Ojačanje zidanih građevina

25. svibnja 2011. objavio Admin 0 Građevinski Materijali

Opeka je, kao građevni materijal, poznata tisućama godina. U Mezopotamiji, na području današnjeg Iraka gradilo se od opeke još tamo 3500 godina pr. Kr. Iako na području velike seizmičke aktivnosti, brojni su zigurati preživjeli ne samo potrese već i brojne ratove i osvajače.

Od rimskih akvadukata do američkih nebodera devetnaestog stoljeća opeka je prvi izbor graditelja javnih građevina kroz stoljeća. Međutim, najraširenija upotreba opeke svakako je u stambenoj izgradnji. Bez obzira što se format opeke mijenjao tijekom vremena i što se razlikuje od područja do područja i što kvaliteta vezivnog sredstva (morta) najčešće ovisi o kvaliteti lokalnih materijala, osnovni principi gradnje opekom neznatno se razlikuju bez obzira na područje i vrijeme gradnje. Takvo ziđe gotovo redovito ima veliku nosivost na vertikalna opterećenja, ali isto tako najčešće nedovoljnu na horizontalno, potresno opterećenje. Što nerijetko, u slučaju potresa, uzrokuje velike štete i ljudske žrtve. U potresu koji se 1976. godine dogodio u T,ang Shan provinciji u Kini, stradalo je približno 240 000 ljudi, većina od rušenja zidanih zgrada.

Upravo su slijedom takvih i sličnih događaja, važećim seizmičkim propisima znatno postroženi uvjeti gradnje zidanih zgrada u seizmičkim područjima. Propisane su karakteristike zidnih elementa, minimalna čvrstoća zidnog elementa i morta, određena je minimalna debljina i raspored nosivih smičućih zidova, propisan raspored i minimalna dimenzija poprečnog presjeka serklaža, ograničen broj nadzemnih etaža ovisno o projektnom ubrzanju tla i slično.

Za ponašanje zidane građevine u slučaju potresa od odlučujućeg je značenja međusobna veza konstruktivnih elementa te građevine:

• na posmičnu nosivost ziđa veliki utjecaj ima kvaliteta veze između opeke i morta (način zidanja, ispunjenost sljubnica)
• prostornost ponašanja konstrukcije (zajedničko djelovanje zidova) osigurat će se ispravnim međusobnim povezivanjem zidova
• raspodjelu horizontalne sile između zidova (prema njihovoj krutosti) omogućit će ispravnost veze zidova i međukatne konstrukcije (koja treba biti kruta u svojoj ravnini)

Većina zidanih stambenih zgrada izgrađena do početka prošlog stoljeća nema vertikalne i horizontalne serklaže. One izgrađene nešto kasnije imaju izvedene samo horizontalne serklaže u ravnini stropne konstrukcije. U oba će slučaja loša međusobna povezanost nosivih elemenata, bilo samo zidova međusobno, bilo zidova i međukatne konstrukcije, uzrokovati znatno smanjenje potresne nosivosti zidane građevine. Serklaže je moguće i naknadno ugraditi, ali treba imati na umu da se „štemanjem“ postojećeg ziđa radi ugradnje serklaža (posebno vertikalnih) često napravi više štete nego koristi.
Međusobno povezivanje zidova i zidova sa stropovima moguće je ostvariti i ugradnjom čeličnih spona, kao što je to prikazan na sljedećoj slici.

Posmičnu nosivost ziđa moguće je povećati injektiranjem pukotina injekcijskom smjesom na bazi cementa ili epoksida (ovisno o širini pukotine). Kako to vrlo često, u postroženim uvjetima određenim novim seizmičkim propisima, neće biti dovoljno, može se zid ojačati izvedbom armiranobetonskog zida s jedne njegove strane (u jednostranoj oplati). Novi zid treba povezati s postojećim ziđem ugradnjom ankera (obično četiri na kvadratni metar ziđa) u prethodno izbušene rupe injektiranim cementnom emulzijom.

Kvalitetniji i jeftiniji način oblaganja postojećeg ziđa betonskom oblogom je torkretiranje. Ugradnja cementne smjese provodi se posebnim pneumatskim „pištoljima“ koji omogućuju izbacivanje smjese pod vrlo velikim pritiskom (brzinom). Time se istovremeno odvija proces ugradnje i zbijanja mase i osigurava kvalitetna povezanost s postojećim ziđem (znatno kvalitetnije nego u slučaju oblaganja tankom betonskom oblogom u jednostranoj oplati). Istraživanja pokazuju da se torkretiranjem znatno povećava duktilnost ziđa, sposobnost disipacije energije i posmična čvrstoća (tri do četiri puta).

Torkret, obično debljine 3 do 8 centimetara, može biti postavljen samo s jedne, ili s obje strane zida. Obloge od torkret betona armiraju se mrežastom armaturom. Za povezivanje armaturnih mreža služe ankeri, čiji broj i profil ovise o potresnoj sili, potrebnoj debljini torkreta i upotrijebljenoj armaturnoj mreži.

Oblaganjem ziđa betonskom oblogom utječemo na njegova fizikalna svojstva bitno ograničavajući paropropusnost pa u oblikovanju detalja treba o tome voditi računa.