Slovenija leži na potresno aktivnem področju. Čeprav je velika večina potresov pri nas relativno šibkih, pa nam zakonodaja predpisuje potresno varno gradnjo. Na podlagi izkušenj, predvsem pa zaradi obsežne analize pri potresni obtežbi, se tudi porobeton Ytong uvršča med potresno varne gradbene materiale.
Potres in potresne obtežbe
Že Isaac Newton (1643 – 1727) je zapisal tri osnovne zakone fizike. V drugem »Newtonovem zakonu« je definiral velikost sile (F) kot produkt mase (m) in pospeška (a). Za razliko lastnih, stalnih in velike večine koristnih obtežb, ki delujejo v vertikalni smeri, delujejo potresne obtežbe večinoma v horizontalni smeri. Potresna obtežba je zato odvisna od horizontalnih pospeškov, ki nastanejo med potresom in mase konstrukcije. Na potresne pospeške, razen drage potresne izolacije temeljev, ne moremo vplivati, pač pa je mogoče vplivati na maso konstrukcije. Na tem mestu pa nastopi porobeton Ytong, ki ima bistveno manjšo maso od vseh primerljivih gradbenih materialov.
Lastnosti porobetona Ytong
Prostorninska masa porobetona Ytong se giblje med 400 in 700 kg/m3, ker je bistveno manj od opeke (1.200 – 1.800 kg/m3) ali betona (2.400 – 2.500 kg/m3). Poleg že znanih lastnosti – toplotna in zvočna izolativnost, požarna varnost, paroprepustnost – ima porobeton Ytong tudi odlično nosilnost in odpornost na potresno obtežbo, kar je bilo ugotovljeno tudi z obsežno preiskavo na potresni mizi Zavoda za gradbeništvo Slovenije (ZAG).
Preiskave na potresni mizi
Na potresni mizi so bile opravljene preiskave na treh modelih stanovanjskih stavb, izdelanih iz porobetona YTONG v merilu 1:4. Modeli so se razlikovali v tipu medetažne konstrukcije in etažni višini. Modela M1 in M2 sta bila v zasnovi enaka (P+2), le da je bila pri modelu M1 uporabljena montažna medetažna konstrukcije YTONG KSP, pri modelu M2 pa klasična AB plošča. Model M3 je imel eno etažo več kot modela M1 in M2 (P+3), medetažne konstrukcije so bile AB plošče (Slika 1). Nosilne stene so predstavljale zidni blok YTONG ZB debeline 30 cm, v vogalih ojačane z vertikalnimi AB vezmi, skritimi v protipotresni zidni blok YTONG PZB.
Pri simuliranju potresne obtežbe je bil uporabljen časovni potek pospeškov tal v smeri sever – jug, izmerjen v Petrovcu na moru (Hotel Oliva) med potresom v Črni gori 15. aprila 1979. Magnituda tega potresa je znašala Mw = 6,9, največji pospešek na mestu zajema podatkov pa je znašal 0,43 g (Slika 2).
Vsak od modelov je bil preiskan z različnimi intenzitetami vzpodbujanj (R005 do R350), kjer pomeni R005 le 5 % intenziteta izbrane potresne obtežbe, R350 pa 350 % izbrane potresne obtežbe. Simulacija z osnovno potresno obtežbo ima oznako R100.
Rezultati preiskav na potresni mizi
Model M1 je preiskave do jakosti R300 prestal brez vidnih poškodb, manjše razpoke so nastale šele,v fazi R350. Doseženo ni bilo niti mejno stanje poškodb, niti mejno stanje nosilnosti (Slika 3).
Pri modelu M2 je do prvih vidnih poškodb prišlo pri intenziteti R150 na (razpoke medokenskih slopov; Slika 4). S tem je bilo doseženo mejno stanje poškodb. V fazi R200 se je število razpok povečalo, svojo vlogo so začele prevzemati vertikalne AB vezi. Do mejnega stanja nosilnosti in mejnega stanja porušitve je prišlo šele pri intenziteti R250.
Pri modelu M3 je do prvih vidnih poškodb prišlo pri intenziteti R100. Mejno stanje nosilnosti je bilo doseženo pri intenziteti R150, mejno stanje porušitve pa pri v fazi R250.
Na podlagi preiskav na potresni mizi je mogoče priti do naslednjih ugotovitev:
- Stavbe, grajene v sistemu Ytong se med potresom obnašajo enako kot ostale masivno grajene stavbe. Prevladuje strižni porušni mehanizem.
- Tudi večetažne stavbe (P+3), zidane v sistemu Ytong imajo zadostno potresno odpornost tudi na področjih z najvišjo potresno nevarnostjo v Sloveniji.
- Montažna stropna konstrukcije sistema Ytong zagotavlja monolitno delovanje in deluje kot toga vodoravna konstrukcija tudi med najmočnejšim potresom.
- Dimenzije in količina armature v navpičnih AB vezeh po sistemu Ytong zagotavljajo pričakovano delovanje zidnih vezi tudi pri večnadstropnih stavbah, grajenih na območjih z največjo pričakovano potresno nevarnostjo.
Preiskava pokaže, da so stavbe, zidane s sistemom Ytong vsaj enakovredne opečnim stavbam. Prednost sistema Ytong je v manjši masi, ki povzročajo manjše potresne sile, istočasno pa je, kljub manjši masi, strižna odpornost Ytong zidov enaka strižni odpornosti opečnih zidov.
Zaključek
Rezultati preiskav na potresni mizi so dali izredno dobre rezultate za potresno odpornost stavb grajenih v sistemu Ytong tudi pri najmočnejših potresih. To je bil še zadnji manjkajoči kamenček v mozaiku vseh dobrih lastnosti porobetona Ytong, ki dokazujejo, da je porobeton Ytong edini gradbeni material, ki združuje vse zahteve za kakovostno, požarno varno, energijsko učinkovito in zdravo gradnjo.
Avtor: Tadej Gruden, univ.dipl.inž.grad.; Slike: Poročilo ZAG P 0891/08-650-1
