sau mai puțin violente. Predicția și cuantificarea cutremurelor în actuala etapă de dezvoltare a științei reprezintă, practic, operații imposibile. Tot în categoria certitudinilor intră și preocupările deosebite ale inginerilor constructori și cercetătorilor, inclusiv eforturile autorităților competente și responsabile, de a contribui la limitarea urmărilor catastrofale generate de acțiunea cutremurelor puternice.
Protecția antiseismică a construcțiilor este considerată o acțiune de interes național, prioritățile în domeniul reducerii riscului seismic constituindu-le: clădirile de locuit înalte cu structura de rezistență din beton armat și zidărie din cărămidă, construite înainte de 1940; clădirile înalte construite înainte de 1977, care dețin spații publice la parter sau la alte niveluri ale clădirii; clădiri cu funcțiuni esențiale, a căror integritate pe durata cutremurelor este vitală pentru protecția civilă.
Riscul seismic reprezintă probabilitatea de a se produce efecte negative, avarii și pierderi de vieți omenești sau materiale în cazul producerii unui cutremur puternic, luând în considerare o anumită perioadă de timp. Vulnerabilitatea seismică definește efectele distructive produse de acțiuni seismice puternice asupra unor elemente expuse sau sisteme construite.
În cazul în care vulnerabilitatea seismică este mare, aceasta indică un nivel scăzut de rezistență la acțiuni seismice. Dacă vulnerabilitatea seismică este redusă sau limitată, aceasta poate constribui esențial la reducerea riscului seismic.
Factorul uman nu poate interveni asupra hazardului seismic și, în general, nici asupra construcțiilor care sunt fixe. Vulnerabilitatea acestora, așa cum a fost descrisă mai sus, poate fi redusă prin intervenții (reparații și/sau consolidări), astfel încât riscul seismic să fie cât mai redus.
Intensitatea unui cutremur este definită ca o măsură subiectivă care descrie cât de puternic a fost șocul produs de un cutremur la un anumit moment dat și ce efect a avut acesta asupra oamenilor, construcțiilor și terenului. Diferă în funcție de amplasamentul studiat.
Magnitudinea unui cutremur este definită ca o măsură a tăriei cutremurului sau a energiei eliberate din focar sub formă de unde seismice și se determină instrumental folosind amplitudinea maximă și frecvența oscilațiilor, măsurată pe seismogramele înregistrate în diferite amplasamente.
O construcție, indiferent de destinația sa, supusă la acțiuni seismice puternice, este posibil să aibă ca rezultat un grad de avariere (degradare) semnificativ și, în funcție de acest grad de avariere, se va lua decizia privind consolidarea sau demolarea acesteia.
Consolidarea unei construcții avariate reprezintă o succesiune de operații destul de laborioase și dificile, o procedură mult mai complicată decât proiectarea unei construcții noi. Implică stabilirea soluției de consolidare, întocmirea proiectelor și a detaliilor de execuție, inclusiv execuția efectivă a lucrărilor de consolidare implică cunostințe tehnice multiple și o experiență profesională deosebită.
Proprietarii (persoane fizice sau juridice / autorități publice locale sau centrale) clădirilor încadrate în clasele de risc seismic RsI și RsII trebuie să conștientizeze expunerea în cazul declanșării unui cutremur puternic, aceștia fiind cei în măsură să aplice soluțiile specificate în Rapoartele de Expertiză Tehnică.
Potrivit legislației aflate în vigoare, imobilele, indiferent de destinație (clădiri publice, spitale, unități de învățământ, săli de spectacole, hoteluri, blocuri de locuințe, locuințe unifamiliale etc.) trebuie să dețină și să fie completat la zi “Jurnalul Evenimentelor“, acesta fiind parte integrantă a Cărții Tehnice a Construcției.
“Jurnalul Evenimentelor“ aferent unui imobil trebuie să conțină datele de identificare ale acestuia, respectiv (proprietar/utilizator sau chiriaș, suprafața imobilului, structura de rezistență, finisaje, instalații etc.) și a intervențiilor (reparații, consolidări, extinderi, recompartimentări etc.) care s-au succedat pe durata de exploatare a imobilului respectiv.
Acest document este foarte necesar, deoarece furnizează date cât mai complete în cazul producerii unor evenimente nedorite (cutremure; explozii; incendii; inundații etc.), specialiștii putând identifica mult mai ușor cauzele producerii pagubelor respective.
„Cutremure în Județul Prahova”, o analiză valoroasă în domeniul ingineriei seismice
Județul Prahova, prin intermediul volumului “Cutremure în Județul Prahova”, editat în anul 2010, reprezintă un caz aparte, aici fiind descrise diversele probleme apărute în localitățile județului, ca urmare a efectelor distructive ale cutremurelor din 1940, 1977, 1986 și 1990.
În cele șase capitole ale lucrării, este abordat un subiect de mare actualitate și interes, constituind un material deosebit de util și valoros în domeniul ingineriei seismice și al siguranței construcțiilor, de care pot beneficia deopotrivă inginerii constructori, experții tehnici și verificatorii de proiecte atestați, responsabilii tehnici cu execuția, diriginții de șantier, studenții facultăților de construcții și, nu în ultimul rând, celelalte categorii de cititori interesați de acest subiect. Alături de prof. univ. em. dr. ing. Mihail Ifrim, Doctor Honoris Causa al U.T.C.B., am avut deosebita onoare de a prefața volumul “Cutremure în Județul Prahova“, elaborat de dr. ing. Aurel Nestor, personalitate recunoscută în domeniul construcțiilor din România, cu lucrări de proiectare, expertizare și verificare, cercetare și realizări de prestigiu.
În concluzie, se poate afirma că Ingineria Seismică are ca scop esențial asigurarea proiectării și realizarea unor construcții care, pe durata cutremurelor puternice, să evite pierderea de vieți omenești și distrugerile de bunuri materiale.
