Živimo u zgradama koje ne podnose potrese: Što možemo naučiti na primjeru jedne zgrade u središtu Zagreba?

Što znamo o konstrukciji ovakvih zgrada?

Zgrade građene od nearmiranog ziđa (eng. URM - unreinforced masonry) bile su standard u Austro-Ugarskoj arhitekturi. Gradnja je temeljena na zidovima od punih glinenih opeka s vapnenim mortom, bez suvremenih elemenata poput armiranobetonskih stupova i greda. Takve zgrade, premda često monumentalne i ukrašene, u seizmičkom su smislu izuzetno ranjive. Tipični oblici oštećenja uključuju:

• otkazivanje zidova u ravnini (posmične pukotine),
• urušavanje zidova izvan ravnine te
• rušenje zabatnih zidova i dimnjaka.

- Prilikom procjene starijih zidanih zgrada u Zagrebu česti problemi uključuju nedostatak originalne projektne dokumentacije. Osim toga, zgrade su često prošle kroz niz nestručnih intervencija i prenamjena (npr. prenamjena tavanskih prostora, uklanjanje zidova radi adaptacije stanova) koje nisu dokumentirane. Održavanje je također često problem te samim time variraju i mehaničke karakteristike materijala - objasnio nam je Mislav Stepinac s Građevinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu i jedan od autora studije.

Studija slučaja: Povijesna zgrada na Mažuranićevu trgu

Odabrana zgrada građena je 1913. godine kao sveučilišni laboratorij, a dizajnirao ju je poznati arhitekt Vjekoslav Bastl. Smještena je u srcu Zagreba, ali nije pojedinačno zaštićena kao kulturno dobro. Ipak, nalazi se u zaštićenoj zoni Donjeg grada, što nameće dodatne zahtjeve pri obnovi.

Zgrada ima podrum, prizemlje, dva kata i potkrovlje. Zidovi su masivni, u podrumu debljine i do 120 cm, što svjedoči o ozbiljnosti gradnje, ali ne i otpornosti na potrese. Tijekom potresa 2020. godine, zgrada je pretrpjela umjerena oštećenja, ali je klasificirana kao privremeno neuporabljiva. Oštećenja su uglavnom bila vidljiva na spojevima različitih materijala, oko nadvoja i u vidu kosih i vertikalnih pukotina.

Tehnike istraživanja: od arhiva do 3D skenera

Tim stručnjaka proveo je niz istraživanja: od arhivskog istraživanja i geometrijskog snimanja s pomoću 3D laserskog skenera, do ispitivanja materijala na licu mjesta. Identificirani su svi glavni konstruktivni elementi, uključujući neočekivane detalje poput čeličnih greda u podovima koji su nadopunjavali drvene grede, što je bila tadašnja praksa.

Modeliranje zgrade u softveru 3Muri omogućilo je simulaciju ponašanja zgrade tijekom potresa te identificiranje najugroženijih dijelova konstrukcije.

Isto tako, važno je naglasiti da se u praksi vrlo često u zgradama i javne i stambene namjene nalaze skriveni dijelovi i elementi koji mogu imati pozitivan utjecaj na globalno ponašanje, ali ponekad i negativan utjecaj. U starim zagrebačkim zgradama iz 19. i s početka 20. stoljeća, prema riječima Stepinca, stručnjaci nalaze čelične profile umetnute u zidove, ali češće čak i drvene elemente kao što je bio primjer na Hrvatskog glazbenom zavodu. 

Bez projektne dokumentacije, jedini način da ih se identificira je kroz detaljan inženjerski pregled - vizualni pregled, korištenje npr. endoskopije, termografije ili nužnog skidanja žbuke i "otvaranja" zidova. Nažalost, zbog troškova i ograničenja pristupa (posebno kod stambenih zgrada), to se često ne provodi sustavno iako nam to norma nalaže - objašnjava Stepinac.

Što nam kaže numerička analiza?

Numerički model pokazao je da zgrada, u svom izvornom stanju, ne zadovoljava zahtjeve suvremenih propisa za otpornost na potres (HRN EN 1998). Simulacije su otkrile najrizičnije zidove, potencijalne mehanizme urušavanja i razinu deformabilnosti. 

Kako pojačati, a da ne uništimo?

Zadatak seizmičkog pojačanja u zgradama kulturne vrijednosti je delikatan. Jedan od ključnih zaključaka studije je potreba za balansiranjem između sigurnosti i očuvanja baštine. Predložena su rješenja poput:

• primjene torkretiranja - učinkovite, ali vizualno invazivne,
• uporabe tekstilom pojačanih mortova (TRM) ili polimera (FRP) - manje invazivnih, ali često nedovoljnih za visoke zahtjeve nosivosti,
• povezivanja konstruktivnih elemenata kako bi se spriječilo njihovo međusobno pomicanje u slučaju potresa.

Što se tiče uspoređivanja učinkovitosti različitih metoda seizmičkog pojačanja (torkret vs. TRM/FRP) u kontekstu kulturne baštine (ali i zaštićenih stambenih zgrada), Stepinac kaže:

Metode poput torkreta su vrlo učinkovite s konstruktivne strane jer značajno povećavaju otpornost, no često su neprihvatljive kod kulturne baštine zbog gubitka izvornog izgleda ili povećanja debljine zida. Također, zahtijevaju jače intervencije u interijerima i kompleksniju izvedbu pojačanja.

S druge strane, TRM (Textile Reinforced Mortar) i FRP (Fiber Reinforced Polymer) sustavi omogućuju lakše i reverzibilne intervencije, često s minimalnim utjecajem na izgled i volumen zgrade. Ipak, kod jako oštećenih ili zidova u lošem stanju, same ove metode možda nisu dovoljne bez dodatnih mjera poput injektiranja ili ukrućenja stropova. 

Za svaku zgradu potrebno je provesti individualnu procjenu, uzimajući u obzir njenu povijest, građevinske tehnike i arhitektonske vrijednosti.

Vrijeme je da prestanemo ignorirati problem

Ova studija donosi konkretan, tehnički utemeljen pogled na stvarno stanje jednog segmenta zagrebačkog stambenog fonda. Iako je riječ o institucionalnoj zgradi, njeni konstruktivni elementi, tipologija i izazovi gotovo su identični brojnim stambenim zgradama Donjeg i Gornjeg grada. Ako želimo očuvati gradsku jezgru, ali i osigurati sigurnost stanara, vrijeme je da seizmičko pojačanje postane prioritet, a ne iznimka.

Regulativa bi trebala omogućiti veću fleksibilnost u pristupu starim zgradama, uzimajući u obzir njihovu povijesnu vrijednost, funkcionalne potrebe i stvarna ograničenja, naglašava Stepinac. Npr., zahtjev za punu usklađenost sa svim suvremenim standardima često je teško izvediv bez drastičnih intervencija koje nisu prihvatljive kod kulturne baštine. Poboljšanje bi moglo uključivati uvođenje posebnih tehničkih propisa za obnovu povijesnih objekata, temeljenih na smjernicama udruga za zaštitu spomenika kulture, npr. ISCARSAH i ICOMOS.

Isto tako, Stepinac tvrdi da su, nažalost, i vlasnici i upravitelji zgrada u pravilu vrlo ograničeno svjesni stvarne razine seizmičkog rizika.

Nakon potresa u Zagrebu 2020. svijest se povećala, ali s vremenom ponovno opada. Mnogi vlasnici vjeruju da je “preživjela potres” jednako “sigurna je”, što nije točno. Također, često nemaju znanja o tome što seizmička sigurnost podrazumijeva, niti koliko su njihove zgrade zapravo ranjive. Upravitelji zgrada često djeluju tek kad postoji konkretna potreba, rijetko proaktivno.

Sustavna edukacija, informativne kampanje i jednostavni alati za brzu procjenu stanja (ali uz stručno mišljenje diplomiranih inženjera građevinarstva) mogli bi znatno pomoći u podizanju svijesti i spremnosti na buduće potrese, zaključuje Stepinac.

PROČITAJTE CIJELI RAD

Napomena: Tekst se temelji na studiji "Arhitektonska studija i preliminarna seizmička procjena tipične nearmirane zidane zgrade u Zagrebu, Hrvatska" (Architectural Study and Preliminary Seismic Assessment of a Typical Unreinforced Brick Masonry Building in Zagreb, Croatia) koju su izradili profesori Dražen Arbutina, Krunoslav Pavković i Dean Čizmar s Tehničkog veleučilišta u Zagrebu te Mislav Stepinac s Građevinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu.