Konstrukcijska i protupotresna ojačanja

 20. rujna 2022. 8:04

Zbog razornih potresa posljednjih se desetljeća često raspravljalo o ranjivosti zgrada. Prije svega, isticala se nužnost protupotresnog ojačanja starijih zgrada, uključujući i kulturno-povijesne baštine.

Na području protupotresne sanacije Mapei je posljednjih godina razvio niz specifičnih, najsuvremenijih proizvoda i rješenja zahvaljujući  uspješnoj suradnji svojih laboratorija za istraživanje i razvoj s talijanskim i inozemnim sveučilištima. Među mnogim drugim rješenjima posebno vrijedi istaknuti tehnologije FRP (Fiber Reinforced Polymers), FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix) i CRM (Composite Reinforced Mortar) te vlaknima ojačane cementne mortove iz linije PLANITOP HPC.

Tijekom povijesti događali su se mnogi razorni potresi koji su za posljedicu imali materijalnu štetu i ljudske žrtve. U Europi je, osim talijanskog poluotoka, u opasnosti od potresa jugoistočno područje kontinenta, točnije Grčka, Bugarska, Turska i Balkan, a posebno Albanija. Hrvatska također pripada jednoj od najaktivnijih potresnih zona po broju i snazi potresa. S druge strane, Njemačka i skandinavske zemlje su bez seizmičkog rizika. Spomenimo ovdje i Nizozemsku, zemlju koja bi iz geoloških razloga teoretski imala vrlo nizak seizmički rizik. Međutim, zbog proizvodnje metana na području Groningena posljednjih se godina tamo dogodilo mnogo potresa.

Napetost uz rasjede ploča uzrokuje potrese

Seizmički događaji u dijelu Europe u kojem se nalazi i Hrvatska definirani su afričkom i europskom (euroazijskom) pločom. Između njih leži još manja jadranska ploča koja se okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu uzrokujući nabiranje i guranje. Veći dio Hrvatske predstavlja sjeverni dio jadranske ploče koji je jako deformiran i potisnut prema njenom središnjem, manje deformiranom dijelu. Pomicanje ploča na tom području stvara napeto polje. Napetost se oslobađa uz rasjede te na taj način uzrokuje potrese.

Opasnosti od potresa u Hrvatskoj

Tema potresa i opasnosti od potresa u Hrvatskoj je postala aktualna nakon onog zagrebačkog, a posebno nakon drugog potresa u Petrinji magnitude 6.4, koji se dobro osjetio na širem području kao i u susjednim zemljama. Trenutno se raspravlja i piše o potresima koji su nas zadesili u proteklih dvije godine, no treba obratiti pažnju i na druge dijelove Hrvatske koji imaju visok rizik od pojave potresa kao što je južna Dalmacija. Sada je prilika da se nešto i nauči iz ovih nemilih događaja te da se preventivno djeluje u cijeloj Hrvatskoj, ali i da se pametno pristupi sanaciji od potresa u Zagrebu, Petrinji i Sisku.

Karta potresnih područja u Hrvatskoj

SLIKA 1: Karta potresnih područja Hrvatske.

Podsjetimo ovom prilikom i da se po karti očekivanih maksimalnih intenziteta potresa MSK-64, za povratno razdoblje od 500 godina, u Hrvatskoj svih 20 županija kao i Grad Zagreb nalaze u seizmičkom području u rasponu od VI. do IX. stupnja. Nije zanemariva ni činjenica da se na području koje je u opasnosti od pustošnih potresa nalazi devet županija – Grad Zagreb, Zagrebačka, Krapinsko-zagorska, Sisačko-moslavačka, Splitsko-dalmatinska, Dubrovačko-neretvanska, Brodsko-posavska, Požeško-slavonska i Bjelovarsko-bilogorska županija. Naglasimo da u područjima u kojima je moguć potres intenziteta 10 po MCS ljestvici živi gotovo milijun ljudi, odnosno 21 % stanovništva Hrvatske!

Sigurnost od potresa možemo poboljšati samo sustavnim pristupom

Potreban je sustavan pristup ojačanju najugroženijih građevina, osobito škola i bolnica kao i revizija zakonodavstva koja će omogućiti sustavno osiguranje potrebne otpornosti najzahtjevnijih građevinskih objekata. Najrizičnije su građevine izgrađene prije 1964. godine kada nije bilo „kulture“ potresne gradnje i čiji su vezni materijali dotrajali. Noviji objekti nisu u kategoriji visokorizičnih, no postoji problem neodržavanja objekata kod kojih degradacija materijala tijekom vremena može uzrokovati smanjenje otpornosti na potresna djelovanja.

Zakonodavstvo o protupotresnoj gradnji

Za analizu postojećih zidanih objekata u Hrvatskoj mjerodavni su Zakon o gradnji, Tehnički propis za građevinske konstrukcije, Zakon o prostornom uređenju, Zakon o zaštiti i očuvanju kulturnih dobara i Europska norma Eurokod 8. Naime, kako bi se slijedila određena pravila pri projektiranju i podigla razina sigurnosti izgradnje u Europi, uvedeni su referentni kodovi nazvani Eurokod. Eurokod je skupina standarda za projektiranje konstrukcija, a sastoji se od deset dijelova koji obuhvaćaju različite teme koje se tiču gradnje. EN 1998, Eurokod 8: Projektiranje potresne otpornosti konstrukcija odnosi se na proračun konstrukcija na djelovanje potresa. U normi su, uz detaljno opisan postupak projektiranja, objašnjena i posebna pravila za armiranobetonske, čelične, spregnute čeličnobetonske, drvene te zidane konstrukcije.

Oštećenje poda u Zagrebačkoj katedrali

SLIKA 2: Oštećenja u zagrebačkoj katedrali nakon potresa 1880. godine

Zahtjevi Eurokoda 8-3

Sažimajući zahtjeve Eurokoda 8-3, sanacijskim zahvatima i zahvatima ojačanja potrebno je:

  • na odgovarajući način ispraviti sve utvrđene pogreške

  • poboljšati građevinu što je više moguće ako je pogrešno projektirana (raspodjela krutosti, nosivosti elemenata)

  • odgovarajuće osigurati i spriječiti rušenje nekonstrukcijskih elemenata

  • u sklopu intervencije ispuniti sve zahtjeve relevantnih Eurokodova, a posebno Eurokod 8-1 i Eurokod 8-3 ‐ nastojati što manje mijenjati lokalne krutosti

  • nastojati povećati lokalnu duktilnost kritičnih točaka i paziti da se navedeno predviđenim mjerama ne umanji

  • osigurati održivost novih i postojećih objekata

Posljednji zahtjev znači da odabrane mjere uz nosivost moraju poboljšati i konstrukcijsko-fizička svojstva zidane građevine. Ako ne, barem ih se ne smije pogoršati, a njihovu održivost treba zasebno osigurati posebnim mjerama kao što su mjere za sprečavanje širenja vlage i poboljšanje toplinske izolacije.

Naučene lekcije iz susjednih zemalja

Kao što smo spomenuli u uvodu, Italija je jedna od zemalja koja je izrazito osjetljiva na potrese. O tome svjedoče mnogi potresi koji su se dogodili na Apeninskom poluotoku te ostavili iza sebe ogromnu materijalnu štetu i odnijeli mnoge živote. Zbog toga možemo razumjeti zašto je talijanska vlada puno ulagala u studije i istraživanja na području protupotresnih konstrukcijskih ojačanja objekata. Pitanja koja se odnose na očuvanje, ojačanje i ublažavanje potresne ugroženosti građevina, uključujući i one od kulturnog značaja, tako postaju sve važnija i zanimljivija znanstvenoj i široj zajednici. U tom kontekstu, potreba za održivom obnovom usmjerenom i na rješavanje nedostataka postojećih objekata dovela je do potrebe za proučavanjem inovativnih materijala i tehnologija koje će biti kompatibilnije s fizičko-mehaničkim svojstvima postojećih zidanih građevina. U istraživanje su uključeni stručnjaci iz cijele Italije, a kao rezultat toga razvijene su nacionalne smjernice za projektiranje konstrukcijskih ojačanja.

Razvoj regulatornog sustava u Italiji je usvajanjem Tehničkih standarda za gradnju i nedavne Direktive za procjenu i ublažavanje rizika od potresa građevina kulturne baštine također predvidio mogućnost interveniranja inovativnim materijalima prilikom sanacija i ojačanja. Među njima je i tehnika ojačanja zidanih elemenata temeljena na uporabi kompozitnih materijala. Ti materijali nude niz važnih prednosti, osobito u spomenutoj graditeljskoj baštini povijesno-spomeničke prirode. Njihova uporaba omogućuje povećanje otpornosti zidova, veću duktilnost i raspršivanje energije ojačanog elementa.

Kao zanimljivost i činjenicu valja spomenuti da u Italiji postoji bonus za mjere protiv potresa nazvan Sisma bonus. To je porezna olakšica za troškove nastale zbog protupotresnih mjera na građevinama koje se nalaze na područjima ugroženima potresima. Ministarstvo infrastrukture razvilo je ljestvicu rizika za procjenu rizika od potresa, a procjenu moraju izvršiti kvalificirani stručnjaci koji zatim ukazuju na to koju je vrstu posla potrebno obaviti kako bi se smanjio rizik od potresa.

Aktivna uloga u proučavanju inovativnih materijala

Dio talijanske priče je i Mapei koji je aktivno sudjelovao u istraživanju i razvoju materijala potrebnih za sanaciju i ojačanje navedenih objekata te dao tehničku podršku projektantima i izvođačima prilikom ugradnje materijala. Tijekom cijelog tog vremena stečeno je neprocjenjivo iskustvo na području konstrukcijskog ojačanja objekata; od stambenih, preko strateški važnih građevina do objekata kulturne baštine. Konstrukcijsko ojačanje uključuje tehnološki inovativan sustav FRG, a cilj je ove tehnologije poboljšati mehanička svojstva zida obično izgrađenog od opeke i vapnenog morta.

Detaljnije informacije o Mapei FRG sustavu mogu se pronaći u tehničkim listovima pojedinih proizvoda, a za sva dodatna pojašnjenja Odjel tehnike tvrtke Mapei stoji na raspolaganju svojim znanjem i iskustvom. Sa svim upitima o Mapei FRG sustavu, kao i programu za proračun FRG ojačanja, možete nam se javiti na adresu tehnika@mapei.hr.

 

Komentari

Load more comments

Ostanimo u kontaktu

Pretplatite se na naš newsletter i prvi saznajte sve Mapei novosti