Praktični nasveti za potresno varne (montažne) stavbe

Strižne stene in močne povezave so ključnega pomena za odpornost proti bočnim silam, ki povzročajo vodoravne obremenitve stavbe.

Čeprav običajno slišimo le o najhujših potresih, se svet trese vsak dan. Po vsem svetu je takorekoč vsak dan okrog 20 potresov z magnitudo M4 (M je najpogostejši način zapisa “trenutne magnitude”, ki je najbolj zanesljiva ocena velikosti potresa).

V zadnjem mesecu je bilo v Sloveniji zaznanih 63 potresnih sunkov, na srečo najvišja magnituda 2,2 (podatki arso.si). Nacionalni potresni informacijski center v ZDA vsako leto po vsem svetu zazna približno 20.000 potresov magnitude M4 ali več, povprečno 55 na dan. Kljub podrobnemu spremljanju pa ne more nihče na svetu natančno napovedati, kdaj se bodo zgodili.

Seizmične sile

Čeprav so številni gradbeni elementi, ki se uporabljajo za odpornost proti potresnim silam, podobni tistim, ki so odporni proti orkanom in tornadom, se same sile na splošno precej razlikujejo. Pri močnem vetru je najpomembnejša sila dvigovanje, pri potresih pa prevladujejo bočne sile, ki povzročajo vodoravne obremenitve.

Potresni valovi sicer delujejo na stavbo z navpičnimi silami, vendar njena teža pogosto zagotavlja odpornost proti tej obremenitvi. Teža stavbe prispeva tudi k njenemu odzivu na močno bočno silo: Ko se tla premaknejo vstran (sila, znana kot “pospešek tal”), vztrajnost težnosti upočasni gibanje v zgornjih delih stavbe.

Ko se zgornji deli premaknejo (stopnja odklona se imenuje “premik”), se tla že premaknejo v drugo smer.

Če to silo razdelimo samo na eno steno, bočne sile delujejo vzporedno in pravokotno na ravnino stene:

Ravninske sile

To so sile, ki delujejo vzporedno z zidom, grozijo, da bodo zamaknile sidra med temeljem in zidom in povzročile zdrs stavbe s temelja, če ta sidra odpovedo. Delna odpoved sidrnih vijakov lahko povzroči dvig sile na eni strani dela zidu in povzroči prevrnitev zidov.

Ravninskim silam, ki delujejo na steno z lesenim okvirjem, se upirajo “strižni žeblji” – žeblji, s katerimi je stenska obloga pritrjena na zgornjo ploščo, špirovce in prag, ter sidrni vijaki, s katerimi je prag pritrjen na temelj.

Sile zunaj ravnine

Te sile delujejo pravokotno na steno in lahko povzročijo, da se ista stena nagne naprej in nazaj, zaradi tega gibanja pa se lahko pravokotne stene postavijo izven ravnine. Delna odpoved strižnih elementov lahko povzroči vrtenje talnih in strešnih membran (torzija).

Zaradi razpiranja sten v nižji etaži (“mehka etaža”), nad katero je velika lastna obremenitev, pa se lahko stavba v celoti zruši. Silam zunaj ravnine se upirajo povezave med zgornjo ploščo stene s talnim in strešnim okvirjem, spodaj pa s sidrnimi vijaki v parapetni plošči.

Novogradnja

Na potresnih območjih je treba skoraj vse novogradnje graditi po načrtu inženirja. Podrobnosti v načrtih se razlikujejo, vendar imajo skoraj vsi nekaj skupnih osnovnih elementov.

Ojačani temelji

Temelji podpirajo predvsem težnostne obremenitve, vendar morajo na seizmičnem območju kljubovati velikim vodoravnim obremenitvam in večjemu dviganju na sidra, ki preprečujejo, da bi se strižni zidovi dvigali in prevračali. Ta odpornost se doseže z debelejšimi in širšimi temelji, globlje obrnjenimi robovi plošč, debelejšimi stenami in ploščami ter veliko več in večjim armaturnim jeklom.

Običajni detajli so navpične armaturne palice, ki vežejo temelje na stebrne stene v majhnih razmikih, in podaljšani kavlji armaturnih palic, ki prekrivajo vodoravne armaturne palice na vogalih in prehodih višin.

Temeljna plošča se pogosto obnese bolje kot sami temelji zaradi neprekinjene podpore pod notranjimi stenami. Če so notranje stene dovolj toge, lahko zagotovijo ojačitev celotne konstrukcije, zato veliko stavb na potresnih območjih vključuje namerno ojačane notranje stene.

Da bi te stene ojačali, plošče običajno potrebujejo odebeljene temelje, ki potekajo pod njimi. Pri temeljih iz stebrnih zidov in kletnih temeljih pa je treba dodati nosilce, da se ojačajo notranje ojačane stene, čeprav te stene ne prenašajo gravitacijskih obremenitev.

Zidovi, ki so del temeljev iz stebrnih zidov, lahko ustvarijo kratko mehko nadstropje; ti so običajno omejeni na višino 1,2 metra in zahtevajo polne strižne plošče.

Strižni zidovi

Strižni zidovi so zasnovani tako, da vzdržijo bočno obremenitev, ki jo povzroči premikanje tal ob potresu, in prenašajo te obremenitve na temelje. Inženirski načrti običajno vključujejo načrt strižnih sten, ki predvideva 15/32-palčni CDX (vezan les) ali 7/16-palčni “APA Rated Sheathing” (OSB).

Vsi robovi plošč, ki ne ležijo na ploščah, morajo biti blokirani med čepi, da se lahko pribijejo robovi. Načrt strižne stene določa tudi pritrditev obloge na okvir ter pritrditev stene na temelj in streho. Izjemno pomembno je, da so plošče na stikih z vrzelmi 3 cm, tako se plošče lahko raztezajo in krčijo, ne da bi se izbočile.

Pogosto imajo prednost daljše plošče (2,75 in 3 metre), saj zahtevajo manj blokiranja v stenah in veliko manj pribijanja robov.

Da bi bila strižna plošča pravilno pritrjena, jo je treba pribiti v pravilnem razmaku in pravilno nastaviti žeblje. Načrt strižnih sten, ki ga zagotovi projektant ali inženir, običajno vključuje velikost in razmik med žeblji. V njem je določeno tako pribijanje na robovih kot tudi pribijanje v polju.

Vse strižne stene morajo biti mehansko pritrjene na temelje. Načrti običajno določajo kovinske trakove, pritrdilne elemente, tesno razporejene sidrne vijake ali njihovo kombinacijo.

Vir članka:
builderonline.com