Kolegij Potresno inženjerstvo - GFOSgfosweb.gfos.hr/portal/images/stories/studij/sveucilisni...to je grani čna površina na kojoj je Andrija Mohorovi čić (1909) ustanovio iznenadni

Kolegij Potresno inženjerstvoKolegij Potresno inženjerstvoKolegij Potresno inženjerstvoKolegij Potresno inženjerstvo

Grañevinski fakultet u Osijeku

ZAŠTO KOLEGIJ “POTRESNO INŽENJERSTVO” ?

ZASLUŽUJE LI TO TEK JEDNO OD MOGUĆIH DJELOVANJA ?ZASLUŽUJE LI TO TEK JEDNO OD MOGUĆIH DJELOVANJA ?

Slijedi nekoliko argumenata

Year Location Richter Number

1811-1812 New Madrid earthquake, Missouri (a series of quakes from December 1811 to March 1812)

8.0-8.3

1899 Yakutat Bay earthquake, Alaska 8.3-8.6 (estimate) 1906 San Francisco earthquake, California 7.7-8.25 (estimate)

1960 Chilean earthquake, Chile 9.6 (disagreement on magnitude)

1964 Alaskan earthquake, Alaska 8.5 1971 San Fernando earthquake, California 6.5 1971 San Fernando earthquake, California 6.5 1976 Tangshan earthquake, China 8.2 1985 Mexico City earthquake, Mexico 8.1 1988 Armenian earthquake earthquake, Armenia 6.9 1989 Loma Prieta earthquake, California 7.1 1990 Northwest Iran earthquake, Iran 7.7

1994 Bolivian earthquake, South America 8.3 (largest deep quake on record)

1994 Northridge earthquake, California 6.8 1995 Kobe earthquake, Japan 6.8

an Francisco earthquake, California, 1906, Richter 7.7-8.25 (estimate)

San Fernando earthquake, 1971, Richter 7.7-8.25 (estimate)

Mexico City earthquake, Mexico, 1985, Richter 8.1

Northridge earthquake, California, 1994, Richter 6.8

Kobe earthquake, Japan, 1995 , Richter 6.8

Earthquake in Taiwan, 1999

Taiwan earthquake

Date: 21 September 1999, Pu-liDead: 2025 Injured: 8565

Affected: 100,000

What happened: The quake, which measured about 7.6 on the which measured about 7.6 on the Richter scale, struck close to the city of Taichung, toppling 13,000 high-rise apartments. More than

1,000 aftershocks were recorded in the next nine hours.

12. siječnja 2010.

Potres na Haitiju 2010, bio je katastrofalni potresmomentne magnitude7,0

222,517 žrtava

Japan, 11. ožujka 2011., 8,9 Mw

Potres magnitude 9,0 (četvrti po veličini nakon 1900. godine) uzrokovalo je podvlačenje tihooceanske tektonske ploče pod sjevernoameričku, što je pomaknulo istočni dio Japana prema Sjevernoj Americi za oko 3,9 metara. Potres je zakrenuo Zemljinu os za 16,5 cm, skratio dan za 1,6 mikrosekundi, a Japan je potonuo za oko 61 cm. Kada je japanska istočna obala potonula, na nju su nasrnuli valovi tsunamija.

Potres kao moguće djelovanje?

Ma daj molim Te, ovdje toga nema!Nismo mi Japan!Čemu komplikacije, jednom u tisuću godina!Veći trošak, redukcija arhitektonske ideje!Devastacija!Devastacija!I dosad je stajalo, stajat će i dalje!

Faza Vrijeme Dogañaj Pozitivne reakcije

Negativne reakcije

1 0 Potres Preživjeti Panika2 7 dana Naknadni

potresiSpašavanje

SmještajStrah

3 30 dana Sekundarni potresiSmirivanje

PrevencijaRušenjaPopravci

Traženje krivca:Izvoñač

ProjektantVlast

4 90 dana SanacijeOjačanja

Dugoročni odgovor ljudi na potres

OjačanjaZahtjevi za većom

sigurnošću5 1 god – 10 god Opadanje interesa6 Preko 10 godina Nespremnost

plaćanja zahtjeva seizmičkih propisa i

istraživanjaNepoštivanje i

ignoriranje propisa

7 Novi potres Potres Ciklus se ponavlja Ciklus se ponavlja

POTRES KAO PRIRODNA POJAVA

Osnovni pojmovi

Potres (hrv. još i trus, trešnja; engl. earthquake) je prirodna pojava prouzročena iznenadnim oslobañanjem energije u Zemljinoj kori i dijelu gornjega plašta koja se očituje kao potresanje tla.

Potresna opasnost (engl. earthquake hazard) je fizikalna pojava pridružena potresu koja može biti uzrokom nepovoljnih učinaka na ljude i imovinu. Izraža se kao vjerojatnost pojave potresa odreñene jakosti na odreñenom području u odreñeno vrijeme.

Potresni rizik (engl. earthquake risk) je vjerojatnost pojave da će društvene ili ekonomske posljedice potresa premašiti odreñenu vrijednost na mjestu gradnje („lokaciji objekta“) ili na odreñenom području tijekom odreñenog razdoblja. Izražava se u novčanoj vrijednosti ili u broju žrtava potresa (poginulih i ranjenih).

Potresna oštetljivost (engl. vulnerability) je količina štete prouzročena danim stupnjem opasnosti izražena kao dio vrijednosti oštećenog predmeta.

Rizik = potresna opasnost x potresna oštetljivost

Seizmologija je prirodna znanost koja proučava potrese.

Seizmičnost je učestalost pojave potresa na odreñenom području.

Žarište potresa (hipocentar) je zamišljena točka ili područje u unutrašnjosti Zemlje gdje je nastao potres.

Epicentar je projekcija žarišta na površini Zemlje.Epicentar je projekcija žarišta na površini Zemlje.

Dubina žarišta je udaljenost od epicentra do žarišta.

Nastanak potresa

teorija tektonskih ploča

Nastanak potresa

Zemljina kora i gornji dio plašta

razlomljeni i sastoje se od 15 ploča debljine 50-150 km koje se meñusobno pomiču kao kruta tijela

razmicanje, tlačenje - sudaranje, kliženje i podvlačenjerazmicanje, tlačenje - sudaranje, kliženje i podvlačenje

• na granicama ploča i u njihovoj blizini do velikih sila i naprezanja, a u trenutku kad se iscrpi nosivost materijala, dolazi do naglih pomaka koji su uzrok potresima• karta epicentara potresa dobro se poklapa s granicama tektonskih ploča

• ne mogu se svi potresi ovako objasniti

• same tektonske ploče imaju unutar sebe pukotina i rasjeda, razlomljene su na manje dijelove izmeñu kojih dolazi do unutarnjih naprezanja, a potom i do potresa Most preko Álfagjá brazde

MOHOMOHO--PLOHA PLOHA –– Mohorovičićev diskontinuitetMohorovičićev diskontinuitet

� granica izmeñu Zemljine kore i vanjskoga plašta te unutarnjeg plašta

� to je granična površina na kojoj je Andrija Mohorovičić (1909) ustanovioiznenadni diskontinuitet brzine potresnih valova kao posljedicu razdvajanjaZemljine kore i plašta i slojeva ispod nje.

� dubina - 15-50 km od površine Zemlje � najveći broj potresa dogaña se upravo u tom području Zemlje

(1857-1936)

Prosječna mu je dubina 33 km. Ispod oceana kora je najtanja (5–10 km), dok ispod najviših planina dosiže debljinu od 70-ak km.

Pokušaj da izračuna dubinu žarišta nije uspijevao, sve dok Mohorovičić nije napustio pretpostavku pravocrtnoga rasprostiranja (konstantne brzine) valova potresa. Umjesto toga, predložio je jednostavan eksponencijalni zakon porasta brzine (c) s dubinom: c = c0

(ρ0 /ρ)k Ovaj izraz danas je poznat kao Mohorovičićev zakon.

� slabo mjesto u Zemljinoj kori na kojem su slojevi stijene raspucali i kliznuli

RASJEDIRASJEDI

Ako se pomak dogaña sporo, potresa nema.

Ako je pomak iznenadan, dolazi do potresa.

Rasjedi na površini Zemlje mogu biti vidljivi, ali mogu biti i prekriveni aluvijalnim slojevima.

Nisu svi rasjedi poznati, pa potres može nastupiti iznenada na području za koje sedotad smatralo da nije seizmički aktivno.

Stoga se s vremenom broj i veličina potresnih područja povećavaju.

North Anatolian Fault which runs east-west across Turkey

� pasivni (neaktivni) rasjedi� aktivni rasjedi

� Za projektiranje običnih zgrada neaktivnim se rasjedima smatraju oni koji se nisu pomicali posljednjih 11.000 godina

� Za projektiranje posebnih grañevina, npr. nuklearnih elektrana vrijede � Za projektiranje posebnih grañevina, npr. nuklearnih elektrana vrijede stroži kriteriji aktivnim rasjedom smatra onaj koje se aktivirao više puta u posljednjih 500.000 godina ili jednom u proteklih 35.000 godina

S obzirom na smjer pomicanja, rasijedanje može imati sljedeće oblike:

�razmicanje – novi materijal dolazi iz unutrašnjosti Zemlje�podvlačenje (engl. subduction)�sudaranje (engl. collision)�klizanje po rasjedu

� prostorni (u unutrašnjosti Zemlje)

Potresni valoviPotresni valovi

U trenutku iznenadnog pomaka na rasjedu dolazi do oslobañanja energije, a kroz stijensku masu prostiru se u okolinu potresni valovi.

� površinski (na njezinoj površini)

Brzina širenja P valova je

Prostorni valoviProstorni valovi

a) Primarni (ili longitudinalni, uzdužni) i označuju se slovom P

� izazvani su normalnim naprezanjima u materijalu i pripadnim deformacijama

� čestice osciliraju oko ravnotežnog položaja u pravcu širenja vala. � kod uzdužnih valova dolazi do zbijanja i rastezanja čestica stijene

( ) ( )( ) ( )νν

νρ211

1/

−⋅+−⋅= E

v p

Brzina širenja S valova bitno je niža od brzine primarnih valova:

� kod poprečnih valova dolazi do smicanja odnosno titranja čestica stijene u smjeru poprečnom na smjer gibanja vala

b) Sekundarni (transverzalni, poprečni, engl.shear wave) i označuju se slovom S.

Odnos brzina je približno vp / vs = 2

� budući su S valovi posljedica posmičnih naprezanja isti se prenose samo kroz čvrsta tijela

ρ/Gvs =)1(

5.0

ν+⋅= E

G)1(2 νρ +

= Evs

� rezultante P i S valova na površini.

Površinski valovi Površinski valovi

je prostorna u obliku trokomponentalnoga vala na površini

-Loveovi valovi (L-valovi)

� čestice titraju poprečno nasmjer gibanja vala (u ravnini tla)

-Rayleighovi valovi (R-valovi)

� gibanje je okomito na površinu Zemlje

Pojedini tipova valova - prostiru različitim brzinama

približne uz pretpostavku linearno elastičanog izotropnog kontinuuma kroz koji prolaze

U dubljim slojevima Zemlje iznosi brzina uzdužnih valova iznosi 5-7 km/s, a brzina poprečnih valova 3-4 km/s.

U površinskim slojevima smanjuje se brzina poprečnih valova ovisno o zbijenosti tla na 0,1-1,0 km/s.

Nijedan od ovih valova ne pojavljuju se na površini u obliku PRAVILNIH HARMONIJSKIH OSCILACIJA.

Zbog nehomogenih materijala kroz koje prolaze, zbog refleksija i refrakcija, na površinu stižu kao nestabilna TROKOMPONENTALNA OSCILATORNA KRETANJA BEZ STABILNE PERIODE I AMPLITUDE.

Na grañevine najveći utjecaj imaju poprečni valovi Na grañevine najveći utjecaj imaju poprečni valovi koji daju potresnu pobudu i uzrokuju horizontalno njihanje zgrade. koji daju potresnu pobudu i uzrokuju horizontalno njihanje zgrade.

RegistracijaRegistracija potresapotresa

Vibracije tla mjere se instrumentima.akcelerometri ubrzanje

velosimetri brzinaseizmometri pomaci

Najstariji su seizmografi, tj. instrumenti za mjerenje i bilježenje gibanja Zemljine površine.

Oni rade na načelu njihala čija je perioda titrajavišestruko dulja od perioda potresa.Njihalo, koje je pričvršćeno za okvir instrumentamiruje, a okvir pričvršćen za temelj se giba.Relativni pomaci se bilježe.Seizmografi su osjetljivi instrumenti koji uz velikopovećanje pomaka mogu bilježiti i najudaljenijepotrese (udaljene više tisuća km).To su ponajviše instrumenti seizmologa.

• Kod akcelerometara mora njihova vlastita perioda biti višestruko manja od

najmanje periode koja se želi zabilježiti. Tada relativno pomicanje njihala

bilježi ubrzanje tla.

• Akcelerometar za jake potrese (engl. strong motion accelerometer) bilježi

potrese koji su od interesa za grañevine.

• Aktivira se tek nakon što ubrzanje preñe neku unaprijed postavljenu

granicu (npr. 0,01g).

• Prvi od ovih instrumenata u široj su uporabi unazad 40 godina.

• Danas u svijetu postoji više tisuća (oko desetak) akcelerometara koji su

zabilježili više tisuća potresa širom svijeta. Europska baza podataka

sadrži oko 1000 zapisa.

KvantifikacijaKvantifikacija potresapotresaMagnitudaMagnituda

CharlesCharles RichterRichter uveo koncept magnitude potresa. Richterova magnituda proračunavase po formuli

ML = log (A/A0)

A – amplituda zapisana standardnim Wood-Andersonovim seizmografom naudaljenosti 100 km od žarištaA0 – amplituda dogoñenog potresa u 1/1000 mmL – engl. local

max ML=9,0

iz poznate duljine rasjeda MS = 2,02 + 1,14 logL (L u m)iz površine sloma tla uz rasjed MS = 4,15 + logA (A u km2)iz pomaka rasjeda MS = 6,80 + 1,31 logD (D u m)

Empirijske formule za odreñivanje magnitude iz površinskih valova potresa glase:Empirijske formule za odreñivanje magnitude iz površinskih valova potresa glase:

Ako postoji dovoljno podataka, moguće je izraditi karte prostorne raspodjele potresa – karte s izolinijama magnitude MS (indeks S – engl. surface wave).

Za potrese s dubokim žarištem umjesto magnituda ML i MS rabi se magnituda mb(b – od engl. body) za koju postoje razni empirijski izrazi.

Vremensku raspodjelu potresa moguće je izraditi ako postoje povijesni zapisi potresa za dulje vrijeme.

gdje se konstante A i b utvrñuju za svako promatrano područje posebno.

Broj potresa u jedinici vremenaBroj potresa u jedinici vremena na odreñenom području dan je jednadžbom

logN = A – bM,

Uz logatiramsko mjerilo na osi ordinata i linearno na osi apscisa padajući pravac

opadanje jačine potresa s udaljenošću od žarišta

Dvije takve krivulje dobivene empirijski dane su jednadžbom:a = 5600 ea = 5600 e0,8M0,8M / (R+40)/ (R+40)22 (Esteva, 1973)a = 654 ea = 654 e0,54M0,54M / (R + 20)/ (R + 20)1,331,33 (Naumoski, 1984)gdje je:a srednja vrijednost ubrzanja u cm/s2

R udaljenost promatrane točke od žarišta u kmM magnituda.Zbog nedostatka podataka krivulje ne vrijede za udaljenosti R<15 km.

krivulja atenuacijekrivulja atenuacije

Potresi magnitude veće od 5,0 mogu na slabim grañevinama prouzročiti štetu.

Potresi magnitude 6,0-7,0 su vrlo jaki potresi.

Najveća, do danas, magnituda bila je 8,95 (Aljaska).

Potres Potres jednake magnitude jednake magnitude može može u gusto naseljenom području izazvati veliku štetu, dok u gusto naseljenom području izazvati veliku štetu, dok u nenaseljenom podučju štete nema, a u nenaseljenom podučju štete nema, a

U najnovije vrijeme umjesto magnituda ML i MS rabi se vrijednost MW(momentna magnituda) koja obuhvaća cijeli spektar frekvencija potresa. Numeričke vrijednosti različito proračunanih magnituda ponešto se razlikuju, pa je potrebno uvijek navesti o kojoj se od njih radi.

u nenaseljenom podučju štete nema, a u nenaseljenom podučju štete nema, a ako se potres dogodi na dnu oceana ljudi ga možda neće ni osjetiti.ako se potres dogodi na dnu oceana ljudi ga možda neće ni osjetiti.

Učestalost pojave potresa u razdoblju 1900Učestalost pojave potresa u razdoblju 1900--20002000

OpisOpis MagnitudaMagnituda Prosječan broj potresa Prosječan broj potresa godišnjegodišnje

Vrlo jak > 8 1

Jak 7,0 – 7,9 18

Snažan 6,0 – 6,9 120

Umjeren 5,0 – 5,9 800

Slab 4,0 – 4,9 6200 (procjena)

Neznatan 3,0 – 3,9 49000 (procjena)

Neprimjetan 2,0-2,91,0-2,0

oko 100 dnevnooko 8000 dnevno

EnergijaEnergija potresapotresa

VezaVeza osloboñeneosloboñene energijeenergije ii magnitudemagnitude dana je izrazima:

loglog EE == 1111,,88 ++ 11,,55 MM (erga) (Richter, 1956)loglog EE == 1111 ++ 11,,88 MM (erga) (Rizničenko, 1960)

gdje je:1 erg = 10-7 J (džula), a 1džul (joule) = 1 Nm1 erg = 10-7 J (džula), a 1džul (joule) = 1 Nm

Novija istraživanja i obrada digitalnih zapisa potresa u cijelompodručju frekvencija dovela su do nove zavisnosti u obliku

MM == 00,,667667 loglog EE –– 99,,99

Povećanjem magnitude za jedan stupanj povećava se potresnaenergije za oko 32 puta.

IntenzitetIntenzitetIntenzitetIntenzitet potresapotresa je kvalitativna ili kvantitativna mjera žestinepotresnog gibanja tla na nekom mjestu.

VezaVeza vršnogvršnog ubrzanjaubrzanja ii intenzitetaintenziteta dana je empirijskom formulom(Murphy, 1977):

log a = 0,25 I + 0,25

Zavisnost intenziteta i ubrzanja prema Murphyjevoj formuli

Intenzitet I Vršno ubrzanje a u cm/s2

5 326 567 100 (100)8 178 (200)9 316 (300)

Za ponašanje grañevine nije mjerodavno najveće ubrzanje tj. jedan ili mali broj

vršaka u ukupnom zapisu potresa već energija koja je unijeta u konstrukciju.

Stoga se vršna vrijednost zapisa ubrzanja amax ne uzima kao mjerodavna već se

reducira na različite načine.reducira na različite načine.

Kao karakteristična vrijednost koja prikazuje neki potres može se uzeti npr.

- proračunska vrijednost koja iznosi aeff = 0,7 amax ili

- karakteristična vrijednost u dijelu zapisa “jakog potresa” (>0,02g) acar = 0,9 ΣΣΣΣai

Zavisnost intenziteta i najvećeg ubrzanja

Vezu intenziteta i magnitude Vezu intenziteta i magnitude tražili su mnogi istraživači, pa za pojedina područja u svijetu postoje različite formule, ovisno o skupu podataka iz koji su zavisnosti proračunavane:

I0 = 1,5 M – 3,5 log h + 3 (Gutenberg, Richter, 1954)I0 = 1,56 M – 1,78 (Tezçan, 1978)I0 = 1,52 M + 0,15 (Ribarič, 1982)I = 1,50 M – 0,5 (Sikošek, 1986) I0 = 1,50 M – 0,5 (Sikošek, 1986)

gdje je:h dubina žarišta u kmM magnituda

Svaki stupanj ljestvice opisuje potres na temelju opažanja posljedica na

Intenzitet potresa utvrñuje se prema različitim opisnim ljestvicama (skalama) potresa.

Ljestvica od 12 stupnjeva MSK-64 (prema autorima: Mercalli-Sponheuer-Karnik, 1964).

grañevinama i opažaja ljudi.

Stoga intenzitet koji će se pripisati kojem potresu ovisi o gustoći naseljenosti, sastavu grañevnog fonda i donekle subjektivnoj procjeni.

OpisOpis zaza VIIIVIII.. stupanjstupanj intenzitetaintenziteta..

VIII. stupanj. Štetan potresa) Ponašanje ljudi i životinja: opći strah i panika. Potres se jako osjeća i u automobilu upokretu. Težak namještaj se pomiče i djelomično prevrće. Obješeni predmeti (svjetiljke)djelomično se oštećuju.b) Oštećenje zgrada: Mnoge zgrade tipa A imaju oštećenja četvrtog stupnja, a pojedine i petogstupnja. Mnoge zgrade tipa B trpe štete trećeg stupnja, a pojedine i štete četvrtog stupnja.Većinazgrada tipa C trpi štete drugog stupnja, a pojedine i štete trećeg stupnja. Izuzetno dolazi dosloma cjevovoda na spojevima. Kipovi se ponekad prevrću. Kamene ograde i zidovi se ruše.c) Pojave u prirodi: Kliženje zemljišta u usjecima. Pukotine u tlu širine od više cm. Mućenjec) Pojave u prirodi: Kliženje zemljišta u usjecima. Pukotine u tlu širine od više cm. Mućenjevode u jezerima. Pojava novih vrela. Bunari presušuju ili se u njima povećava razina vode.

Zgrade tipa A su zgrade od neobrañenog kamena, seoske zgrade od čerpića i kuće od zemljeZgrade tipa B su zgrade od opeke, blokova i predgotovljenih elemenata, zgrade od tesanogkamena i zgrade s djelomipčno drvenom konstrukcijomZgrade tipa C su zgrade od armiranoga betona i dobro grañene drvene kuće

Oštećenje ima pet stupnjeva s opisima (prvi stupanj: laka oštećenja; peti stupanj = potpunorušenje)Pridjevi znače: pojedini (oko 5%), mnogi (oko 50%), većina (oko 75%).

12-stupanjska Europska makroseizmička ljestvica (EMS) koja je zapravo prilagoñena i modernizirana ljestvica MSK. Umjesto tri tipa zgrada (A-B-C) ova ljestvica ih ima šest (A-F). Dodatno obuhvaća zidane zgrade od nearmiranog ziña, nearmiranog ziña s krutim stropovima i armirano ziñe (omeñeno ziñe – vertikalni i horizontalni serklaži). Ova ljestvica je europska norma.

(EMS-98)LJESTVICA INTENZITETA POTRESA PREMA EUROPSKOJ MAKROSEIZMIČKOJ LJESTVICI (EMS-98)(izvor podataka: www.gfz-potsdam.de potražiti na - search: EMS-98)

Stupanj intenziteta

potresa

Kratki opis Opis

I. neosjetan a) ne osjeća seb) nema učinakac) nema štete

II. jedvaosjetan

a) podrhtavanje osjećaju samo na izdvojenim mjestima (<1%) osobe koje se odmaraju i u posebnom supoložaju u prostorijama

b) nema učinakac) nema štete

III. slab a) neki ljudi u prostorijama osjete potres. Ljudi koji se odmaraju osjećaju ljuljanje ili podrhtavanje svjetiljakab) viseći predmeti se lagano ljuljajuc) nema štete

IV. primijećen a) potres osjete mnogi u prostorijama a vani samo neki. Mali se broj ljudi probudi. Razina vibracija neIV. primijećen a) potres osjete mnogi u prostorijama a vani samo neki. Mali se broj ljudi probudi. Razina vibracija nezastrašuje. Vibracija je umjerena. Opaža se lako podrhtavanje ili ljuljanje zgrada, prostorija ili kreveta,stolica itd.

b) posuñe, čaše, prozori i vrata zveče. Obješeni se predmeti ljuljaju. U nekim se slučajevima lako pokućstvovidljivo trese. Drvene konstrukcije ponegdje škripe

V. jak a) većina osjeća potres u prostorijama, vani samo neki. Mali broj ljudi je uplašen i istrčava van. Mnogi sezaspali bude. Osjeća se jako potresanje ili ljuljanje cijele zgrade, prostorija ili namještaja

b) obješeni sepredmeti jako ljuljaju. Posuñe i čaše meñusobno se sudaraju. Mali predmeti teški u gornjemudijelu i/ili nesigurno pridržani mogu kliznuti ili pasti. Vrata i prozori se ljuljaju, otvaraju ili lupaju. U maloslučajeva pucaju prozorska stakla. Tekućine osciliraju i mogu isteći iz napunjenih spremnika. Životinje uprostorijama postaju nemirne

c) šteta 1. stupnja na malo zgrada razreda oštetljivosti A i BVI. malo štetan a) većina ga osjeti u prostorijama, a mnogi i vani. Mali broj osoba gubi ravnotežu. Mnogi su uplašeni i bježe

vanb) mali predmeti oblične stabilnosti magu pasti a namještaj može klizati. U malo slučajeva posuñe i stakleni

predmeti se lome. Seoske životinje (čak i vani) mogu se poplašitic) šteta 1. stupnja na mnogim zgradama razreda oštetljivosti A i B; šteta 2. stupnja na malo zgrada razreda

A i B; šteta 1. stupnja na malo zgrada razreda C

VII. štetan a) većina ljudi je uplašena i istrčava van. Mnogi teško stoje, posebno na višim katovimab) namještaj kliže, a namještaj s visokim težištem može se prevrnuti. Veliki broj predmeti pada s polica.

Voda se izlijeva iz spremnika i bazenac) šteta 3. stupnja na mnogim zgradama razreda oštetljivosti A; šteta 4. stupnja na malo zgrada

razreda A; šteta 2. stupnja na mnogim zgradama razreda B: šteta 3. Stupnja na malo zgrada razredaB; šteta 2. stupnja na malo zgrada razreda C; šteta 1. stupnja na malo zgrada razreda D.

VIII. jako štetan a) mnogi ljudi teško stoje, čak i vanib) namještaj se prevrće. Predmeti kao što su televizori, pisaći strojevi itd. padaju na tlo. Nadgrobni

spomenici se negdje pomiču, uvrću ili prevrću. Na mekom se tlu mogu vidjeti valovi.c) šteta 4. stupnja na mnogim, a šteta 5. stupnja na nekim zgradama razreda A; šteta 3. stupnja na

mnogim, a šteta 4. stupnja na nekim zgradama razreda B; šteta 2. Stupnja na mnogim, a šteta 3.stupnja na nekim zgradama razreda C; šteta 2. stupnja na nekim zgradama razreda D

IX. razoran a) opća panika. Potres ljude baca na tlob) mnogi spomenici i stupovi padaju ili se uvrću. Na mekom se tlu vide valovic) šteta 5. stupnja na mnogim zgradama razreda A; šteta 4. stupnja na mnogim, a šteta 5. stupnja na

nekim zgradama razreda B; šteta 3. stupnja na mnogim, a šteta 4. stupnja na nekim zgradamarazreda C; šteta 2. stupnja na mnogim, a šteta 3. stupnja nanekim zgradama razreda D; šteta 2.stupnja na nekim zgradama razreda E

X. vrlo razoran c) šteta 5. stupnja na većini zgrada razreda A; šteta 5. Stupnja na mnogim zgradama razreda B; šteta4. stupnja na mnogim, a šteta 5. stupnja na nekim zgradama razreda C; šteta 3. stupnja na mnogim, ašteta 4. stupnja na nekim zgradama razreda D; šteta 2. stupnja na mnogim, a šteta 3. stupnja na nekimzgradama razreda E; šteta 2. stupnja na nekim zgradama razreda F

XI. pustošan c) šteta 5. stupnja na većini zgrada razreda B; šteta 4. Stupnja na većini, a šteta 5. stupnja na mnogimzgrada-ma razreda C; šteta 4. stupnja na mnogim, a šteta 5. stupnja na nekim zgradama razreda D; šteta3. stupnja na mnogim, a šteta 4. stupnja na nekim zgradama razreda E; šteta 2. stupnja na mnogim, ašteta 3. stupnja na nekim zgradama razreda F

XII. u cijelosti pustošan

c) sve zgrade razreda A, B i praktično sve razreda C su razorene. Većina zgrada razreda D, E i F surazorene. Potres je dostigao je najveći pojmljiv učinak.

Stupanj šteteStupanj štete Zidane zgradeZidane zgrade Armiranobetonske zgradeArmiranobetonske zgrade

11.. stupanjstupanj Zanemariva do laka šteta

(nema konstrukcijske štete, laka nekonstrukcijska šteta)

- vlasaste pukotine u malo zidova

- otpadanje malih komada žbuke

- ponegdje pad labavih komada s gornjih dijelova

zgrade

- fine pukotine u žbuki na elementima okvira ili u

podnožju zidova

- fine pukotine u pregradnim zidovima i ispunama

22.. stupanjstupanj Umjerena šteta

(laka konstrukcija šteta, umjerena nekonstrukcijska šteta)

- pukotine u mnogim zidovima

- otpadanje velikih komada žbuke

- djelomično rušenje dimnjaka

- pukotine u stupovima i gredama okvira i nosivim

zidovima

- pukotine u pregradnim zidovima i zidovima

ispune; padanje krhih pregrada i žbuke. Otpadanje

morta na spojevima zidnih panela

33.. stupanjstupanj Znatna do velika šteta

RAZREDBA STUPNJEVA ŠTETE ZA ZIDANE I ARMIRANOBETONSKE ZGRADERAZREDBA STUPNJEVA ŠTETE ZA ZIDANE I ARMIRANOBETONSKE ZGRADE

33.. stupanjstupanj Znatna do velika šteta

(umjerena konstrukcijska šteta, velika nekonstrukcijska šteta)

- široke i mnoge pukotine u većini zidova

cijepovi padaju. Dimnjaci se lome na razini krova;

- rušenje pojedinih nekonstrukcijskih elemenata

(pregradnih zidova, zabatnih zidova

- pukotine u stupovima i čvorovima okvira (stup-

greda) u podnožju (zgrade) i u čvorovima (veznim

gredama) povezanih zidova. Otpadanje zaštitnog

sloja betona, izvijanje armature

- široke pukotine u pregradnim zidovima i zidovima

ispune, rušenje pojedinih zidova ispune

44.. stupanjstupanj Vrlo velika šteta

(velika konstrukcijska šteta, vrlo velika nekonstrukcijska šteta)

- ozbiljno rušenje zidova; djelomično rušenje

krovova i stropova

- široke pukotine u nosivim elementima uz tlačni

slom betona i slom armature; slom prionljivosti

armature greda; prevrtanje stupova. Rušenje nekih

stupova ili pojedinog gornjeg stropa

55.. stupanjstupanj Razaranje

(vrlo velika konstrukcijska šteta)

- totalno ili gotovo totalno rušenje - rušenje prizemlja ili dijelova (tj. krila) zgrade

Izoseiste Izoseiste Izoseista je crtacrta kojakoja povezujepovezuje točketočke na Zemljinoj površini na kojoj je

intenzitetintenzitet potresapotresa jednakjednak. .

Povratno razdobljeprosječno vrijeme izmeñu dva dogañaja zadane (ili veće) magnitudeprosječno vrijeme izmeñu dva dogañaja zadane (ili veće) magnitude

Ako s “T” označimo vrijeme u godinama, vjerojatnost da se potres u stogodišnjempovratnom razdoblju NEĆENEĆE ponovitiponoviti jeje ((11 –– PP11))

TT. Stoga je vjerojatnost da će sepotres dane magnitude dogoditi u danom vremenu T

PPTT == 11 –– ((11 –– PP11))TT (suprotna vjerojatnost)

Tako dobivamo da je vjerojatnost da će se u potres koji ima stogodišnje povratnorazdoblje (T=100) dogoditi u razdoblju od 100 godinarazdoblje (T=100) dogoditi u razdoblju od 100 godina

PP100100 == 11 –– ((11 –– 11//100100))100100 == 00,,6363

Vjerojatnost da se isti potres neće dogoditi je 1 – PT = 0,37.

Kako se za projektiranje zgrada uzima obično povratno razdoblje potresa zadanemagnitude od 500 godina, vjerojatnost takvog potresa u 100 godišnjem razdoblju(koje odgovara uporabnom vijeku običnih grañevina) iznosi:

PP100100 == 11 –– ((11 –– 11//500500))100100 == 00,,181181

Zapis potresaZapis potresaKako potres djeluje kao prostorna vibracija potrebno je da svaki instrumentima mogućnost bilježenja komponenata gibanja u tri meñusobno okomiteravnine.Obično se instrumenti pri postavljanju orijentiraju tako da bilježe gibanje tla ismjeru S-J, I-Z i u vertikalnom smjeru.

Vremenski tijek ubrzanja, brzine i pomaka tla za vrijeme potresa u Crnoj Gori, 15.4.1979, registracija Petrovac, komponenta N-S

Spektar potresaSpektar potresaSpektar potresa je obrañeni zapis potresa. To je grafički prikaz kojemu je na osiordinata omjer spektralnog ubrzanja i najvećeg ubrzanja tla, a na osi apscisaperiod vibracije tla u sekundama.

Seizmološka kartaSeizmološka karta

Intenzitet potresa Proračunsko ubrzanje ag Proračunsko ubrzanje ag

u stupnjevimaizraženo kao dio

gravitacijskogizraženo u m/s2

Ijestvice MKS-64 ubrzanja g

Odnos intenziteta potresa i proračunskog ubrzanja tla ag

6 0,05 0,5

7 0,10 1,0

8 0,20 2,0

9 0,30 3,0

NAPOMENAGravitacijsko ubrzanje uzima se zaokruženo na g - 10 m/s2

Značajke mjesta gradnje Značajke mjesta gradnje (inženjerska seizmologija)(inženjerska seizmologija)

pomaci rasjedaslijeganje tlalikvefakcijaklizištarušenje branarušenje branatsunamijipromjene razine podzemne vode

Likvefakcija - iznenadni gubitak cvrstoce vodom saturiranog sedimenta; pojava odvajanja cvrstih cestica i vode koja nastaje prilikom potresanja vodom saturiranog tla/sedimenta; posljedica tonjenje zgrada

Društvena i ekonomska pitanja Društvena i ekonomska pitanja protupotresne zaštiteprotupotresne zaštite

Društveni ciljevi su:

- smanjenje posljedica gubitka života i imovine- očuvanje funkcije vitalnih grañevina- zaštita okoliša i zdravlja (otrovni sadržaji, nuklearne centrale)- zaštita okoliša i zdravlja (otrovni sadržaji, nuklearne centrale)- zaštita povijesnog nasljeña- zaštita javnih i privatnih interesa (vlasnici imovine)- stabilan sustav osiguravanja imovine.

Ekonomski ciljevi su:

- prije potresa:- zaštita grañevina projektiranjem potresno otpornih grañevina

(ublaživanje budućih posljedica)- racionalna organizacija hitnih službi koje se aktiviraju u trenutku

potresapotresa

- poslije potresa:- što manja šteta na grañevinama- što manja šteta zbog ljudskih žrtava (poginuli i ranjeni)- što manji gubici proizvodnje i tržišta- naplata osiguranja osigurane imovine i osoba