UVOD

Nedavni potres s epicentrom na širem području Zagreba aktualizirao je pitanja o ovoj najrazornijoj prirodnoj katastrofi kao i načine sanacije građevinske štete nastale njenim djelovanjem. Zemlja stalno podrhtava. Godišnje se zabilježi i preko milijun potresa. Uglavnom su to mikro potresi koje ne osjećamo dok njih 30-ak izazove i ljudske žrtve uz značajnu materijalnu štetu. Skoro svi potresi se javljaju u dva pojasa.

Prvi je rub Tihog oceana (Vatreni krug), a drugi se pruža od Azora smjerom Sredozemnog mora, Male Azije, preko Kavkaza na Pamir i Himalaje do Indonezije. Hrvatska pripada zoni veće seizmičke aktivnosti. Preciznije rečeno u Hrvatskoj postoji nekoliko takvih zona s većom aktivnosti potresa. Jedna je obalni pojas, od Slovenije do područja južno od Dubrovnika odakle se nastavlja na crnogorsko i albansko priobalje. Druga zona se proteže od slovenske granice, blizu Karlovca, preko Žumberka i Medvednice do Bilogore, a treća od Pokuplja prema Banja Luci.

Što je uopće potres? Pod potresom se smatra iznenadno i kratkotrajno podrhtavanje tla koje nastaje na različitim dubinama Zemlje, a uzroci potresa leže u aktivnostima vulkana, tektonskim poremećajima i urušavanju stijenske mase u zemlji. Mjesto na površini Zemlje gdje je potres najjači zove se epicentar. Snaga potresnog udara ovisi o dubini nastanka, udaljenosti od epicentra i mehaničkim karakteristikama tla kroz koje se širi kao i nekim drugim faktorima. Posljedica potresa koju osjećamo i koja ugrožava živote i izaziva materijalnu štetu je podrhtavanje Zemljine kore zbog oslobađanja velike količine energije. Dvije su mjere koje opisuju potres: magnituda i jakost (intenzitet).

Energija oslobođena potresom naziva se magnituda i izražava se stupnjevima Richterove ljestvice, koja ima vrijednosti od 0 do 9. Intenzitet potresa ovisi o više čimbenika kao što su količina oslobođene energije, dubina hipocentra, udaljenosti epicentra i građi Zemljine kore. Njegov učinak može se iskazati pomoću Mercalli-Cancani-Siebergove ljestvice koja ima 12 stupnjeva, a temelji se na razornosti i posljedicama potresa. Ova ljestvica definira promjene koje potresi izazivaju kod ljudi i životinja uz ocjenu veličine štete na građevinama uz sagledavanje promjena u okolišu.

POSLJEDICE POTRESA NA GRAĐEVINE

S obzirom na intenzitet potresa i seizmičku otpornost građevina potres može izazvati različite stupnjeve oštećenja. Ona se kreću od minimalne štete koja ne ugrožava uporabljivost građevina do šteta poput urušavanja nosivih elemenata ili čitavih građevina čime one postaju neuporabljive. Između ove dvije krajnosti postoji niz kategorija koje ocjenjuju stupanj uporabljivosti građevina, a ocjenu daju građevinski stručnjaci što predstavlja bazu za kasniju sanaciju građevina.

SANACIJA ŠTETA OD POTRESA

Kod građevina koje se mogu obnoviti nakon djelovanja potresa sanacijski obuhvat, u vidu građevinskih intervencija, ovisi o stupnju oštećenja građevine i potrebi za postizanjem određene razine otpornosti građevine na potres. Sanacijom je potrebno popraviti sva nastala oštećenja, a ako je moguće i pojačati građevine do određene razine otpornosti na potres. Građevini se može osigurati obnova potresne otpornosti od razine koje je imala prije potresa, povećati razina do određenog postotka razine (50 – 75%) tražene za nove zgrade ili do potpune razine zahtijevane kod novogradnji. Naravno, osiguranje razine potresne otpornosti ovisi o raspoloživom budžetu.

Starije zidane građevine su podložnije oštećenjima od potresa nego što su to novije građevine izrađene od armiranog betona ili su zidane uz statičko pojačanje armiranim betonom. Probleme konstruktivne naravi kod zidanih građevina karakteriziraju loši temelji, nedostatak veza zidova, istrošeni rahli vezivni mort i propale sljubnice između zidnih elemenata od kamena ili opeke.

Bazična sanacija zidanih građevina bez krutih okvira uključuje intervencije na krovištima, po potrebi rušenja zabata i dimnjaka i njihovo ponovno zidanje, povezivanje stropne konstrukcije sa zabatima, lokalna pojačanja zidova na pozicijama pukotina i povezivanje zidova. Daljnja podizanja potresne otpornosti mogu uključivati povezivanje stropa sa svim zidovima, parcijalna pojačanja zidova, ojačanja stubišta i nadvoja, ukrućenja međukatnih konstrukcija i zidova i kao mjeru maksimalnog podizanja potresne otpornosti izvođenje AB konstrukcije uz postojeću.

Sanacija betonskih konstrukcija provodi se u slučaju pojave oštećenja koja ugrožavaju nosivost konstruktivnih elemenata gdje samo oštećenje nije tolikog opsega koji traži rušenje konstrukcije. Sanacija AB konstrukcija skoro redovito podrazumijeva ugradnju elemenata koji preuzimaju naprezanja i time rasterećuju betonsku konstrukciju na oštećenim dijelovima. Praktički se mogu ojačati svi konstruktivni AB elementi od temelja, zidova, ploča do stupova, greda i zglobova.

Materijali kojima se sanira konstrukcija mogu biti tradicionalni u koje se ubrajaju armirani beton, čelični profili i limovi. Osim navedenih materijala u širokoj su primjeni i suvremeni FRP materijali (fabric reinforced polimers), platna, mreže, lamele i užad od karbona, bazalta ili stakla. Bez obzira koji materijal se koristio nužno je ostvariti čvrstu vezu između konstruktivnog elementa i elementa ojačanja. Za ostvarenje zadovoljavajuće veze i kvalitetnu raspodjelu naprezanja na ojačanje koristimo se usidrenim trnovima, šipkama ili kopčama gdje se sidrenje osigurava podljevnim/sidrenim mortovima ili epoksidnim smolama.

SANACIJA UGRADNJOM FRP-A

Ugradnja tradicionalnih materijala za sanaciju konstrukcija, a pod njima se podrazumijevaju čelični profili, limovi i novo izvedeni elementi od armiranog betona podrazumijeva radno intenzivne aktivnosti. Ovako realizirana ojačanja povećavaju masu konstruktivnih elemenata uz stalno prisutnu problematiku vezanu uz koroziju čelika. Kod ugradnje ojačanja s konstruktivnim elementom često su potrebne invazivne metode kako bi se osigurala neophodna međusobna veza.

Nasuprot ojačanju konstrukcija tradicionalnim metodama stoje ojačanja ugradnjom FRP-a. Ovakvu tehnologiju ojačanja karakterizira elegancija ugradnje koja se manifestira kroz jednostavnost i brzinu. Ugrađena ojačanja imaju malu masu i nemaju problema s korodiranjem. U pogledu čvrstoće CFRP premašuje čvrstoću čelika nekoliko puta uz osjetno manju gustoću pa time i težinu materijala. Veza između ojačanja i konstruktivnog elementa se ostvaruje slojem veziva na bazi epoksida (smola ili ljepilo) ili hidrauličnih veziva obogaćenih receptura.

FRP se koriste za ojačanja zidanih i betonskih konstrukcija. Zbog svoje podatnosti i jednostavnosti prilagođavanja obliku podloge njima se ojačavaju drvene i armirano betonske grede, međukatne konstrukcije od drveta ili polumontažnog tipa, AB ploče, stupovi, nosivi zidani i betonski zidovi, pregradni zidovi i lučne konstrukcije.