2020. godina ostat će nam svima u pamćenju kao jedna od težih i zasigurno će se prepričavati u sljedećih nekoliko desetljeća. Ono što je obilježilo 2020. je nezaobilazna pandemija COVID-19, ali i dva velika potresa, onaj u Zagrebu na njenom početku te onaj u Banovini na samom kraju.
Obzirom na područje na kojem živimo i na upozorenja struke, potresi takvih magnituda nisu nas smjeli iznenaditi u tolikoj mjeri. Nije novost da se Hrvatska nalazi na seizmički aktivnom području, točnije, na području pod utjecajem sudara Afričke i Euroazijske tektonske ploče.
Kroz povijest je na teritoriju Republike Hrvatske bilo i potresa značajno veće magnitude, a neki od značajnijih su:
- 6.4.1667. u Dubrovniku (M=7,1)
- 2.7.1898. u Trilju (M=6,7)
- 29.12.1942. u Imotskom (M=6,2)
- 9.11.1880. u Zagrebu (M=6,2)
- 11.1.1962. u Makarskoj (M=6,1)
Iz ovih podataka, sa sigurnošću možemo reći da smo mogli, ali i trebali poslušati struku i učiniti više kako bismo privatne i javne objekte učinili sigurnijima za njihove korisnike.
KARAKTERISTIČNA RAZDOBLJA U GRADNJI U HRVATSKOJ, PROJEKTIRANJE I PROPISI
1948. godine izdan je Privremeni tehnički propis za opterećenje zgrada (PTP-2). Navedeni propis bio je prvi dokument na ovim prostorima, koji je sadržavao smjernice za projektiranje konstrukcija izloženih djelovanju potresa. Uslijed jednog od najrazornijih potresa na ovim prostorima, onog u Skoplju 1963. godine, s više od 1000 stradalih i enormnom materijalnom štetom, 1964. godine izdan je novi tehnički propis – Pravilnik o privremenim tehničkim propisima za građenje u seizmičkim područjima.
Spomenuti propis uvodi djelovanje potresa kao sastavni dio analize opterećenja te proračun otpornosti na potresno djelovanje. Građevine izvedene u periodu nakon 1964. godine posjeduju značajno veću otpornost na djelovanje potresa, međutim, bez obzira na dostupnost normi HRN EN 1996 Eurokod 6 (projektiranje zidanih konstrukcija) i HRN EN 1998-1 Eurokod-8 (projektiranje konstrukcija otpornih na potres), manji stambeni objekti nerijetko se danas izvode bez vertikalnih armirano-betonskih (AB) elemenata.
SUVREMENA RJEŠENJA
Kontinuiranim razvojem tehnologije u graditeljstvu, dolazi do pojave novih rješenja u sanacijama štete uzrokovane potresom. Također, nova rješenja primjenjuju se i kod povećanja otpornosti elemenata konstrukcije na potresno djelovanje. Uz klasične metode sanacije kao što su torkretiranje i injektiranje, projektanti se sve češće odlučuju za moderne sisteme kao što su TRM (Textile Reinforced Mortar) i FRP (Fibre Reinforced Polymer).
SUSTAV ZA OJAČANJE ARMIRANO-BETONSKIH KONSTRUKCIJA – FRP
FRP sustav ili polimer armiran vlaknima je sustav koji se zbog vrlo visoke vlačne čvrstoće i male težine najčešće koristi kod povećanja savojne čvrstoće armirano-betonskih elemenata, ali svoju primjenu nalazi i u ojačanju zidanih elemenata. Vlakna mogu biti ugljična (karbonska), staklena, aramidna i bazaltna, dok su polimerne matrice epoksidne, poliesterske, vinilesterske, bismelamidne i cijanatesterske smole. Zbog male težine, velike mogućnosti oblikovanja i jednostavnosti ugradnje ovaj sustav može biti idealno rješenje za ojačanje elemenata bez značajnog povećanja težine.
Na fotografijama je prikazana statička sanacija armirano-betonske hale u Zagrebu čija je otpornost na vanjska djelovanja bila ugrožena požarom. Projektanti su se odlučili na ojačanje armirano-betonskih elemenata FRP lamelama Sika CarboDur® XS514 i platnom SikaWrap® 231C. Ploče i grede su ojačane lijepljenjem lamela u donjoj zoni, povećavajući tako savojnu čvrstoću elemenata, a platno je lijepljeno na armirano-betonske grede i to na ležajevima, povećavajući tako posmičnu otpornost elemenata. Sika CarboDur® su trake od karbonskih vlakana koje se koriste za ojačanje objekata od čelika, cigle, armiranog betona i drva, a povećavaju nosivost konstruktivnih elemenata. Ugrađuju se lijepljenjem pomoću Sikadur®-330 ljepila za statička ojačanja. SikaWrap® su jednosmjerne pletene tkanine od karbonskih vlakana, a koriste se za ojačanja građevinskih konstrukcija od armiranog betona, drva, željeza i opeke. Laminiraju se ljepilom Sikadur®-330 „suhim“ postupkom ili ljepilom Sikadur-300 „mokrim“ postupkom.
Kako lijepljenje karbonskih lamela i platna na armirano-betonske nosače utječe na njihovu nosivost? Lijepljenje karbonskih lamela u vlačnu zonu armirano-betonskih elemenata, u pojednostavljenom smislu, možemo objasniti kao dodavanje uzdužne armature u presjek i posljedično, povećanje savojne čvrstoće elementa. Istom analogijom, lijepljenje karbonskog platna predstavlja povećanje posmične armature, i samim time posmične čvrstoće elementa. Nužno je istaknuti da, uz značajno veću vlačnu čvrstoću karbonskih vlakana u usporedbi sa čelikom, kod FRP sistema ne postoji opasnost od korozije i zalijepljene trake nije potrebno dodatno štititi od vanjskih utjecaja.
SUSTAV ZA OJAČANJE ZIDANIH KONSTRUKCIJA - TRM
TRM sustav ili mort ojačan tekstilom može se pronaći i pod imenom FRCM (fabric-reinforced cementious matrix), a sačinjen je iz dvije komponente sustava: tkanine koja može biti staklena, bazaltna ili karbonska, i morta koji može biti cementni ili vapneni. Uloga vlakana je da preuzimaju vlačna naprezanja, dok je mort zadužen za zaštitu vlakana od vanjskih utjecaja i povezivanje s konstrukcijom. Za razliku od FRP sustava, TRM sustav je paropropustan i kao takav je prikladniji za ojačanje zidanih elemenata konstrukcije izloženih savijanju i posmiku.
S lijeve strane donosimo fotografiju s objekta na kojem je potres uzrokovao brojne pukotine i razna druga oštećenja te na taj način doveo u pitanje statički integritet konstrukcije. Kako se radi o zidanom objektu projektant se, uz saniranje pukotina injektiranjem, odlučio na sanaciju koristeći TRM sustav oblaganja zidova i stropa. Ugradnjom ovog sistema zid je zadržao paropropusnost, a povećanje vlastite težine elemenata konstrukcije je zanemarivo.
Kako ugrađeni TRM sustav utječe na svojstva zida?
Na dijagramu je prikazana ovisnost horizontalne sile i horizontalnog pomaka, i to za neojačani zidani zid (plava boja) i ojačani zidani zid (crvena boja). Jasno je vidljivo da je ojačani zid podnio i 30% veću horizontalnu silu, ali ono što je još važnije, slom ojačanog zida nastupio je tek kod gotovo 3 puta većeg maksimalnog horizontalnog pomaka od maksimalnog pomaka neojačanog zida. Kao što je već spomenuto, aplikacijom TRM sustava, paropropusnost i vlastita težina elementa neće se značajno promijeniti.
ZAKLJUČAK
Obzirom na navedene podatke o zabilježenim potresima iz bliske prošlosti, u budućnosti se mogu očekivati i potresi veće magnitude od nedavnih koji su pogodili Zagreb i Petrinju. Prilikom planiranja i izgradnje, izuzetno je važno obratiti mnogo više pozornosti na upozorenja struke te kontinuirano raditi na povećanju otpornosti na seizmička djelovanja privatnih, a osobito javnih objekata.
Uz klasične metode navedene ranije, ne treba odbaciti i mogućnost implementacije novih rješenja prilikom sanacije potresom oštećenih objekata, ali i ojačanja elemenata postojećih objekata u svrhu povećanja otpornosti na djelovanja eventualnih budućih potresa. Potresi predstavljaju izuzetno neugodan i stresan događaj, a na nama je da prostor u kojem živimo i radimo učinimo što je moguće sigurnijim. Danas postoji čitav niz sustava razvijenih upravo prema načelima protupotresne gradnje, a naša je odgovornost da ih počnemo i primjenjivati.
