Kako potresi i 'aftershockovi' utječu na (primarnu) otpornost zgrade?

Ako zgrada ima primarnu otpornost na potres (na primjer, do 7.0 stupnjeva po Richteru), a dogodi se potres poput zagrebačkog od 5.5 ili petrinjskog od 6.2, je li ta ista zgrada i dalje otporna do 7 stupnjeva po Richteru?

Izvrsno pitanje jer smo se suočili s brojnim nerazumijevanjima na tu temu. Pokušat ću odgovoriti s primjerom nove zgrade u Zagrebu za koju, vrlo grubo, možemo reći da je projektirana na 6.5 (ističem vrlo grubo jer je veza Richtera i vršnog ubrzanja tla po kojem se projektiraju zgrade dosta gruba). Ne bih ulazio u detalje proračuna, ali ideja je da takva zgrada uz ograničena oštećenja ne doživi kolaps za potres na koji je projektirana (dakle, 6.5) odnosno zaštiti ljudske živote - znači pretpostavlja se da će zgrada doživjeti određena oštećenja za razinu potresa na koju je projektirana.

Nešto slabiji potresi, primjerice oko 6.0 mogu manje oštetiti zgradu, ali ona bi trebala biti značajno manje razine ili zanemariva. Za potres razine 5.5 ne bi trebalo biti oštećenja konstrukcijskih elemenata (nosive konstrukcije), ali mogu se dogoditi oštećenja nekonstrukcijskih (nenosivih) elemenata. Bitno je sve nekonstrukcijske elemente (primjerice pregradne zidova) adekvatno povezati s konstrukcijskim (prema pretpostavkama proračuna), ali i sve ostale stvari koje mogu ugroziti živote (primjerice ormare).

Do koje mjere mogu manji naknadni potresi 'pomrdati' statiku zgrade? Pa čak i neku novogradnju?

Naknadni potresi, popularno zvani 'aftershockovi', su u pravilu slabiji od 'glavnog udara' i mogu dodatno oštetiti zgradu ako je prethodno 'načeta' glavnim udarom.

Ne bih volio generalizirati i usmjerio bih građane da se savjetuju s projektantima konstrukcija o razini oštećenja nakon djelovanja potresa.

Ako u nekom periodu bude uzastopno više potresa od 3.0 ili 4.0 stupnja po Rihteru, kako to utječe na zgradu?

Takve razine u pravilu ne bi trebale uzrokovati značajnija oštećenja. Ovisi na koju je razinu zgrada projektirana, odnosno kakvu otpornost na djelovanje potresa ima.

JAVNI POZIV - energetska obnova višestambenih zgrada oštećenih u potresima

Što se događa s materijalima od kojih je izgrađena zgrada nakon jačeg i nakon naknadnih manjih potresa?

To, naravno, ovisi o materijalu i statičkom sustavu zgrade. U pravilu, kod jačih potresa kod armiranobetonskih i zidanih konstrukcija dolazi do otvaranja pukotina. Nekad su pukotine toliko male da se i ne vide. To ne mora biti nužno jako loše što bi rezultiralo smanjenom otpornosti građevine. Sasvim je normalno da su takvi materijali prožeti sitnim pukotinama i bez djelovanja potresa. Takvi procesi su uračunati pri postupku projektiranja i o njima se vodi briga. Naravno, moguće je da se pri djelovanju jačeg potresa materijal lokalno zgnječi ili razvuče do granice drobljenja ili pucanja. To može biti dosta opasno pa je nužno poslije svakog jačeg potresa napraviti pregled zgrade i utvrditi jesu li pronađene pukotine opasne i je li zbog njih smanjena otpornosti zgrade.

Kako dogradnje, koje otežavaju zgrade, utječu na statiku? Primjerice, na zgradu od četiri kata je nadograđeno potkrovlje kao peti kat.

U pravilu to nije povoljno za zgradu, pogotovo ako se radi o starijim zgradama. Uz dodatnu težinu koja opterećuje zgradu, dodatni problem je i njezin položaj. Dodatkom težine na vrhu postojeće zgrade se stvara nepovoljan raspored masa jer najveći efekt kod inercijalnih sila potresa imaju mase koje su najudaljenije od tla. Dodatno, pri takvim dogradnjama se u pravilu ne provjerava potresna otpornost zgrade već samo nosivost na vertikalno djelovanje koje uglavnom nije kritično.

Kako na otpornost i statiku zgrade utječe adaptacija stana prilikom koje se ruše zidovi, pogotovo nosivi?

Svako uklanjanje ili oslabljivanje nosivog sustava neke konstrukcije nepovoljno utječe na otpornost cijele konstrukcije. Ponekad to nije toliko kritično jer zgrada ima dovoljno nosivih elemenata koji su pravilno raspoređeni. Međutim, uglavnom se takvi zahvati rade na zgradama koje su već na granici zahtijevane otpornosti ili često čak ni ne zadovoljavaju potrebnu otpornost.

SAMOOBNOVA - Kako samostalno pokrenuti obnovu nakon potresa

Tu je situacija slična kao, na primjer, kod automobila gdje se oslabljivanje glavnih komponenti za prijenos opterećenja, kao što su osovina ili kočnice, ne tolerira jer će nakon kritične razine oslabljenja doći do puknuća komponente i nesreće.

Ako se nakon potresa adaptira stan u staroj zgradi (iz cca 1930. godine) i radi nova betonska deka, treba li maknuti stari drveni grednik ili se može nova betonska deka staviti na to. Kako to utječe na zgradu, statiku, otpornost?

Odgovor je dosta individualan i ne može se generalizirati. Puno ovisi o stanju i konceptu cijele zgrade, a ne samo jednog stana. Nikako se ne može raditi obnova stana bez sagledavanja cijele zgrade. Nekada se dodavanjem armiranobetonske ploče parcijalno na jednom katu može narušiti otpornost cijele zgrade i napraviti nepovoljna stvar za cijelu zgradu. Međutim, u nekim slučajevima to može pomoći u otpornosti cijele zgrade.
Svakako treba spomenuti da samo dodavanje betona nije dobro rješenje ako se nisu kvalitetno riješili detalji spajanja ploče s obodnim zidovima. Veza između zida i stropne konstrukcije je jedan od najbitnijih komponenti u sustavu nosivosti zgrade.

Pojasnite nam vezu između kretanja potresa i nosivih zidova. Ako potres ide u nekom smjeru, kako položaj nosivih zidova (okomit, vertikalan ili dijagonalan u odnosu na smjer potresa) utječe na statiku zgrade nakon potresa?

Tu je stvar dosta jasna s gledišta otpornosti materijala i statike. Zid je puno otporniji ako potresni val dolazi u smjeru njegove duljine. Takav koncept nam je prihvatljiv i u svakodnevnom životu gdje imamo osjećaj da će se neki predmet puno lakše prevrnuti ako djelujemo silom na njegovu veću plohu (kao domino kocke) nego na manju plohu (iako ta sila bila jednaka). Tako i mi u vožnji tramvajem instinktivno stojimo u smjeru vožnje, a ne okomito na nju jer ćemo se tako lakše oduprijeti prevrtanju kada tramvaj zakoči ili naglo ubrza. Svakako, bio taj zid u smjeru ili okomito na smjer potresa, njegovo stanje nakon potresa ovisi o njegovoj kvaliteti i sprezi s ostalim nosivim elementima u konstrukciji jer se sustav zgrade sastoji od međusobno povezanih zidova iz oba smjera.

Što je samoobnova i kako je pokrenuti?

Koje su specifičnosti zgrada koje u svojim konstrukcijskim elementima imaju opeku i drvene grede?

Takve zgrade imaju jednu nepovoljnu karakteristiku koja se pokazala i u nedavnim potresima kod nas. Drveni grednici ne pridržavaju zidove od opeke dovoljno kvalitetno pa dolazi do odvajanja spoja i prevrtanja zida ili njegovog prelamanja. Pri tome je dodatna nepovoljna činjenica da su zidovi od opeke jako osjetljivi na vlačno naprezanje i vrlo brzo dolazi do pucanja takvih zidova, a nedugo nakon toga i prevrtanja dijela zida.

Drveni grednici nisu nužno neprihvatljivi. Bitno je da postoji bar dvostruki sustav oplate na takvim gredama i da su grede kvalitetno sidrene i spojene sa zidovima.

Koji su ključni problemi u statici zgrade?

Neodržavanje zgrade što uzrokuje degradaciju materijala i gubitak njegovih mehaničkih karakteristika te nestručne intervencije i rekonstrukcije kojima se uklanjaju nosivi zidovi.

Kolika je razlika između potresa jačine 5.0 i 6.0 stupnjeva po Richteru?

Magnituda po Richteru predstavlja oslobođenu energiju potresa. Mjera je logaritamska pa razlika između 5.0 i 6.0 je 32 puta u oslobođenoj energiji. U kontekstu djelovanja ili sila koje se generiraju u konstrukciji, to je ipak znatno manja razlika. Iako ne postoji egzaktna ovisnost, možemo reći da je ta razlika u ubrzanjima dva puta.

Koliko su stare zgrade (više od 100 godina) otporne na potrese?

To jako ovisi o načinu i kvaliteti njihove gradnje kao i očuvanju građevine kroz uporabni vijek.

Kod masivnih povijesnih zgrada je često otpornost na potres jako velika čemu je dokaz i to da se puno starih i povijesnih građevina nisu srušile u potresu. Tu se ne može generalizirati jer je svaka zgrada priča za sebe.

MUKE PO SAMOOBNOVI - Od crvene naljepnice do sigurnijeg doma

U pravilu ipak stare stambene zgrade imaju manju otpornost nego novije. Prije svega se tu radi o propisima koji su vrijedili za vrijeme gradnje, a oni su bili vrlo manjkavi prije 100 i više godina.

U kojim zgradama naši građani mogu biti sigurni od potresa?

To je dosta teško reći. Postoje i zgrade novije gradnje koje su u dosta lošem stanju, što zbog lošeg koncepta i kvalitete gradnje, ali postoje i stare zgrade od opeke koji su nesigurne. Svakako, preporuka je da se svaka zgrada provjeri ili je bar pregleda konstruktor.

Što je potrebno poduzeti kako bi zgrade bile sigurne od potresa?

Zbog jako velikog broja varijacija koje utječu na otpornost na potres neke zgrade, za preporučiti je da stručnjak pregleda zgradu i da svoje savjete i preporuke za povećanje otpornosti ako je to uopće potrebno.

Međutim, i bez stručnjaka se može napraviti puno, a to znači da se ne izvode nestručne rekonstrukcije i uklanjaju zidovi, grede, stupovi itd. Dodatno, održavanje konstrukcije je jako važno. Vlaga može značajno smanjiti mehaničke karakteristike opeke ili armiranog betona ako su duže vrijeme izloženi njoj. Također je bitno da adaptacije stana stanari rade u koordinaciji s ostalim stanarima i da se takve adaptacije budu kompatibilne s nekim sljedećim adaptacijama koje će se napraviti u zgradi.

Pratite rubriku OBNOVA NAKON POTRESA i vjerujemo da ćete pronaći korisne savjete i informacije. Sretno!

Ne zaboravite se prijaviti i na newsletter ZGRADOnačelnik.hr-a kako bismo vas povremeno obavještavali o različitim događanjima koje organiziramo kao i drugim korisnim savjetima i informacijama povezanima s pravima i obvezama (su)vlasnika zgrada i kuća i lakšeg upravljanja i održavanja nekretnina.