Potres u Zagrebu i utjecaj potresa na građevinske objekte

Krenimo od definicije potresa:

Potres (engl. earthquake) se definira kao iznenadno oslobađanje nakupljene energije unutar ograničenog područja Zemlje. Mjesto nastanka potresa u Zemljinoj unutrašnjosti naziva se hipocentar (engl. hypocenter) ili žarište (engl. focus), a točka na Zemljinoj površini neposredno iznad se zove epicentar (engl. epicenter). Gibanje koje osjetimo na površini terena je posljedica prolaska i modifikacije valova od izvora (hipocentar) kroz slojeve stijena i tla do površine terena.

Građevinski objekti i potres:

Kako bi pojasnili utjecaj potresa na građevinske objekte potrebno je najprije prikazati kojim su sve djelovanjima opterećene nosive konstrukcije objekata. Dakle, osnovna djelovanja na građevinske objekte možemo podijeliti na vertikalna i horizontalna.

Vertikalna djelovanja su vlastita težina objekta, stalno opterećenje, pokretna i korisna opterećenja te snijeg. Horizontalna djelovanja na građevinu su vjetar (promjenjivo) i potres (slučajno djelovanje).

Obzirom na navedena djelovanja, protupotresnu gradnju možemo približno opisati kao projektiranje i građenje građevina pri čemu je uz vjetar, uzet u obzir i potres kao horizontalno djelovanje na građevinu prilikom proračuna nosive konstrukcije.

Svrha protupotresne gradnje prvenstveno je zaštita života ljudi, no ista, kao što je bilo vidljivo i poslije nedavnog potresa u Zagrebu, znatno umanjuje i pojavu oštećenja na građevinama. Međutim, potresu kao jednoj od sila koja djeluju na građevinu, nije uvijek bila pridodavana nužna pažnja prilikom izrade propisa za proračun konstrukcija te je potrebno primijetiti kako bi se stvari počele mijenjati na bolje tek nakon nekog katastrofalnog potresa koji bi zadesili područje države u kojoj su važili (npr. potres u Skopju 1963 g.).

Razvoj propisa vezanih uz potres:

Isto tako, iz gornje tablice primjećujemo i zašto je sam centar grada Zagreba, obzirom da je većim dijelom izgrađen do 1945., najviše stradao nedavnim potresom. Međutim, nisu se sve zgrade grada Zagreba izgrađene prije 1945. godine jednako stradale prilikom potresa, pa tako i u samom centru nalazimo građevine koje su prošle skoro neoštećene, dok su neke nakon potresa postale neupotrebljive i opasne za ljude i okolinu.

Naime, negdje oko 1920. godine u Hrvatskoj dolazi do primjene armiranog-betona prilikom izgradnje građevina te primjenu istoga na građevinama najlakše možemo primijetiti na stropovima iznad podrumskih etaža (strop podruma najčešće je bez završne obrade). Navedene građevine prilikom potresa u Zagrebu pokazale su bolju potresnu rezistentnost od građevina koje kao stropnu konstrukciju imaju u cijelosti izvedenu kao drveni grednik. Naime, armirano-betonski strop povezuje nosive zidove koji sada s jedne strane ukrućeni dobivaju nešto veću otpornost na potres nego što je to slučaj kod konstrukcije stropa izvedenog od drvenog grednika ili opečnog svoga (strop od opeke).

Isto tako, mnoge rekonstrukcije građevina, npr. u prošlosti povećanje otvora prizemlja radi prilagođavanja građevina poslovnoj svrsi (u prizemlju su otvarane trgovine, cafe barovi, poslovni prostori) do u nedavnoj prošlosti rekonstrukcije stambenih jedinica u pogledu izmjene tlocrtnih dispozicija kako bi se iste prenamijenile u apartmane za dnevni najam, došlo je neminovno do umanjenja otpornosti nosivih i pregradnih zidova građevina, a koji u „starim“ zgradama centra i preuzimaju sva djelovanja potresa te su postojeća oštećenja od potresa zapravo rezultat niza utjecaja koji su postupno akumulirani.

Nadalje, na oštećenja nastala na nekoj lokaciji, osim jačine potresa i udaljenosti od epicentra, utječu i efekti lokalnog tla (građa tla, svojstva tla i sl.). Kako svojstva tla mogu prouzročiti povećanje amplitude gibanja tla na nekom području, tako je moguće zaključiti da je, obzirom na učinak potresa na građevine, čvrsta stijena bolja podloga za izgradnju nego li izvedba temelja u nevezanom tlu.

Nosiva konstrukcija – najbitniji elementi građevine u obrani od potresa

Uzimajući u obzir sve gore navedeno možemo zaključiti kako je kvalitetno i protupotresno izvedena nosiva konstrukcija građevinskog objekta najvažniji sigurnosni čimbenik prilikom zaštite od djelovanja potresa.

Međutim, odrediti nosivu konstrukciju postojeće građevine, odnosno statički sustav, nije uvijek jednostavno i potrebno je barem elementarno poznavanje ponašanja građevina prilikom potresa i statičkih proračuna konstrukcija.

Na primjer, najjednostavniju nosivu konstrukciju zgrade izgrađene prije 1945. godine čine trakasti temelji od opeke, vanjski nosivi zidovi izvedeni također od opeke i drveni grednik stropa zajedno sa drvenom konstrukcijom krova oslonjenom na vanjske zidove. No prije opisane intervencije na građevinama doveli su da je za zidane građevine u pravilu svojstvena velika raznolikost pojedinih tipova konstrukcija, naročito obzirom na primjenu raznovrsnih materijala, načina gradnje te horizontalnih i vertikalnih konstruktivnih elemenata.

Pri tome, osim vanjskog pregleda zgrade, pri utvrđivanju nosivog sustava građevine potrebno je istu pregledati od podruma do krova. Posebnu pozornost treba obratiti na zidove, vrstu međukatne konstrukcije, lukove i svodove, na svojstva krovišta, te na nekonstrukcijske elemente koji prilikom potresa mogu predstavljati opasnost i zahtijevaju posebnu pažnju prilikom pregleda.

Lokalna nekonstrukcijska oštećenja

Najčešće oštećenja građevina prilikom djelovanja potresa, prvotno su izazvali lomovi nekonstruktivnih dijelova građevina: dimnjaci, pokrov (crijep, razne ploče), neomeđeni pregradnji zidovi, ispune i slično.

Izvana odmah vidljivo oštećenje u vidu loma dimnjaka građevina u centru Zagreba svakom je poznavatelju ponašanja građevina prilikom potresa logičan razvoj događaja.

Naime, visoki tavanski prostori uvjetovali su visine zidanih dimnjaka nerijetko viših nego što to zahtijeva proračun dimnih kanala. Isto tako, teške kape na vrhu dimnjaka samo su povećale sile uslijed djelovanja potresa i došlo je do neminovnog pada istih na krovišta ili uređena potkrovlja.

Ponašanje dimnjaka starih zgrada centra Zagreba prilikom potresa moguće je objasniti ponašanjem dječjih kockica. Zamislimo da smo male kvadratne komade poslagali jedan na drugi u vertikalni stupac velike visine prvotno utisnut u čvrstu podlogu - veliku plosnatu kocku (kod dimnjaka je to ukrućenje na mjestu prolaska kroz stropnu konstrukciju). Već pri samom pokušaju skidanja stupca prstima dolazi do pucanja istog na više mjesta uslijed pomicanja i ljuljanja. Tako su se visoki, zidani opekom i mortom koji je već izgubio svoja vezivna svojstva, dimnjaci starih građevina centra Zagreba ponašali prilikom djelovanja pomaka uzrokovanih potresom - potresnim valovima i došlo je do neminovnog loma i stvaranja štete na pokrovu i nosivoj konstrukciji krova.

Generalno sigurne građevine

Danas, na snazi su suvremeni propisi Eurocode 8 koji sačinjavaju skupinu standarda za projektiranje konstrukcija zgrada i inženjerskih objekata, uključivo s geotehničkim elementima, te se može reći kako stambene građevine izgrađene nakon 1998. godine, a pogotovo nakon 2013., imaju visoku razinu potresne otpornosti.

Neboderi, stambene zgrade i obiteljske kuće čije su nosive konstrukcije u cijelosti izvedene od armiranog betona, u nedavnom potresu prošle su ili bez ili uz minimalna oštećenja. Iz iskustva prikupljenih u sličnim situacijama, pokazalo se kako su armiranobetonske konstrukcije, uz čelične i drvene, pogodne za građenje u potresno ugroženim područjima. Za to svojstvo armiranog betona zaslužna je visoka tlačna čvrstoća betona i velika mogućnost preuzimanja vlačne sile čelika kojim je armiran te tako sinergija ta dva materijala omogućava uporabu armiranog betona za statička i dinamička (npr. potresna) opterećenja. Pri dinamičnom opterećenju armiranobetonske konstrukcije dolazi do pravilne raspodjele udara, potresanja cijele nosive konstrukcije, a time i do bržeg prigušenja sile udara.

Glavni uvjet dobrih armiranobetonskih konstrukcija je, naravno uz stručno projektiranje i nadzor te kvalitetnu izvedbu, potpuna suradnja betona i čelika, pri čemu je čelik dobro i čvrsto oklopljen betonom kako ne bi došlo do pojave klizanja armature u betonu.

Zasigurno će nakon nedavnog potresa u Zagrebu biti povećan interes kupaca prema građevinama čiji je statički sustav proračunat na djelovanje potresa te je isto preporučljivo uzeti u obzir prilikom izrade procjena vrijednosti nekretnine, savjetovanja o kupnji – npr. u odnosu na statički sustav građevina ili kod najma/zakupa nekretnine. Kako bi Vam olakšali navedene nedoumice ili za savjetovanje, nudimo Vam i usluge sudskog vještaka za pomoć i konzultacije prilikom odluke.

Pošaljite upit
 

Korištena literatura:
1. http://www.pmf.unizg.hr/geof/seizmoloska_sluzba/seizmoloski_pojmovnik
2. POTRESNI RIZIK GRADA ZAGREBA S OSVRTOM NA GRAĐEVINE KRITIČNE INFRASTRUKTURE, Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet, Atalić J., Uroš M., Šavor Novak M.
3. Djelovanje potresa na konstrukcije i osnove seizmičkog proračuna, Građevinski fakultet u Osijeku, nastavni materijal Kolegija Osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije
4. Betonske konstrukcije, Društvo hrvatskih građevinskih konstruktora, Tomčić I., Zagreb, 1996.
5. Klasifikacija oštećenja zgrada s uputama za provođenje pregleda građevine na terenu izrađena nakon potresa 22.03.2020.

---