Revija 2005/1 v PDF - Fakulteta za arhitekturo - Univerza v Ljubljani

Toma Slak, Vojko KilarZASNOVA LESENIH IN JEKLENIHKONSTRUKCIJ NA POTRESNIH OBMOÈJIHConcept of timber and steel structures in earthquake-prone areas2oo5 / 1 ARUDK 699.841COBISS 1.04 strokovni èlanekprejeto 1.9.2005izvleèekGradnja v jeklu in še posebej okolju prijazna gradnja v lesu postajata vse boljaktualni tudi pri nas. V veljavo stopa novi predpis Eurocode 8, ki vsebujepredpise o zasnovi in projektiranju stavb iz razliènih materialov na potresnihobmoèjih. Zaradi obsenosti problematike se v èlanku omejujemo na zasnovolesenih in jeklenih konstrukcij na potresnih obmoèjih in le na tista doloèilapredpisa Eurocode 8, ki jih mora arhitekt-projektant upoštevati/poznati e prizasnovi stavbe. Pri tem je potrebno poudariti, da ne gre le za poznavanjepredpisov, temveè tudi za njihovo pravilno tolmaèenje in vkljuèevanje njihovihzahtev v samo idejno zasnovo v arhitekturi. Izhajamo iz preprièanja, da moraarhitekt projektant dobro poznati vse tiste zahteve zakonskih predpisov drugihtehniènih strok, ki se neposredno nanašajo na arhitekturno stroko, saj jih lahkotako vkljuèi e v samo idejno zasnovo objekta. Èlanek razlaga in povzemaglavna za arhitekta relevantna doloèila Eurocode 8 za zasnovo lesenih injeklenih konstrukcij na potresnih obmoèjih.abstractSteel structures and especially environment friendly timber structures, arebecoming increasingly present even in our environment. The new regulationEurocode 8, which contains regulations concerning layouts and designs ofbuildings constructed from various materials in earthquake-prone areas, isbeing enforced. Because of the topic's vastness, we have limited our article to thedesigns of timber and steel structures in earthquake-prone areas, as well asthose regulations of Eurocode 8, which an architect-designer has to abideto/know in early phases of design. Herewith we have to emphasise that it is notsimply a matter of knowing the regulation, but moreover, their correctunderstanding and integration of stated demands in the architecture'sconceptual design. We embark from the belief that an architect-designer has tohave sufficient knowledge about all legal demands of other technical professionsthat apply to the architectural profession, for it is the only condition for theirintegration and respect in the conceptual design of a building. The articleexplains and summarises the main regulations of Eurocode 8 for the design oftimber and steel structures in earthquake-prone areas, which are relevant forarchitects.kljuène besede:zasnova konstrukcij stavb, potresno odporne konstrukcije, projektiranjekonstrukcij, lesene konstrukcije, jeklene konstrukcijekey words:concept of building structures, earthquake resistant structures, structuredesign, timber structures, steel structuresSlovenija je obmoèje veèje potresne ogroenosti, zato morabiti horizontalna nosilnost stavb v Sloveniji veèja kot v veèinidrav srednje in severne Evrope pa tudi od mnogih delov ZDA.To pomeni, da preslikave konstrukcij in konstrukcijskih sistemoviz t.i. razvitega sveta zahodne Evrope v naše obmoèje v splošnemniso mogoèe brez ustreznega poveèanja horizontalne nosilnostiali zmanjševanja števila eta. Gradnjo na potresnih obmoèjihdoloèajo gradbeni predpisi, ki so od svojih zaèetnih oblik s konca19. stoletja preko veè dodelav - te so izhajale predvsem izizkušenj med potresi - pripeljale do zadnjega svenja predpisov vobliki standarda, ki naj bi veljal za vso Evropo in tudi zaSlovenijo: Eurocode 8 [European Standard prEN 1998].Pravilna zasnova konstrukcije bistveno poveèuje potresnoodpornost objektov. Posebej je potrebno poudariti, da so pastislabe konstrukcije obièajno skrite e v arhitektovi idejni zasnoviobjekta, ki zajema tudi konstrukcijski sistem. Za "dobro" zasnovokonstrukcije sta torej odgovorna tako arhitekt-projektant kot tudistatik-konstruktor, ki izvaja numerièni dokaz varnostikonstrukcije. Ker je pojem dobro zasnovane konstrukcije dokajkompleksen, je potrebno, da arhitekt pozna in razume osnovnezakonitosti potresno varne gradnje in specifiko posameznihgradbenih materialov [Slak 2004]. V predhodnih objavah [Kilar,Slak 2003, 2004] smo e obravnavali splošni del potresnoodporne gradnje, armiranobetonske in zidane konstrukcije. V temèlanku zato delo smiselno nadaljujemo z obravnavo konstrukcij vlesu in jeklu.Gradnja na potresnih obmoèjih po Eurocode 8 - osnovnipojmiSplošna pravila za stavbe ostajajo ne glede na material enaka zavse konstrukcije:- upoštevanje potresne nevarnosti v zgodnji fazi snovanjastavbe,- enostavnost konstrukcije,- jasen in neposreden prenos potresnih sil v temelje,- uniformiranost (zveznost) in simetrija,- uporaba pravilno razporejenih konstrukcijskih elementov,- statièna nedoloèenost,- nosilnost in togost v dveh horizontalnih smereh - torzijskanosilnost in togost,- ustrezna povezava nosilnih elementov z medetanimiplošèami (toge plošèe),- ustrezno temeljenje,- racionalna razporeditev mas,- majhne vitkosti - vitkost elementov povzroèa lokalne uklonein izboèenja v tlaènih conah (še posebej je ta problem opazenpri jeklenih elementih),- ujemanje raèunskega modela in izvedene konstrukcije,- pravilnost konstrukcije v tlorisu in po višini.Neregularne konstrukcije: veèja cena - manjša varnostPojem "potresno varen" oz. "potresno odporen" ne pomenipopolne varnosti, še manj pa odsotnosti poškodb na gradbenihobjektih. Obratno, osnovni princip gradnje obièajnih objektov napotresnih obmoèjih je ta, da pri moènih potresih lahko pride do(kontroliranih) poškodb.V terminologiji potresnega inenirstva jeregularna stavba ali zasnova pravilna, v skladu s predpisizasnovana stavba, ki se ob potresni (horizontalni) obremenitviobnaša nadzorovano in predvidljivo. Premiki regularnekonstrukcije so praviloma translatorni, napetosti pa nastajajo veni in/ali drugi ortogonalni smeri. Nasprotno pa pri neregularnikonstrukciji nastopi rotiranje objekta okoli vertikalne osi,nastanejo nepredvidljive preène obremenitve in strini lomi.Neregularno zasnovano konstrukcijo je raèunsko mono46