raziskave in razvoj
UDK: 624.011.1:624.04
strokovni ~lanek (Professional Paper)
Aplikativno razvojni projekt “Zvi{anje potresne odpornosti lesenih monta`nih objektov”
avtor Bruno DUJIČ, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
Med gradbenimi konstrukcijami je dinami~ni odziv lesenih konstrukcij pri potresni obte‘bi najslab{e raziskan. Lahke konstrukcije so na splo{no veljale kot potresno odporne konstrukcije, za katere je del strokovne javnosti menil, da jih ni potrebno ra~unsko preverjati na potresni vpliv. Vendar je velika materialna {koda, ki je v zadnjem desetletju nastala zaradi po{kodb tako man-j{ih kakor tudi ve~jih lesenih objektov med potresi v ZDA in na Japonskem, pripeljala do obse‘nih eksperimentalnih in analiti~nih raziskav tovrstnih objektov. Tako so preverjene ra~unske metode, s katerimi se lahko natan~no dolo~i odziv lesenih konstrukcij pri potresni obte‘bi in predvsem njihova uporabnost v praksi, nujno potrebne za nadaljnji razvoj lesenih konstrukcij.
V Sloveniji pri reklamiranju lesenih monta‘nih hi{ in objektov obi~ajno zasledimo, da so tovrstni objekti varni pred potresom. Do sedaj so bile to le grobe ocene in predvidevanja proizvajalcev, ki pa nimajo nobene ra~unske podlage in tako kupcu ne dajejo nikakr-{nega zagotovila, da se njihova monta‘-na hi{a ob mo~nej{em potresu ne bi po{kodovala. Za oceno potresne ali vetrne odpornosti dolo~enega objekta je namre~ potrebna ra~unska analiza, s katero doka‘emo, da deformacije objekta v primeru nastopa obte‘be ne bodo ve~je od priporo~enih, ki {e za-
gotavljajo, da objekt ostane nepo{ko-dovan.
Seveda so osnova, da postane konstrukcijski sistem dolo~enega proizvajalca monta‘nih hi{ izra~unljiv, eksperimentalne preiskave osnovnih stenskih elementov (slika 1), mehanskih stikov in sider, ki narekujejo obna{anje celotne konstrukcije pri vetrni in potresni obte‘bi. V fazi projektiranja se tako izra~una velikost eta‘nega pomika oziroma vodoravne deformacije objekta na pri~akovano velikost vodoravne ob-te‘be. V primeru, da so ra~unsko izkazane deformacije objekta ob nastopu predvidene obte‘be ve~je od priporo-~enih mejnih vrednosti, mora projektant z dolo~enimi konstrukcijskimi ukrepi konstrukcijo utrditi. Mejne vrednosti vodoravnih deformacij oziroma eta‘nih pomikov objekta namre~ {e zagotavljajo dolo~eno stopnjo nepo-{kodovanosti objekta predvsem v smislu po{kodb na in{talacijah, notranjih in zunanjih zaklju~nih slojih ter oknih in vratih (slika 1).
Ker se monta‘ne hi{e obravnavajo kot sklopi, so celotni objekti gradbeni proizvodi. Ti imajo pod pogojem, da izpolnjujejo bistvene zahteve direktive, prost dostop na tr‘i{~e Evropske unije. Ker pa je graditev stvar nacionalne zakonodaje, je pomembno, da so proizvodi “opremljeni” s podatki, s katerimi bodo lahko projektanti v kateri-
koli dr‘avi preverili, ali so objekti ustrezni za uporabo v njihovi dr‘avi. V obdobju pred vstopom v Evropsko unijo se bodo na{im proizvajalcem za~ela izdajati t.i. “Mnenja o primernosti monta‘nih hi{ za uporabo v Republiki Sloveniji” kot prvi pribli‘ek bodo~ega evropskega tehni~nega soglasja. Glede na zahteve pri izdaji teh-ni~nega soglasja o nosilnosti in stabilnosti sistema se bo od proizvajalcev zahtevalo, da podajo za osnoven konstrukcijski sistem in tipi~ne mehanske zveze osnovne karakteristike, na osnovi katerih bo mogo~e konstrukciji dolo~iti odpornost na razli~ne vrste ob-te‘b. Tak{ne karakteristike konstrukcijskega sistema pa se lahko dolo-~ijo le z eksperimentalnimi preiskavami, saj so ra~unski postopki (~e le-ti obstajajo) nenatan~ni in lahko z njimi
ijaLeS 55(2003) 1-2
raziskave in razvoj
Slika 2. Lesena masivna bio hi{a Riko
Slika 3. Riko hi{e so popolnoma ekolo{ki izdelek
Slika 4. Detajl kota Riko hi{e s konstrukcijsko sestavo elementov
ED
le ocenimo nosilnosti, ni~esar pa ne vemo o deformabilnosti dolo~enega stika oziroma konstrukcijskega sklopa.
Podjetje RIKO HI[E d.o.o. izdeluje lesene masivne bio hi{e (slika 2), ki se precej razlikujejo od drugih sistemov lahkih monta‘nih objektov. RIKO hi{e so popolnoma ekolo{ki izdelek, saj tehnologija gradnje ustreza vsem strogim ekolo{kim zahtevam, objekt pa je v celoti izdelan iz okolju prijaznih materialov [ 1] . Ena izmed bistvenih razlik glede na druge konstrukcijske sisteme monta‘nih objektov je prav v nosilni konstrukciji, ki je izdelana iz masivnih lepljenih lesenih stenskih elementov. ^eprav so RIKO hi{e predvsem ni‘ji objekti do dveh eta‘, se direktor podjetja Janez [krabec in vodja poslovne enote proizvodnja Ribnica Janez Pucelj zavedata, da lahko z blagovno znamko RIKO HI[E ponudijo kupcem tako na evropskem kakor tudi na doma~em trgu zanesljive in konstrukcijsko varne hi{e le, ~e je konstrukcijski sistem natan~no raziskan in so njihovi objekti ra~unsko preverjeni na vse obte‘ne primere, ki jim je objekt na dolo~eni lokaciji lahko izpostavljen v svoji ‘ivljenjski dobi.
Podjetje RIKO HI[E se je v okviru sodelovanja s strokovnjaki za potresno odpornost lesenih objektov na Katedri za presku{anje materialov in konstrukcij na Fakulteti za gradbeni{tvo in geodezijo v Ljubljani lotilo aplikativnega raziskovalnega projekta z naslovom “Zvi{anje potresne odpornosti lesenih monta`nih objektov”. Projekt smo skupno prijavili na Javni razpisa za (so)financiranje temeljnih in aplikativnih projektov v letu 2003 (Uradni list RS, {t. 83/02). Projekt, katerega odgovorni nosilec je prof. dr. Roko @arni}, je bil s sklepom Vlade Republike Slovenije, {t. 690-01/2001-2 z dne 31.12.2002 uvr{~en na nacionalno listo temeljnih in aplikativnih pro-
jektov Ministrstva za {olstvo, znanost in {port. Ministrstvo bo aplikativno razvojni projekt sofinanciralo v skupnem trajanju treh let, pri ~emer se projekt za~ne izvajati s 01.01.2003.
Izhajajo~ iz dosedanjih izku{enj avtorja prispevka in drugih sodelavcev na Katedri za presku{anje materialov in konstrukcij [ 2,3,4] bomo v okviru projekta eksperimentalno preiskali obna-{anje osnovnih nosilnih elementov, tipskih mehanskih zvez (slika 3) in sicer pri cikli~no spreminjajo~i se obte‘bi. Na osnovi eksperimentalno dolo~enih mehanskih lastnosti konstrukcijskega sistema bomo razvili ra~unsko orodje, s katerim bo mogo~e izra~unati odziv razli~nih lesenih objektov, ki jih proizvaja podjetje RIKO HI[E, na vodoravno obte‘bo. S tem bo konstrukcijski sistem RIKO HI[E prvi leseni mon-ta‘ni sistem v Sloveniji, ki bo izra~un-ljiv na delovanje vodoravne obte‘be, kot sta potres in veter.
ijaLes 55(2003) 1-2
1.    1. nagrada za Okoljski izdelek 2002, ki sta jo 28. novembra 2002 v Portoro‘u podjetju RIKO HI[E d.o.o. za leto 2002 podelila revija Gospodarski vestnik in Ekolo{ki razvojni sklad Republike Slovenije, javni sklad.
2.   Duji~, B.: Eksperimentalno podprto modeliranje odziva lesenih okvirnih panelov na vodoravno cikli~no obte`bo, doktorska disertacija, 2001.
3.   Duji~, B., @arni}, R., 2001: Numerical Predictions of the Seismic Response of a Two-Story Woodframe House, Numerical Model & Prediction – Team Slovenia, CUREe-Caltech Woodframe Project – International Benchmark Workshop, University of California, San Diego, La Jolla, Californija, objavljeno vabljeno predavanje, 2001.
4.   Duji~, B., @arni}, R.: Izhodi{~a za projektiranje potresnoodpornih monta`nih hi{, revija Les, 2002, let. 54, {t. 1/2, str. 15-18.
5 Srp~i~, J.: Nosilnost elementov monta`nih hi{” Monta`ne hi{e, Zveza lesarjev Slovenije, revija Les, 2002, let. 54, priloga, str. 24-30