Učestalost potresa i njihova jačina, te otpornost građevina na njih jedan je od povoda za razgovor s prof. emeritusom Antom Mihanovićem sa splitskog Fakulteta građevinarstva, arhitekture i geodezije.
Uvjerava nas da se zapravo ne bismo trebali plašiti potresa i da su građevine općenito pouzdanije od onog što se od njih traži po minimalnim građevinskim normama te da su postojeći zahtjevi za potresnu otpornost vrlo visoki i nema neke posebne potrebe za njihovim podizanjem, a da naša strahovanja na potresno djelovanje trebamo svesti na razumnu granicu.
Od kad građevinari uzimaju potres kao bitan faktor za procjenu sigurnosti građevina?
- Graditelji od pamtivijeka grade tako da građevine budu potresno otporne do određene razine potresne ugroze. Kod gotovo svih sačuvanih rimskih građevina uočavamo da imaju određeni stupanj potresne otpornosti. Iskustvo gradnje nalagalo je graditeljima da tako postupe. Odgovor na vaše pitanje je da graditelji oduvijek potresno djelovanje uvažavaju kao bitno. Prije pojave zakonodavnih parametara, u Hrvatskoj nakon 1948. godine, graditelji su potresnu otpornost kreirali prema vlastitom stavu utemeljenom na iskustvima prethodnika, graditeljskoj invenciji, osobnim sposobnostima kao i etici.
Uzimaju li projektanti u obzir propisane minimume za sigurnost zgrada ili ih i povećavaju na zahtjev investitora s obzirom na sve učestalije i opasnije trešnje?
- Naravno da se u projektiranju i izgradnji moraju zadovoljiti svi kriteriji za pouzdanost građevina, pa tako i potresna otpornost. Nosivi sustavi i njihovi dijelovi u građevinama ne mogu se vagati ljekarničkim vagama i ne možete ih držati na minimumu. Stvarno je pouzdanost sustava uvijek veća od minimalno zahtijevane. Kako vidite, u struci je na snazi termin pouzdanost umjesto sigurnost, premda se praktično svode na isto. Postojeći zahtjevi za potresnu otpornost su vrlo visoki i nema neke posebne potrebe za njihovim podizanjem. Međutim, ako investitor zaželi višu potrebnu otpornost od propisane to može vrlo jednostavno ostvariti. Procedure ishođenja dozvola to ne priječe.
Hoće li se zbog potresa mijenjati standardi građenja, pratimo li europske norme?
Pristupom Hrvatske Europskoj uniji, europske norme ujedno su postale i hrvatske. Te norme u potresnoj otpornosti su izrazito stroge. Naša posebnost je jedino u tome što imamo vlastite seizmološke karte, kao što ih mora imati svaka država za sebe.
Gdje je najlošija, a gdje najbolja protupotresna gradnja u Dalmaciji?
- Od kada postoje propisi za građenje u potresnim područjima, sva legalna gradnja, dakle ona sustavno kontrolirana, identična je u čitavoj Dalmaciji. U vremenima prije propisa, dakle prije 1948. godine, kvalitetnija gradnja odvijala se u gradovima i prigradskim naseljima. Međutim i na ruralnim područjima ima gradnji koje su značajno potresno otporne. Rekonstrukcijskim zahvatima u zadnjih nekoliko desetljeća, zbog turizma i poraslog standarda, znatno je poboljšano stanje potresne otpornosti.
Možete li reći koji su kvartovi u Splitu "opasniji" u slučaju jačeg potresa i potres koje jačine bi ih značajno urušio?
- Termine urušavanja i opasnosti ne koristimo u našoj struci. Gradnje koje su obavljene po pravilima nakon našeg ulaska u EU, solidno su potresno otporne, čak i na manja oštećenja. Gradnja iz prethodnih razdoblja ovisi o stanju tadašnjih tehničkih propisa. Što mlađa gradnja, veća pouzdanost.
Na standardne zgrade mjerodavan potres s povratnim periodom od 475 godina
Na dio pitanja, koja jačina potresa bi značajno oštetila zgrade ili donijela ljudske žrtve, odgovor je vrlo kompleksan. Trebalo bi poznavati Inženjersku seizmologiju i Potresno graditeljstvo gotovo u detalje. Stoga ću ga pokušati pojednostaviti gotovo ispod laičke razine. Podijelit ću ga u tri cjeline:
1. Jačinu potresa definira MAGNITUDA koja se iskazuje prema Richteru. Potres određene magnitude, primjerice 6 stupnjeva prikazuje ukupnu energiju gibanja tla. Žarište je ispod Zemljine površine, a može biti na različitim dubinama, od 1 do cca 100 km. Samo po sebi je jasno da će potres plitkog žarišta na površini imati značajno veće djelovanje. Stoga iskaz jačine potresa magnitudom za građevinare ne daje parametre za ocjenu učinka.
2. Zbog preciznije ocjene učinka na površini zemlje, prati se mjerodavni INTENZITET u epicentru, tu vrijedi stupnjevanje horizontalnog ubrzanja u epicentru, tj. točki iznad žarišta. Skala kojom to iskazujemo je Europska makroseizmička skala EMS, nešto drukčijih naziva susrećemo je u zadnjim desetljećima, stupnjevana je od 1 do 12. Stupanj 6. znači da očekujemo maksimalna ubrzanja ispod 10% gravitacije i manja oštećenja nekonstruktivnih dijelova zgrada, pregrada, dimnjaka, krovova. Stupanj 7. znači maksimalno ubrzanje iznad 10% gravitacije i pojedinačna oštećenja konstruktivnih dijelova zgrada. Stupanj 8. znači maksimalno ubrzanje iznad 20% gravitacije. Očekujemo ozbiljnija oštećenja i eventualno otkazivanje starijih loše građenih zgrada. Potres u Zagrebu je bio 8. stupnja EMS, a na Banovini 8/9 stupnja.
3. Kod konkretnog potresa intenzitet je različit na pojedinim lokacijama, veći je u blizini epicentra, a manji na udaljenim područjima. Jako osjetljiva zona je u radijusu 10-20 km. Kakvo ubrzanje na pojedinim lokacijama i kakve potrese uopće možemo očekivati istražuje disciplina koja se zove Inženjerska seizmologija.
Nakon ovih pojednostavljenih objašnjenja dolazimo do onog što nam nudi seizmologija. Sadašnjim EU, dakle i hrvatskim, normama za djelovanje na standardne zgrade mjerodavan je potres s povratnim periodom od 475 godina, za osiguranje protiv gubitka stabilnosti i otpornosti. Za osiguranje od oštećenja zgrada mjerodavan je potres s povratnim periodom od 95 godina. Pojedine javne ili druge društveno važne zgrade trebaju zadovoljiti strože kriterije koji su zadani u normama. Trenutno su za Hrvatsku izrađene te karte i može ih se pregledati na internetu, pozivom na karte potresnih područja Hrvatske. Za svaku zgradu i kuću može se vidjeti dva podatka. Ubrzanje za potres 475 godina i potres 95 godina. Područje Splita ima iznose 22% gravitacije (ag=0.22) i iznos 11% gravitacije (ag=0.11)
Kakvi potresi su opasniji za građevine?
- Opasan je svaki onaj koji prekoračuje ubrzanje koje je zadano u seizmološkim kartama. Možemo to procijeniti iz prvih informacija koje do nas stižu. Već podatak o ubrzanju prema EMS skali pokazuje što je potres donio. Iz dugogodišnjeg iskustva pregleda potresom oštećenih građevina po Dalmaciji i Crnoj Gori, mogu procijeniti da potres magnitude 4.5 i dubine žarišta veće od 10 km, u Dalmaciji donosi učinke 5. stupnja. Dakle, ne bi nas trebao previše brinuti. Veća magnituda i/ili pliće žarište na površini donosi učinke 6. i višeg stupnja.
Kakva opterećenja mogu izdržati splitski Westgate Tower B, zvonik sv. Duje, poljudski stadion?
- Za poljudski stadion i splitski Toranj B potres nije mjerodavno opterećenje, već je to vjetar. Samim time je jasno da svaka od tih građevina može izdržati potresno djelovanje daleko veće od onog koje je propisano dosadašnjim normama. Zvonik Sv, Duje smo analizirali na idejnoj razini i ustanovili da bi bez oštećenja izdržao potresno djelovanje s ubrzanjem tla veći od 40% gravitacije (ag=0.40) barem jednako kao i Pelješki most.
Na poljudskom stadionu glavna opterećenja vjetar, temperaturne razlike ljeto - zima, eventualni snijeg i gledatelji
Glede konstrukcije poljudskog stadiona treba znati da su glavna opterećenja, vjetar, temperaturne razlike ljeto - zima, eventualni snijeg i opterećenje gledateljima. Potresno djelovanje spada u sporedna opterećenja. S obzirom da je prvotno opterećenje gledateljima valorizirano za 52.000 ljudi, jer je dio gledališta tada planiran kao stajanje, a da je zahtjevima FIFE stajanje ukinuto, stadion se može puniti do cca 32.000 gledatelja, samim time opterećenje gledateljima može iznositi tek 60% od projektnih i više nije dominantno za samu konstrukciju. Možda samo lokalno.
Zbog svoje konstruktivne elegancije konstrukcija gledališta je ponekada podložna trešnji zbog intenzivnog skupnog skandiranja gledatelja. Trešnja koja se događa gotovo je neosjetljiva na većini gledališta. Najosjetljivije vibracije se osjećaju na najvišim pozicijama istočnog i zapadnog gledališta. Vibracije na tim mjestima izazivaju blagu nelagodu, zbog horizontalnih ubrzanja reda veličine 1/1000 gravitacije. To nema nikakvih utjecaja na otpornost konstrukcije jer je u takvim uvjetima višestrukim mjerenjima ustanovljen pomak rubova konzolnih nosača manji od jedan milimetar. Provjere se vrše istodobno kada i stanje napetosti kablova za prednaprezanje smještenih oko rubnog prstena. Provjera se inače vrši u uvjetima kada je stadion maksimalno popunjen gledateljima.
Dakle skandiranje gledatelja ničim ne narušava mehaničku otpornost i stabilnost konstrukcije stadiona. Samo po sebi skandiranje je beznačajni činilac opterećenja. Stoga slobodno navijajmo, zna se i za koga!
Načelno potresnu otpornost konstrukcije stadiona vremenom polako narušava trajnost. Prvi nosivi elementi na udaru su pokrov i njegova nosiva potkonstrukcija. Već izrađenim projektom sanacije detaljno su sagledani svi učinci dotrajalosti, tako da je bitno realizirati planirani i izrađeni projekt sanacije. Nadamo se uskoro.
Trebamo li se onda uopće bojati potresa?
- Ljudski strah je prirodan, kod horizontalne trešnje neugodno se osjećamo već kod horizontalnog ubrzanja 1-2% gravitacije. Ipak sam mišljenja da nema smisla širiti histeriju straha zbog potresa koji nam se događaju. Ako pogledamo žrtve kao posljedice potresa, naravno da je svaka ljudska žrtva nenadoknadiva, ipak u zadnjih 200 godina imamo u Hrvatskoj manje od 20 poginulih. Toliko nažalost stradalih ima u dva do tri tjedna na prometnicama, i ponovo nažalost, dnevno od covida-19.
Dakle, vjerojatnost osobnog stradanja u potresu je vrlo mala, međutim ono što će se češće događati je materijalna šteta na građevinama, naročito zgradama i obiteljskim kućama. Materijalne štete su nadoknadive, stoga naša strahovanja na potresno djelovanje trebamo svesti na razumnu granicu. Mogu postaviti protupitanje - zašto ne strahujemo od ulaska u vozilo kad je tu vjerojatnost stradavanja neusporedivo veća?
Unatoč strogim protupotresnim propisima ima li smisla dodatno ojačavati zgrade?
- U graditeljskoj struci struji razmišljanje na ovu temu. Razlog tome je raskošnost u izgradnji. Prije 50-tak godina, cijena grubih građevinskih radova, u kojima su i elementi potresne otpornosti, iznosila je cca 50% ukupne investicije. Cijena potresne otpornosti je bila od 10-20% cijene konstrukcije, odnosno 5-10% cijene ukupne investicije. Vremenom je cijena interijera i eksterijera značajno porasla, tako da je cijena grubih radova došla do prosječnih cca 25%. Dakle cijena potresne otpornosti je između 2,5 -5% ukupne investicije. Prirodno se postavlja pitanje, ima li smisla štedjeti na 2,5% investicije kojom ugrožavate 100% vrijednost građevine? U Dalmaciji je cijena potresne zaštite na onoj donjoj granici. Svjetska iskustva govore, ako vam je oštećenje zgrade u potresu 30% ne isplati se krpati je, racionalnije je izgraditi potpuno novu. Zaključujem, što skuplja zgrada - ima smisla kvalitetnija potresna otpornost.
Jesu li u posljednje vrijeme potresi učestaliji?
- Na postavljeno pitanje nema egzaktnog odgovora. Načelno se svi slažu da nekih posebnih znakova pojačane potresne aktivnosti globalno nema. Moguće je da na užim područjima pojedinih zemalja i njihovih područja postoji pojačana aktivnost, čaga je i u prošlosti bilo. U geološkom smislu naš današnji trenutak nije ni po čemu poseban.
Najnovije informacije iz NASA-e, koja to najpreciznije prati, su vijesti o povećanom broju slabih i slabijih potresa. Stručnog objašnjenja nema. Međutim postoji sličan trend u registraciji vjetra, valova i kiše. Po mom slobodnom uvjerenju, vremenom raspolažemo s mnogo većim brojem instrumenata za mjerenje ovakvih pojava, rast je eksponencijalan iz godine u godinu. Logično je - čim više i preciznije mjerite, imate više registriranih pojava.