XIV. Műszaki Tudományos Ülésszak - Kolozsvár, Dr. GOBESZ F. Zsongor (Románia), Dr. KEGYES Csaba (Magyarország)

XIV. Műszaki Tudományos Ülésszak - Kolozsvár, 2013.11.23.

Dr. GOBESZ F. Zsongor (Románia), Dr. KEGYES Csaba (Magyarország)

A Kárpát-medence szeizmicitása A medence-aljzat sávos, parketta-szerű szerkezete több lemezdarabból áll össze, melyek részben összeforrtak és már inaktívak Geológiailag a néhai Tethys óceán egyik üledékgyűjtő medencéje, melyből az alpi orogén fázis során kiemelkedtek a Kárpátok

A Kárpát Kárpát-medence medence földrengései már 463 óta ismertek, elég széles irodalom foglalkozik a leírásukkal.

Egy terület szeizmicitásának, földrengés veszélyességének vizsgálata a múltban keletkezett földrengések számbevételét jelenti. jelenti AAKárpát-medence tengere Kárpát-medenceoligocén pliocén tengere

Nyomott törésvonal (Thrust Fault) Merőleges törésvonal (Normal Fault)

L Lemezmo ozgások

Ütkőző kúszás (Strike Slip)

Feszültségek

A. Caporali et al. / Journal of Geodynamics 45 (2008) 246–256

Történelmi áttekintés

Tanulmányok: Komáromi földrengések: Grossinger (1783), Kitaibel és Tomtsányi (1814), Zsolnai földrengés: Kornhuber, Schmidt, Hunfalvy (1858) és Jeitteles (1859), Erdélyi földrengés: Koch, Schuster (1881), Zágrábi földrengés: Hantken, Torbar (1882), Wahner (1883), Ljubljanai földrengés: Suess (1897) izoszeiszták

1880 - ’81: Földrengési Bizottság (Magyarhoni Földtani Társulat) Vasúti állomásokban elhelyzett mérőműszerek (Kövesligethy, Schafarzik) – 1914! Földrengések a Kárpát-medencében 455 – 1995 között: Réthly (1952): 455 – 1918, 1997 földrengés, Csomor és Király (1962): 1880 – 1956, 873 földrengés, Zsíros, Mónus és Tóth (1988): 5022 földrengés, Zsíros (2000): összesen 20.478 földrengés...

Jelentősebb földrengések a Kárpát-medencében Dátum

Epicentrum

m

I0

Helység

456 – 1600 között: 456.09.07

47.24N, 16.62E

6.3

9.0

Savaria / Szombathely (HU)

1107.02.12

45.70N, 26.60E

5.9

7.0

Vráncsaföld / Vrancea (RO)

1196.02.13

45.70N, 26.60E

6.4

8.0


1599.08.04

45.70N, 26.60E

5.9

7.0

Háromszéki havasok / Muntii Vrancei (RO)

1599.10.01

47.76N, 18.12E

5.6

8.0

Komárom / Komarno (SK)

1601 – 1700 között: 1604.05.03

45.70N, 26.60E

6.4

8.0


1605.12.24

45.70N, 26.60E

6.4

8.0


1660.02.08

45.70N, 26.60E

5.6

6.5


1681.08.19

45.70N, 26.60E

6.4

8.0


1681.11.24

45.60N, 26.00E

4.3

4.0

Barcaság / Tara Bârsei (RO)

1701 – 1800 között: 1701.06.12

45.70N, 26.60E

6,2

7,5


1703.07.28

48.86N, 20.93E

4,6

6,5

Gölnitz / Gelnica (SK)

1711.10.11

45.70N, 26.60E

5,9

7,0


m – magnitúdó; I0 – epicentrumbeli intenzitás

Jelentősebb földrengések a Kárpát-medencében Dátum

Epicentrum

m

I0

Helység

1801 – 1900 között: 1802.10.26

45.70N, 26.60E

7.2

9.5


1802.11.07

45.70N, 26.60E

5.4

6.0


1900.01.29

46.01N, 21.13E

3.9

5.5

Vinga – Varjas / Vinga – Varias (RO)

1901 – 1995 között: 1901.04.02

45.51N, 20.64E

5.0

7.0

Nagytorák / Begejci (SRB)

1908.10.06

45.50N, 26.50E

6.8

8.0


1929.11.01

45.90N,, 26.50E

6.2

6.5

Kézdivásárhely y / Targu g Secuiesc ((RO))

1934.03.29

45.80N, 26.50E

6.6

8.0


1940.10.22

45.76N, 26.42E

6.2

7.0

Komandó / Comandău (RO)

1940 11 10 1940.11.10

45 77N 26.73E 45.77N, 26 73E

73 7.3

90 9.0


1977.03.04

45.77N, 26.76E

7.2

9.0


1985.08.15

47.05N, 18.09E

4.9

7.0

Berhida (HU)

1986 08 30 1986.08.30

45 54N 26.31E 45.54N, 26 31E

69 6.9

80 8.0

Há Háromszéki éki h havasok k / Muntii M tii Vrancei V i (RO)

1990.05.30

45.85N, 26.66E

6.6

8.0


1991.12.02

45.47N, 21.18E

5.6

7.5

Vejte-Grád / Voiteg (RO)

1992.03.02

45.91N, 21.56E

4.6

Temesvár / Timisoara (RO)

1995.02.02

46.39N, 22.31E

4.3

Zaránd-hegység / Muntii Zărand (RO)

1995.08.25

45.36N, 17.69E

4.9

6.5

Pozsega / Požega (HR)

RÉGI MÉRETEZÉSI ELJÁRÁSOK Sieberg:

J g Z a1  bhG  P

H i (S i ) 

Qi  a i  c  Qi g

b h

Z

Nagy Kürosz síremléke (i.e. 6. század, Paszargadai)

„Konvencionális statikus eljárás“ (1800-as évek), kétféle tehetetlenségi erővel: - lassú rezgések:

S1 = k1 · P

- gyors rezgések:

S2 = k2 · P

Együtthatók k1 k2 c1 = 1.50 k1 c2 = 1.50 k2

(a globális együttható szorzója: 1.50)

Dinamikus méretezési elmélet (1900-as évek közepe): b = as / ag

n

xik · S Qk· xik

→ „modális vizsgálat“

ηik =

k=1

n

S Qk· xik2

k=1

7 1/40 1/8 0,0375 0,1875

Intenzitás 8 1/20 ¼ 0,075 0,375

9 1/10 ½ 0,150 0,75

ROMÁN SZEIZMIKUS SZABÁLYZATOK „Decizia nr.84351” (MLPC, 1941), Ideiglenes előírás a földrengés okozta károsodás megelőzésére és a károsodott épületek visszaállítására, visszaállítására 9 oldal „Decizia nr.60173” (MLPC, 1945), Útmutató a földrengések okozta károk megelőzésére, a Legfelső Műszaki Tanács (CTS) jóváhagyásával (M.O. nr.7/1945), 10 oldal STAS 2923-58 (1958): Általános tervezési előírások földrengéses területeken. Szeizmikus terhek, a Román Népköztársaság Szabványosító Bizottsága (1. kötet: 132 oldal, 2. kötet: 97 oldal) P.13 P 13-63 63 (1963): Földrengéses területeken levő lakó lakó- és ipari épületek tervezési szabványa, szabványa (CSCAS, 306/1963.07.18), 39 oldal n KS Intenzitási zóna S  c  Q  K S       Q   S k  c  Q Oszt. jellemzők I I. II. III. IV. V.

Monumentális és nagyon fontos építmények, szerkezetek Minden, kivéve ami I, III, IV and V Egyszintes ipari, energetikai épületek 50 személy él ffeletti l tti fé férőhellyel őh ll l Egyszintes lakó-, köz- és kereskedelmi épületek Ideiglenes építmények, kevésbé fontos szerkezetek k t k

Intenzitási zóna 7 8 9

7 8

8 8

9 9

7 7

8 7

9 8

7

7

8

Nem szükséges számolni á l i

i

c  K S       0,02

7 6

7

8 7

KS 0.025 0.050 0.100

9

Megengedett M d tt talajnyomás t l j á az alapozásnál [ kg / cm2 ]: s ≥2

0,6 ≤  = 0,9 / T ≤ 3

s <2

7

Gyenge, lazább, nedves talaj

 = 1,25 · 0,9 / T ≤ 3

 = 1,50 · 0,9 / T ≤ 3

Ekvivalencia együttható () terhelési tényezővel: Alap nyíróerő (tömeg szerinti eloszlás): 2

n  Q u   k k   1    c   n 2 Q Q u    k    k k   1  1 Teher fajta

Sk  S 

Mi d Minden, ki é 2 és kivéve é 3

n

Q

k

 uk

or

S k  K s     k  Qk

 k  uk   n

1

Qk  u k

Q

k

 uk2

1

ténye ző

1 Önsúly 1,0 (gépek, felszerelések is) Hordott részek: 2 Hóteher 08 0,8 Tartályok, raktárak, S  c  Q 1,0 emelők Hasznos Lakó- és Külső,, belső falak 3 terhek 0,8 , középületek Korlátok, külső / belső Ipari építmények, 0,8 díszitések, alascony kivéve 1-esbelit. tornyok, kémények Erkélyek rácsok, Erkélyek, rácsok ipari Csillapítási együttható:berendezések tartó elemeken Szerkezet típus ψ 1 1.

Qk  uk

10 1,0

2. Vasbeton keretek, vasbeton oszlophoz fogott tetők

1,2

3. Magas 3 Magas, hajlékony építmények építmények, egyedülálló kémények, víztornyok, antennák, tornyok

15 1,5

Kezdeti feltétel egyszeS rűsített számoláshoz: Méretezési együttható, együttható

n

S

 0,02  Q

i

Szeizmikus teher iránya

c

7

8

9

0,075 ,

0,150 ,

0,300 ,

Felületre merőlegesen

0,35

0,70

1,40

bármely

0,25

0,50

1,00

bármely

Szerkezeti rész

Növelendő teher, igénybevétel

Húzott - nyomott elemek Oszlop-tartó gerenda N Nagyon tterhelt h lt kkonzoll

Axiális teher

Hosszú konzol

k

Oszlop igénybevétel T lj gravitációs Teljes itá ió teher a konzolon Teljes gravitációs teher a konzolon

Növekmény % 7 8 9 25 50 100 25 25

50 50

100 100

12.5

25

50

P.13-70 (1970): Földrengéses területeken levő lakó- és ipari épületek tervezési szabványa (MCI és CSEAL), 63 oldal n

S  K S         Q   S k

Oszt.

KS / Szeizmikus zóna

Épület, szerkezet

i

0,60   

I.

0,8  2,00 T

Szerkezet fajta Tartókeret Vb falszerkezet Falazat Magas, hajlékony, toronyszerű építmény, építmény kémény Víztorony Minden más ami nem szerepel feljebb

Ψ 1,0 1,2 1,3 1,8 2,0 1,2

Legjelentősebb dolog - szeizmikus hézag számítása szomszédos építményeknél [cm]:



  2  40   c1  T12  

H H    c2  T22  H1 H2 

II. III. IV.

Nagyon fontos épületek: műemlék, művészi, kulturális, földrengés esetén fontos, gazdaságilag nagyon jelentős Minden más ami nem I, III, és IV Egyszintes lakó-, köz-, kereskedelgy ipari p építméynek p y mi vagy Ideiglenes építmények, kevésbé jelentős szerkezetek

6 0,03

7 0,05

8 0,08

9 0,12

-

0,03 0,02

0,05 0,03

0,08 0,05

-

-

-

0,03

Az ekvivalencia együtthatónál magasabb rezgési módok is számításba jöhettek: 2 n Feltétel az első rezgésmódnál:

F1  c1  Q  0,02  Q

  Q    k ,i k ,i   i  c  1  1,0 n     2  Qk    Qk ,i   k ,i   1 1 

Alapozási közeg

φ

Közönséges, természetes talaj Sziklás, köves, vagy más tömör talaj Agyagos, gy g , homokos,, laza nedves ((w> 20%) %) iszapos p talaj, j, megemelkedett talajvízszint

1,0 0,8 1,5 ,

Az 1977 március 4.-i földrengés tanulságai új szeizmikus védettségi-zóna térképhez és új előírásokhoz vezetett.

P.100-78 és P.100-81

Szeizmikus zóna

6

6½

7

7½

8

8½

9

KS

0,06

0,09

0,12

0,16

0,20

0,26

0,32

S r  K S   r     Q

0 07 (P.100-81) 0,07 (P 100 81)

Fontossági osztályok: - magas (z.i.+ 1), - közepes (z.i.) (z i ), - alacsony: a, b (z.i.- 1), c (nem)

Természetes talaj: Sziklás, kavicsos, tömör, kemény talaj: Homokos, agyagos, laza:

Hézag számítás (szomszédos épületek között) a magasabb 897 6K1 rezgési módok figyelembe 867 S 2 vételével: 2

 T    ck ,r  g   r  ;    1   2  2  2  

cm

Relatív kihajlás: HL / 200, HL / 150

KS

A 0,32

0,75 , ≤ r = 0,8 , · 3 / Tr ≤ 2,00 , 0,60 ≤ r = 1,3 · 3 / Tr ≤ 2,50

Építmény, szerkezet típus Merev fal, kombinált fal-keret szerkezet - Fsz + 4E, H ≤ 15 m, - Fsz + 5E vgy több, H > 15 m Többszintes tartókeret szerk. - 1 nyílással, - több nyílással Egyszintes ipari építmények - 1 nyílással, - több nyílással Tartályok, tárolók, raktárok Toronyszerű építmények, kémények Víztornyok

P.100-90 és P.100-92 2 térkép: - Tc (sarok periódus), - új védelmi zonák.

0,75 ≤ r = 3 / Tr ≤ 2,00

I. -

S r  cr  G cr    K S   r   r 

Makro-szeizmikus védelmi zóna B C D E 0,25 0,20 0,16 0,12

F 0,08

Ψ 0,30 0,25 0,25 0 15 0,15 0,20 0,15 0,25 0,35 0,35

életfontosságú épületek (földrengés alatt is működniük kell). II. - földrengés rombolásainak korlátozásában, felszámolásában fontosak. III. - egyéb épületek IV. - kevésbé fontos, jelentéktelen épületek I. II. III. IV. 1,4 1,2 1,0 0,8 α

Dinamikus együttható:

r = 2,5 r = 2,5 – (Tr – Tc ) ≥ 1

- más görbe: 2

n   Qk ,i   k ,i   i  c  1 n    2  Ekvivalencia tényező a tömeg és  Qk    Qk ,i   k ,i   1  1 a rezgési mód függvényében:

Tr ≤ Tc Tr > Tc

Merevségi- és tömegközpont → csavarodás

M = SS·ee ; e = e1 ± e2 → alap nyíróerő csökkentés

Az 1940-es és 1977-es földrengések tanulságai → izoszeiszták, makró-zónák (STAS 11100/1-77)

A P.100-92 11. és 12. fejezetei módosítva és bővítve lettek 1996-ban (MLPAT)

P 100-1/2006 Talajgyorsulási térkép (agR, ÁVI = 100 év): Viselkedési tényező: q = qm· qS = qm ·qSd ·qR

Ellenőrzési sarokperiódus (Tc) térkép:

Tervezési spektrum:

(Bánát) eltérő válaszspektrum

Átleg Visszatérési Intervallum

Rugalmas válaszspektrum:

S e T   a g   T 

T  TB

TB  T  TC TC  T  TD T  TD

 T   1 

 0  1  T TB

 T    0

TC T TC  TD  T    0  T2

 T    0 

100 év a Teherbírási Határállapothoz (ULS)

Ellenőrzési periódus értékek zóna: Z1 Z2 Z3 TB [s] 0,07 0,10 0,16 TC [s] 0,7 1,0 1,6 TD [s] 3 3 2

A talaj osztályozása EC8 szerinti. 2

 T  Rugalmas g talajmozgás: j g S De T   S e T     2    Függőleges rezgés: TBv = 0.1 TCv TCv = 0.45 TC TDv = TD

Számítási példa ... és következtetések 0.20

L éf Lengésforma

1

0.18

Tengely irány 0.16T [s]

Szabvány: 0.14

X 1

2



Y

0,345 0,212 2

0,148

X

3



Y

0,065 0,052

X

Y

0,041 0,032 0,026

0,0738

0,0144

0,0063

P 13 70 P.13-70

0 054 0,054

0 0106 0,0106

0 0046 0,0046

P.100-78 0.10

0,0736

0,0144

0,0063

P.100-81

0,0775

0,0144

0,0063

0,082

0,016

0,007

0.12

0 08 0.08

P.100-90

0,024

A globális szeizmikus együtthatók értéke:

3

P.13-63



0.06 0.04

Eurocode 8 ((SR EN 1998-1:2004 + NA)) és P100-1/2006 (η = 0,8165; , ; q = 3,0) , )

Se(T)

0,473

-

-

0,184

-

-

0,102

-

-

SDe(T) 0.02

0,193

-

-

0,078

-

-

0,054

-

-

00 6

P1 00 -1 /2

P. 10 090

P. 10 081

P. 10 078

P. 13 -7 0

P. 13 -6 3

0.00 lakóház, cella szerkezettel (2,75 m szintmagassággal). 15 cm vastag monolit 5 szintes vasbeton falak melyek együttdolgoznak a tartókerettel (30x45 cm-es oszlopok, 25x30 cm-es harántirányú gerendák, 20x30 cm cm-es es előregyártott homlokzati gerendák) és 12 cm vastag előregyártott födémpanel (13 cm-es hangszigetelő rétegrenddel), illetve egykarú monolit vasbeton lépcsők. 15 cm vastag Ytong réteg a falakon, 30 cm vastag a homlokzaton.

in memoriam

CSÁK Béla

Victor GIONCU

1926 – 2013

1933 – 2013

XIV. Műszaki Tudományos Ülésszak - Kolozsvár, Dr. GOBESZ F. Zsongor (Románia), Dr. KEGYES Csaba (Magyarország)

Recommend Documents