Zemljotres i gradnja: Kako nastaju objekti koji izdržavaju udare tla

Gradnja objekata otpornih na zemljotres zasniva se na kombinaciji pravilnog projektovanja, odabira materijala i primene specijalizovanih tehnika koje ublažavaju seizmičke sile

Ključna ideja je da se energija zemljotresa ne prenese u potpunosti na strukturu, već da se što veći deo te energije disipira ili preusmeri kroz fleksibilnost i prigušenje. Inženjeri pritom vode računa o statičkoj i dinamičkoj stabilnosti, formiranju konstruktivnog sistema, čvorištima i spojevima, kao i o tome kako se sila prenosi kroz konstrukciju sve do temelja.

Tehnike koje se primenjuju kod nebodera u trusnim područjima

Visoki neboderi u seizmički aktivnim regionima, poput Japana, projektuju se s naglaskom na elastičnost i fleksibilnost. U praksi se koriste sistemi temeljenja sa dubokim pilotima, masivni jezgra sa ukrućenjima i tzv. „tuned mass dampers“ – ogromni prigušivači vibracija koji ublažavaju kolebanja zgrade.

Jedan od poznatih primera je Tokyo Skytree, koji koristi centralno betonsko jezgro u kombinaciji sa čeličnim spoljnim skeletom koji omogućava zgradi da „diše“ i savija se bez oštećenja.

Sličan princip koristi i Taipei 101, iako je u Tajvanu, koji je takođe visoko seizmično područje. Japan je pionir u upotrebi baznih izolatora, uređaja smeštenih između temelja i konstrukcije, koji apsorbuju horizontalna pomeranja tla.

Rešenja za stambene zgrade

Kod višespratnih stambenih objekata u trusnim područjima često se primenjuje armirano-betonski skelet sa ukrućenjima (diagonale, zidovi ukrućenja) koji sprečavaju neželjena horizontalna pomeranja.

PROČITAJTE JOŠ:

Biočar – Građevinski materijal koji neutrališa CO₂ iz atmosfere

Veštačka inteligencija u savremenoj arhitekturi

Kod nižih zgrada, zidano-betonska kombinacija uz dodatno ojačanje horizontalnim i vertikalnim serklažima je najčešće ekonomski prihvatljivo rešenje koje povećava seizmičku otpornost bez velikih dodatnih troškova.

Najskuplje i najnaprednije tehnologije

Super skupi sistemi uključuju aktivne prigušivače vibracija – hidrauličke ili elektronske sisteme koji u realnom vremenu detektuju potres i prilagođavaju kretanje konstrukcije. Ovi sistemi zahtevaju preciznu elektroniku, senzore i periodično održavanje, pa se uglavnom koriste kod najviših i najvrednijih objekata.

Tehnike koje ne poskupljuju gradnju značajno

Postoje i rešenja koja se mogu relativno lako uklopiti u budžet prosečne stambene zgrade ili privatne kuće. To su pravilno raspoređeni noseći zidovi, kontinuirani prstenasti serklaži na nivou podova, temeljne ploče umesto plitkih temelja, kvalitetno vezivanje zidova i armirano-betonske grede i stubovi koji zajedno formiraju krutu „kutiju“. Pravilno projektovanje bez asimetričnih tlocrtnih oblika i velikih otvorenih prostora takođe značajno povećava otpornost bez dodatnih ulaganja.

Seizmički standardi i stanje u Srbiji

Srbija se prema seizmičkoj karti nalazi u umereno trusnoj zoni, ali sa lokalnim područjima pojačane seizmičke aktivnosti – poput Kopaonika, Kraljeva ili Mionice. Srpski standardi za projektovanje u seizmičkim uslovima definisani su Pravilnikom o tehničkim normativima za gradnju u seizmičkim područjima (PN.U.83) koji je usklađen sa Evrokodom 8 (EN 1998).

Novi objekti, naročito javne zgrade i veći stambeni blokovi, uglavnom se projektuju prema ovim normama, dok privatne kuće i dalje često ne dostižu minimalne standarde zbog nedostatka nadzora ili neznanja.

Stanje starih i novih zgrada u Srbiji

Mnoge zgrade podignute pre 50 godina nisu projektovane prema seizmičkim principima. Zidani objekti sa debelim zidovima bez serklaža i bez armature su posebno ranjivi. Posebno su ugrožene baš stare zgrade, podignute i pre Drugog svetskog rata, jer pored odsustva standarda gradnje koji su tada bili drugačiji, problem je u činjenici da su ovi objekti mahom načeti zubom vremena.

Novi stambeni kompleksi, posebno oni izgrađeni posle 1980-ih, uglavnom sadrže osnovne mere seizmičke zaštite, ali nivo njihove stvarne otpornosti zavisi i od kvaliteta izvođenja radova.

Privatne kuće – zanemaren segment

Privatne porodične kuće često se grade bez ozbiljnog konstruktivnog projekta, oslanjajući se na tradiciju i empirijsko znanje. Iako pravilno projektovan temelj i jednostavna konstrukcija mogu značajno povećati otpornost kuće, u praksi se mnoge kuće podižu bez ukrućenja, serklaža i armirano-betonskih stubova, što ih čini ranjivim na jače potrese.