Amir Čaušević

Nerman Rustempašić

REKONSTRUKCIJE ZIDANIH

OBJEKATA VISOKOGRADNJE

Sarajevo, 2014.

REKONSTRUKCIJE ZIDANIH OBJEKATA VISOKOGRADNJE

Izdavač: UNIVERZITET U SARAJEVU, ARHITEKTONSKI FAKULTET

Za izdavača: Deaknesa Prof. dr. Rada Čahtarević, dipl. ing. arh.

Autori: Doc. dr. Amir Čaušević, dipl. ing. građ. Doc. dr. Nerman Rustempašić, dipl.ing.arh.

Recenzenti: Prof. dr. Amir Pašić, dipl. ing. arh. Prof. dr. Mustafa Hrasnica, dipl. ing. građ.

Lektor: Melisa Klačar

DTP: Nadira Kuljuh-Bolić

Štampa: Amos Graf Sarajevo

Tiraž: 100

CIP - Katalogizacija u publikacijiNacionalna i univerzitetska bibliotekaBosne i Hercegovine, Sarajevo

624.9.012 ČAUŠEVIĆ, Amir Rekonstrukcije zidanih objekata visokogradnje[Elektronski izvori] / Amir Čaušević, NermanRustempašić. - Elektronski tekstualni podaci. -Sarajevo : Arhitektonski fakultet, 2014. - 1elektronski optički disk (CD ROM) : tekst, slike ;12 cm

Elektronsko izd. - Nasl. s naslovnog ekrana.

ISBN 978-9958-691-33-11. Rustempašić, NermanCOBISS.BH-ID 21501958

Odlukom Senata Univerziteta u Sarajevu broj 01-38-2794/14 od jula 2014. godineova knjiga je proglašena univerzitetskim udžbenikom Univerziteta u Sarajevu.

Predgovor

„Cilj nauke nije da uputi u beskonačnu mudrost, već da ograniči beskonačne pogreške.“

Bertolt Brecht

Iako su zidane konstrukcije jedan od najstarijih načina građenja arhitektonskih objekata, ovaj tip konstrukcija nema u potpunosti definisane parametre koji utječu na njeno ponašanje izazvano monotonim i cikličnim opterećenjem. Uzrok ovoga je u najvećoj mjeri činjenica da osobine zidanih konstrukcija uveliko značajno variraju u ovisnosti od upotrijebljenih ma-terijala i kvaliteta izvođenja. Zidane konstrukcije još uvijek predstavljaju najveći dio fonda arhitektonskih objekata u svijetu. Prema podacima UNIDO-a(The United Nations Industrial Development Organization) objavljenim 1990.godine, u zidanim građevinama živi 85-90 % ukupnog stanovništva Zemlje.1

Svakodnevno se susrećemo sa velikim brojem praktičnih problema kod zidanih konstrukcija u visokogradnji. Oštećenje konstrukcije podrazumijeva situaciju u kojoj je konstrukcija re-ducirala ili izgubila vlastiti kapacitet nosivosti, pa sve dok nije, u ekstremnim situacijama, kolabirala. Ovakve situacije obično su karakterizirane pukotinama, rušenjem, odvajanjem dijelova konstrukcije, stalnom deformacijom, naginjanjem.

Razlikujemo zidane objekte građene tradicionalnim pristupom i one građene sa inženjerskim pristupom. Problemi nastaju kada intervenišemo na objektima tradicionalne gradnje koristeći se inženjerskim pristupom.

Intervencijama na zidanim konstrukcijama treba pristupiti: stručno, analitički i sa dužnom pažnjom. Svaki objekat na kojem se konstruktivno intervenše je sam za sebe poseban zada-tak, dakle nema univerzalnih recepata i gotovih rješenja.

Trajna je dilema u pogledu načina otklanjanja oštećenja zidanih konstrukcija zapravo toliko trajna koliko postoji neimarska aktivnost. Opći konsenzus o načinima eliminacije povreda ne postoji u naučnoj i stručnoj javnosti. Odluka da se interveniše na konstrukciji mora biti posljedica pažljive procjene sigurnosti konstrukcije u trenutku kada je analiziramo.

Opseg i vrsta intervencije moraju biti izbalansirani u cilju da se ostvari potrebni nivo sigurnos-ti. Birajući kriterij mora biti vođen ne samo sa konstruktivnom djelotvornošću i ekonomijom već i sa poznavanjem tehnike i tehnologije korištene u konstrukciji, poštujući originalnu kon-cepciju.

Rekonstrukcija se izvodi samo u slučajevima kada je donesena odluka o njenoj neizbježnosti, a proizilazi iz raznih aspekata stanja i buduće namjene (funkcije) objekta koji je predmet obnove.

Najčešći slučajevi zahvata rekonstrukcije odnose se na promjenu ili poboljšanje nosive struk-ture objekta koja je ilipred kolapsom ili prvobitnim rješenjem nije osposobljena da se suprot-

1 Nažalost, ne postoje dostupni podaci UNIDO-a novijeg datuma koji bi dodatno potvrdili da zidane kon-strukcije i dalje predstavljaju najveći dio fonda arhitektonskih objekata u svijetu. Prema podacima nekoliko svjet-skih udruženja zidanih konstrukcija (npr. The Masonry Society’s Masonry Designers’ Guide - zadnje objavljeno izdanje - MDG 2007), zidani objekti čine procentualno najveći broj objekata u kojima žive ljudi diljem svijeta (preko 70 %).0

stavi vanjskim (incidentnim) djelovanjima, kao što su, npr. snažni potresi, a koja se sa velikom vjerovatnoćom mogu očekivati.

Zbog svoje delikatnosti, poseban izazov predstavlja, naravno, pristup u zahvatima rekon-strukcije arhitektonskih objekata historijskog kulturnog značaja. Predviđeni duži vijek tra-janja ovih građevina zahtijeva veći nivo sigurnosti.

U dužem vijeku trajanja postoji veća vjerovatnoća nastanka nepovoljnih dejstava, odnosno veća vjerojatnoća da će otpornost konstrukcije vremenom postati manja.

Rekonstrukcija u ovim slučajevima, saglasno izvornoj interpretaciji tog termina, je evidentno nužna, ali uz striktna ograničenja i zahtjeve u smislu apsolutno identičnih formi i rasporeda svih struktura, te upotrijebljenih materijala. Nesumnjivo je to najveći izazov za projektan-ta koji mora poznavati ne samo zahtjevne konstrukterske intervencije već proučiti izvorno stanje objekta u svim aspektima. Potrebno je posebno naglasiti potrebu postizanja visokog kvaliteta građenja u seizmičkim područjima, naravno uz uslov da je sam objekat kvalitetno koncipiran.

Greške i nedostaci nastali tokom izvođenja ne mogu se nadoknaditi niti ispraviti. Najbolji i nezamjenjiv način intervencije na zidanim objektima je permanetno održavanje. Održavanje podrazumijeva skup aktivnosti koje se provode tokom projektovanog vijeka građevine, s ciljem da omogući postizanje zahtijevane pouzdanosti.

Autori

Sadržaj

1. UVOD ..................................................................................................................................... 9

1.1. Kratak historijski pregled razvoja zidanih konstrukcija ..................................................... 12

2. TRAJNOST ZIDANIH KONSTRUKCIJA .......................................................................................26

2.1. Razlozi za pristup sanaciji i rekonstrukciji zidanih objekata ............................................... 262.2. Vijek trajanja objekta i građevinskih elemenata ................................................................ 27

3. UPOTREBNI VIJEK ZIDANIH KONSTRUKCIJA ............................................................................34

3.1. Metode proračuna istrošene vrijednosti objekta .............................................................. 353.2. Savremene metode procjene vrijednosti objekta.............................................................. 37

4. VRSTE I OSOBINE MATERIJALA KOJI SE KORISTE ZA NOSIVE ELEMENTE ZIDANIH OBJEKATA ...40

4.1. Ugrađeni materijali, njihove karakteristike i sadašnje stanje ............................................ 414.1.1. Elementi za zidanje ................................................................................................... 414.1.2. Zidna opeka .............................................................................................................. 444.1.3. Keramički materijali korišteni u objektima iz austrougarskog perioda ..................... 46

4.2. Kamen ................................................................................................................................ 494.2.1. Kamen korišten u objektima iz austrougarskog perioda ........................................... 52

4.3. Glina .................................................................................................................................. 534.4. Nepečena opeka ................................................................................................................ 534.5. Malteri ............................................................................................................................... 54

4.5.1. Armatura (glatka GA, rebrasta RA, armaturne mreže MAR i MAG) .......................... 624.6. Pomoćni tradicionalni materijali ........................................................................................ 63

4.6.1. Betonska ispuna ....................................................................................................... 634.6.2. Drvo .......................................................................................................................... 634.6.3. Pomoćne komponente ............................................................................................. 67

4.7. Savremeni materijali i uređaji ............................................................................................ 694.7.1. Fibre reinforced plastic ili FRP materijali .................................................................. 694.7.2. FRP trake ................................................................................................................... 724.7.3. FRP plahte ................................................................................................................. 724.7.4. FRP šipke ................................................................................................................... 734.7.5. Aramid vlakna ........................................................................................................... 734.7.6. Kruta poliuretanska pjena......................................................................................... 744.7.7. STU - Shock transmission units - Uređaj za prenošenje udara .................................. 744.7.8. Shape memory legirani uređaji – Uređaji na principu pametnih materijala ............ 754.7.9. Trajnost GFRP materijala ......................................................................................... 76

5. TIPOVI ZIDANIH KONSTRUKCIJA, KONSTRUKTIVNI SKLOPOVI I NOSIVOST ..............................78

5.1. Konstruktivni elementi ...................................................................................................... 785.1.1. Krovna konstrukcija .................................................................................................. 795.1.2. Vertikalni i horizontalni nosivi elementi ................................................................... 795.1.3. Kupola ....................................................................................................................... 805.1.4. Lukovi........................................................................................................................ 81

5.2. Tornjevi kao nosive konstrukcije u arhitektonskom objektu (primjena tornjeva kao dijela

objekta) ............................................................................................................................. 845.3. Temeljne konstrukcije ........................................................................................................ 855.4. Tipovi zidova ...................................................................................................................... 865.5. Tipovi zidanih konstrukcija ................................................................................................ 87

5.5.1. Obične zidane konstrukcije ....................................................................................... 875.5.2. Zidane konstrukcije sa vertikalnim i horizontalnim serklažima ................................ 915.5.3. Armirane zidane konstrukcije ................................................................................... 945.5.4. Ziđe kao ispuna armirano-betonskim skeletima ..................................................... 104

6. DISPOZICIJA I GABARITI OBJEKATA - PREPORUKE/ZAHTJEVI PROPISA ..................................105

6.1. Uporedba propisa ............................................................................................................ 1056.2. Zidane konstrukcije sa vertikalnim i horizontalnim serklažima ....................................... 1106.3. Armirane zidane konstrukcije .......................................................................................... 111

7. TIPOVI KONSTRUKCIJA, MATERIJALI, KONSTRUKTIVNI SKLOPOVI I ELEMENTI ZIDANIH OBJEKATA S KRAJA 19. I POČETKOM 20. STOLJEĆA ...............................................................113

7.1. Konstruktivni sklopovi i njihove karakteristike ................................................................ 1137.1.1. Vertikalni elementi zgrada ...................................................................................... 1147.1.2. Horizontalni elementi zgrada .................................................................................. 116

7.2. Međuspratne stropne konstrukcije - vrste i tipovi ........................................................... 1167.2.1. Zidani svodovi sa traverzama .................................................................................. 1177.2.2. Drvene međuspratne konstrukcije ......................................................................... 1177.2.3. Način polaganja i oslanjanja stropnih greda ........................................................... 1207.2.4. Stropovi od poluoblica - tavanska stropna konstrukcija ......................................... 1267.2.5. Armirano-betonske tavanice sa traverzama ........................................................... 126

7.3. Stepeništa ........................................................................................................................ 1277.4. Temelji ............................................................................................................................. 1277.5. Krovovi ............................................................................................................................. 1287.6. Fasade .............................................................................................................................. 1287.7. Oprema i instalacije objekata .......................................................................................... 130

8. METODOLOGIJA OBNOVE ZIDANIH OBJEKATA [15] .....................................................................132

8.1. Pristup ............................................................................................................................. 1328.2. Multidisciplinarnost ......................................................................................................... 1348.3. Okvirna metodologija [38] ................................................................................................................... 135

8.3.1. Razrada okvirne šeme [38] ....................................................................................................... 1368.4. Neka iskustva u vezi sa nastancima oštećenja ................................................................. 140

9. DESTRUKTIVNE I NEDESTRUKTIVNE METODE ISPITIVANJA MATERIJALA KOD ZIDANIH KONSTRUKCIJA ....................................................................................................................142

9.1. Metode ispitivanja oštećenja........................................................................................... 1429.2. Mehanička testiranja zidanih konstrukcija ...................................................................... 1429.3. Ispitivanje fizičko-hemijskih testiranja karakteristika ...................................................... 1429.4. Optička i petrografska analiza .......................................................................................... 1439.5. Testiranja „in situ“ ........................................................................................................... 143

9.5.1. Klasifikacija osobina materijala metodom “na pogled” .......................................... 143

9.5.2. Građevinsko-tehnička endoskopija ......................................................................... 1449.6. Zvučna i ultrazvučna ispitivanja zidanih konstrukcija ...................................................... 1469.7. “Flat Jacks” test - test opuštanja ...................................................................................... 1489.8. Test povlačenja ................................................................................................................ 1499.9. Dinamički testovi ............................................................................................................. 150

9.9.1. Sklerometar i penetracioni test – Metoda ispitivanja betona sklerometrom (Schmid-thov čekić) .............................................................................................................. 150

9.10. Test sa statičkim opterećenjem ....................................................................................... 1519.11. Monitoring ....................................................................................................................... 1519.12. Kontrola i prihvatanje ...................................................................................................... 1529.13. Ispitivanja čvrstoća ziđa ................................................................................................... 153

9.13.1. Ispitivanje čvrstoće zida na savijanje ...................................................................... 1549.13.2. Ispitivanje čvrstoće zida na smicanje ...................................................................... 1559.13.3. Ispitivanje čvrstoće zida na pritisak ....................................................................... 1589.13.4. Ispitivanje čvrstoće zida na zatezanje ..................................................................... 160

9.14. Dinamički testovi na modelima konstrukcija na seizmičkim vibroplatformama .............. 161

10. INTERVENCIJE NA ZIDANIM OBJEKTIMA UZ UPOTREBU TRADICIONALNIH I SAVREMENIH MATERIJALA ........................................................................................................................165

10.1. Načini sanacije pojedinih elemenata zidanih konstrukcija ............................................. 16510.1.1. Očekivano ponašanje novog sistema s obzirom na promjenu krutosti ............... 167

10.2. Historijske vrijednosti i sigurnost ..................................................................................... 16910.3. Tehničko-tehnološka rješenja i organizacija izvođenja radova – principi i pristup .......... 172

10.3.1. Privremena stabilizacija .......................................................................................... 17310.4. Intervencije na zidanim objektima .................................................................................. 176

10.4.1. Intervencije na zidanim objektima uz upotrebu tradicionalnih materijala ............. 17610.5. Intervencije na zidanim objektima preziđivanjem i ponovnim zidanjem ........................ 179

10.5.1. Intervencije na zidanim objektima torkretiranjem ................................................. 18010.5.2. Intervencije na zidanim objektima sa izmjenom stubova prizemlja na primjeru sara-

jevske Vijećnice ....................................................................................................... 18110.6. Intervencije na zidanim objektima uz upotrebu drveta................................................... 182

10.6.1. Intervencije na drvenim dijelovima zidanih konstrukcija ....................................... 18310.6.2. Sanacija i ojačanja drvenih međuspratnih konstrukcija uz upotrebu drveta .......... 18610.6.3. Intervencije na krovnoj konstrukciji uz upotrebu drveta ........................................ 187

10.7. Intervencija na zidanim objektima uz upotrebu savremenih materijala ......................... 18910.7.1. Upotreba čelika pri intervencijama na zidanim objektima ..................................... 18910.7.2. Primjeri intervencija na zidanim konstrukcijama uz upotrebu čelika ..................... 19010.7.3. Intervencije na armirano-betonskim dijelovima zidanih konstrukcija uz upotrebu

čelika ....................................................................................................................... 19110.7.4. Intervencije na montažnim dijelovima konstrukcija zidanih konstrukcija uz upotrebu

čelika ....................................................................................................................... 19110.7.5. Utezanje objekta čeličnim, zategama – pojasevima ............................................... 19110.7.6. Sanacija i ojačanja masivnih zidanih stropova sa traverzama ................................. 19610.7.7. Upotreba betona i armiranog betona pri intervencijama na zidanim objektima .. 19910.7.8. Primjer upotrebe betona pri intervencijama na tavanicama ................................. 20010.7.9. Upotreba FRP materijala pri intervencijama na zidanim objektima ....................... 203

10.8. Primjena injektiranja ....................................................................................................... 21110.8.1. Ojačavanje zidova sa polimernim vlaknima ............................................................ 213

10.9. Intervencije na temeljnoj konstrukciji i temeljnom tlu .................................................... 21410.9.1. Primjer upotrebe betona pri intervencijama na temeljima .................................... 21410.9.2. Poboljšanje nosivosti temeljne konstrukcije proširenjem temelja ili nekom vrstom

podupiranja ............................................................................................................ 21610.9.3. Slijeganje temelja i intervencije injektiranjem ........................................................ 21610.9.4. Slijeganje temelja i odgovarajuće intervencije ....................................................... 21710.9.5. Metode poboljšanja tla .......................................................................................... 22110.9.6. Način ojačanja temelja kod nadogradnji ................................................................ 222

11. MOGUĆNOST RAZVIJANJA POSTOJEĆIH GABARITA (PO HORIZONTALI I VERTIKALI/NADOGRADNJA I DOGRADNJA ZIDANIH OBJEKATA) ............................................................223

11.1. Po vertikali ....................................................................................................................... 22311.2. Aspekt prirasta visine ...................................................................................................... 22511.3. Aspekt prirasta težine ...................................................................................................... 22711.4. Zidani objekti sa vertikalnim a.b. serklažima ................................................................... 228

12. PROJEKTNA DOKUMENTACIJA, PRIPREMNI RADOVI, TEHNOLOŠKI PROCESI, ORGANIZACIJA GRADILIŠTA I TEHNIČKE MJERE ZAŠTITE KOD IZVOĐENJA REKONSTRUKCIJA OBJEKATA ........233

12.1. Projektna dokumentacija, predmjer i troškovnik ............................................................ 23312.2. Priprema i izvođenje radova na sanacijama i rekonstrukcijama zidanih objekata ........... 23412.3. Izbor tehnoloških postupaka kod izvođenja radova ........................................................ 23512.4. Organizacija radova kod rekonstrukcije objekata ............................................................ 23512.5. Tehničke mjere zaštite kod izvođenja rekonstrukcija objekata ........................................ 236

13. FASADNI OMOTAČ KOD REKONSTRUKCIJE ZIDANIH OBJEKATA .............................................238

13.1. Kvalitet unutrašnjeg zraka ............................................................................................... 23813.2. Energetska efikasnost ...................................................................................................... 24113.3. Zakonska regulativa ......................................................................................................... 242

13.3.1. Direktive EU ........................................................................................................... 24213.3.2. Nacionalni nivo ....................................................................................................... 244

13.4. Ušteda energije i toplinska zaštita ................................................................................... 24513.5. Stanje stambenih objekata .............................................................................................. 24513.6. Utopljavanje zgrada ......................................................................................................... 24713.7. Energetski pregled i energetski certifikat ........................................................................ 24913.8. Produženje vijeka trajanja objekata ................................................................................. 253

14. PROTUPOŽARNA ZAŠTITA OBJEKATA ...................................................................................255

14.1. Propisi zaštita od požara .................................................................................................. 25614.2. Zakon o zaštiti od požara i vatrogastvu ............................................................................ 25614.3. Organizacija i funkcionisanje, planiranje i provođenje mjera zaštite od požara .............. 25714.4. Izdavanje rješenja o odobrenju za građenje,odnosno odobrenja za upotrebu građevine ....

258

15. ODRŽAVANJE OBJEKATA ......................................................................................................259

15.1. Mogući scenariji održavanje objekta ............................................................................... 259

15.2. Zakonska regulativa u oblasti upravljanja objektima u FBiH ............................................ 26215.3. Troškovi održavanja ......................................................................................................... 26315.4. FM- Facility Management ................................................................................................ 267

15.4.1. Upravljanje i održavanje objekata u eksploataciji ................................................... 26715.5. Životni ciklus izgrađenih objekata .................................................................................... 26815.6. Profesionalni profil menadžera objekta ........................................................................... 26815.7. CAFM – Kompjuterska podrška FM-u .............................................................................. 26915.8. Profesionalna udruženja i stručne licence za FM ............................................................. 270

16. PRIMJERI REKONSTRUKCIJA ZIDANIH OBJEKATA IZ PRAKSE ..................................................271

16.1. Rekonstrukcija Doma Kulture u Kaknju [72] .................................................................... 27116.1.1. Intervencija na krovu objekta - rekonstrukcija objekta .......................................... 27316.1.2. Intervencija proširenja galerije objekta .................................................................. 27616.1.3. Intervencija djelomičnog ojačanja nosivih zidova i temelja ................................... 27816.1.4. Intervencija na fasadi objekta ................................................................................. 27916.1.5. Intervencija izgradnje (dogradnje) kabineza projekcije nagaleriji objekta .............. 280

16.2. Rekonstrukcija motela na Baščaršiji investitora Vedada Magode [73] ............................ 28116.2.1. Konstruktivna faza .................................................................................................. 28116.2.2. Opterećenje ............................................................................................................ 28116.2.3. Materijali ................................................................................................................ 281

16.3. Obnova Ferhad-pašine džamije u Banjoj Luci [74]........................................................... 28716.3.1. Konstrukcija džamije ............................................................................................... 28816.3.2. Zidovi džamije ......................................................................................................... 29116.3.3. Minaret i intervencije na minaretu ......................................................................... 292

16.4. Džamija Handanija u Pruscu [76] ..................................................................................... 29616.5. Hotel Central Sarajevo [78] .............................................................................................. 30516.6. Sanacija, rekonstrukcija i restauracija džamije Kekeki Sinan ili Bakarevića [79] .............. 309

16.6.1. Konstruktivna oštećenja na objektu ....................................................................... 30916.7. Rekonstrukcija - „Mala kula“ na Grdonju [80] ................................................................. 312

16.7.1. Stanje objekta ......................................................................................................... 31216.7.2. Konstrukcija ............................................................................................................ 31216.7.3. Stanje objekta nakon ratnih razaranja .................................................................... 312

16.8. Nadziđivanje stambenog objekta u ulici Višnjik [81] ....................................................... 31916.8.1. Projektni program ................................................................................................... 31916.8.2. Dispozicija ............................................................................................................... 31916.8.3. Konstrukcija ............................................................................................................ 31916.8.4. Materijalizacija ....................................................................................................... 31916.8.5. Instalacije ................................................................................................................ 32016.8.6. Oblikovanje ............................................................................................................. 320

17. LITERATURA .......................................................................................................................327

9

UVOD

„Naučnik nije osoba koja daje prave odgovore, nego osoba koja postavlja prava pitanja.“

Claude Lévi-Strauss

Arhitekturom vremena u kojem živimo dominiraju konstrukcije od čelika i betona, modernih materijala sa izuzetnim mogućnostima. I pored te činjenice, tradicionalni način građenja, pri-je svega zidanih konstrukcija, ne gubi na važnosti i aktuelnosti. Mada je strukturno ponašanje zidanih konstrukcija neuporedivo složenije od rada betonskih ili čeličnih konstrukcija, ne može se smatrati nepredvidivim. Graditeljima minulog vremena bilo je svojstveno razumi-jevanje mehaničkih osobina i ponašanja zidanih konstrukcija na intuitivnoj osnovi, odnosno oni su poznavali statiku kao empirijsku vještinu, a ne kao egzaktnu nauku. Pravilo propor-cija je obično bilo glavna vodilja graditelja, bez poznavanja teorija sigurnosti i konstrukcije. Zapravo, možemo reći da su ovi majstori (posebno oni srednjovjekovni) sa svojim tehnikama građenja i poznavanjem materijala, kojim su gradili, bili umjetnici građenja. Nemoguće je razumjeti neku od građevina ukoliko je ne povežemo sa okruženjem i uslovima u kojima je nastala. Spomenimo da su i Anthemios i Isidorus tek nakon trećeg pokušaja uspjeli ostvariti zadovoljavajući dizajn opće poznate Aja Sofije.1

Moderna civilizacija uljuljkuje se u uvjerenju da je sama sebi dovoljna, ne respektujući dom-ete civilizacija u ranijim historijskim periodima. Izuzetak od ove tvrdnje nije ni oblast gra-diteljstva.Graditeljska revolucija pokrenuta novim materijalima dovela je do diskontinuiteta u prenošenju znanja o do tada dominantnom načinu gradnje - zidanja konstrukcija. Proces zaborava bio je ubrzan i upotpunjen zahvaljujući činjenicama da su ova saznanja bila ute-meljena na empiriji i nisu bilježena i sistematizovana.

U našoj zemlji ovakva situacija je višestruko naglašena.

Mi uvijek idemo ispočetka, kao da historije uopće nije bilo. Kontinuitet bilo čega apsolutno nam ništa ne znači. Ništa ni ne pokušavamo popravljati ili iskoristiti držeći se samo nama svojstvenoj filozofiji da se najbolje uči na vlastitoj koži i budućnosti koja je pred nama.

Od samih početaka svoga bitisanja na Zemlji, čovjek je tražio, prije svega zaštitu od sva-kojakog neprijateljskog vanjskog okruženja i tako čuvao sebe u sigurnosti pećina ili drugim prirodnim skloništima. Vremenom su se nakon analiza forme zaštite razvijale te bivale iska-zane građenjem. Zapravo, čovjek je počeo zidati različitim materijalima uz upotrebu različitih veziva. Pri tome je usavršavao metode rada. Štiteći podignute objekte, čovjek je razvijao i usavršavao načine saniranja sa uvijek prisutnim pitanjem: ZAŠTO ?

Ova dilema je vječna: zašto, odnosno uzrok i kako,tj. metod intervencije. Ove dvije kategorije

1 Aja Sofija ili Crkva Svete mudrosti (grčki: Ἅγια Σοφία (Agia Sofija), tj. “Sveta mudrost”) građevina je u Carigradu (Istanbulu), koja je bila izgrađena kao crkva, zatim prenamijenjena u džamiju, a potom u muzej. Pred-stavlja remek-djelo bizantske arhitekture i umjetnosti uopće. Bila je najveća crkva u Istočnom Rimskom, odnosno Bizantskom carstvu. Aja Sofija je izgrađena u doba vladavine cara Justinijana. Jedno od najvećih graditeljskih dostignuća u historiji čovječanstva izgrađeno je za samo pet godina: od 532. do 537. Crkva je bila posvećena Kristu kao personifikaciji Svete Mudrosti. Izgrađena je od kamena i opeke, visoka 55 metara, a promjer kupole iznosi joj 31 metar.

10

nisu izolovane, one se ne isključuju, dakle moraju se tretirati kao cjelina u stalnom procesu u toku kojeg čovjek gradi, a vrijeme kao svjedok prolaznosti razgrađuje.

Svakodnevno se susrećemo sa jako velikim brojem praktičnih problema kod zidanih kon-strukcija u visokogradnji. Strahovito je veliki broj ratom oštećenih ili u potpunosti uništenih porodičnih zidanih objekata. Devastacija ovih objekata je produbljena i ubrzana agresivnim dejstvom atmosferilija.

Zidane konstrukcije građene u periodu 20. stoljeća većim dijelom su u takvom stanju da su obnova i konstruktivna ojačanja neophodna. Zidani objekti novijeg datuma nisu u potpu-nosti imuni od projektantskih i osobito izvođačkih pogrešaka.

Povećana potreba za novim stambenim jedinicama pokrenula je akciju nadziđivanja i do-gradnje postojećih zidanih objekata.

Okončan je period masovne i ubrzane izgradnje u kojoj je ziđe bilo potisnuto na marginu graditeljstva.

Na nivou Evrope uočena je važnost ovog tipa konstrukcija, te se u okviru najnovijih evropskih normi tj. Eurokoda pojavio i Eurokod 6 koji se odnosi na zidane konstrukcije.

Razlikujemo zidane objekte građene tradicionalnim pristupom i one građene sa inženjerskim pristupom. Problemi nastaju kada intervenišemo na objektima tradicionalne gradnje koristeći se inženjerskim pristupom. Skoro nepremostiva prepreka je problem istovremenog zadovol-javanja zahtjeva savremenih propisa mehaničke otpornosti i stabilnosti sa konzervatorskim uslovima za očuvanje izvornih arhitektonskih oblika. Dakako, ovakvu situaciju usložnjavaju dodatni strogi zahtjevi po pitanju fizike zgrade (zaštite od buke, problemi grijanja prostora koji se nikada nisu grijali i sl), zaštite okoliša, zaštite od požara i upotrebljivosti objekta.

Predviđeni duži vijek trajanja ovih građevina zahtijeva veći nivo sigurnosti. U dužem vijeku trajanja postoji veća vjerovatnoća nastanka nepovoljnih dejstava, odnosno veća vjerovatnoća da će otpornost konstrukcije vremenom postati manja.

Pri provođenju svih ovih analiza treba koristi iskustva prethodnih proračuna kod sanacija i rekonstrukcija zidanih objekata visokogradnje.

Tradicionalno građenje kod nas podrazumijeva zgrade čija visina dostiže i do pet spratova, obično od opeke, a rjeđe od kamena, sa vezivom od krečnog maltera. Stropne konstrukcije su vrlo često izrađene od drvenih greda, dok su se iznad podruma i prizemlja izvodili lukovi i svodovi od opeke. Jedina dodatna ukruta protiv mogućih horizontalnih dejstava(seizmičkih) bile su hatule i/ili spone od kovanog željeza. Ova sredstva su dakako imala i ulogu povezivanja konstrukcije u cjelinu. Nije rijedak slučaj da su i temelji ovakvih objekata zidani kamenom. [1]

Graditelji zidanih objekata u periodu neposredno nakon Drugog svjetskog rata često su radili grube konstruktivne pogreške projektujući nosive zidove samo u jednom pravcu bez adekvatnih veza zidova sa stropnim konstrukcijama, sa nedovoljnim vezama međusobno okomitih zidova, velikim otvorima, lošim kvalitetom materijala i slično.

Puno rjeđe se javljaju greške u projektovanju temelja ili pak greške uzrokovane poremećajima u tlu. Ukoliko nastojimo kvalitetno unaprijediti konstrukciju, tada nije dovoljno poboljšati duktilnosti i čvrstoću pojedinih elemenata konstrukcije, već je potrebno ostvariti takva unapređenja za konstrukciju kao cjelinu.

11

Posebno mjesto i konstrukterski izazov zauzima sanacija i rekonstrukcija historijski vrijednih objekata za koje je neophodno poštivanje veoma strogih konzervatorskih uslova.

Odluka o načinu rješavanja problematike sanacije i rekonstrukcije ovisi prije svega od seizmičke zone lokacije na kojoj se objekat nalazi, tipa i nivoa povreda, vremena koje nam je na raspolaganju za intervenciju, raspoložive opreme, ekonomskih kriterija i stepena zahtije-vane sigurnosti.

Zidanim konstrukcijama, osobito onim od opečnih elemenata, možemo ostvariti viši nivo standarda i kvaliteta življenja. Građevinama ovog tipa svojstveni su sklad, ljepota, sigurnost i ugodnost stanovanja. Materijali koji se ugrađuju u ovaj tip konstrukcija (ziđe) su ekološki prihvatljivi i zdravi te lako upotrebljivi u mogućoj reciklaži građevinskih materijala o kojoj se trenutno u svijetu razmišlja.

U ovom udžbeniku će se pokušati odrediti minimum ispod kojeg konstrukter ne može ići u nastojanju da pomiri zahtjeve konzervatora i savremenih inženjerskih spoznaja i zahtjeva.

U prošlosti se projektovanje konstrukcija uglavnom temeljilo na iskustvu. Zasigurno, broj kolapsa konstrukcija u toku i neposredno nakon završetka građenja u tom vremenu je bio ogroman i bili bi nam nemjerljivo dragocjeni napisani podaci ovih događanja.

Empirijska saznanja, taložena stoljećima, prenosila su se uglavnom usmenim putem. Taj kon-tinuitet je prekinut graditeljskom revolucijom potaknutom novim materijalima i tehnologi-jama. Prelazni period kao što je, npr. prva faza upotrebe čelika, karakteriše imitiranje starih stilova.

Galileo je u svom djelu „Two new sciences“ iz 1638. godine razmatrao pitanja čvrstoće kon-strukcije. Nastojao je riješiti problem čvrstoće poprečno opterećene konzole i dati izraz kojim bi se mogla proračunati bilo koja pravougaona greda. Rješavajući ovaj problem, Galileo je utvrdio da ne bi trebalo primjenjivati pravilo proporcija i da je za udvostručene dimenzije greda čvrstoća mnogo više nego udvostručena. Ovo je, zapravo, ujedno bio i kraj srednjovje-kovne teorije konstrukcija.

1826. godine Navier2 je prvi utvrdio da projektanti nisu bili zainteresovani za pitanja kolapsa konstrukcije, naglašavajući srednjovjekovni pristup projektovanju, prema kojem objekat tre-ba da „stoji“ držeći se geometrijske proporcije konstrukcije za razliku od modernog pristupa proračuna napona pojedinih elemenata konstrukcije.

Savremena arhitektura obiluje konstrukcijama koje predstavljaju sklad između opeke, čelika betona, stakla i plastike. Zidane konstrukcije učestvuju u velikom procentu u ukupnom obimu građenja u svijetu i to će tako biti najvjerovatnije još dugo.

Posebno treba naglasiti činjenicu da se zidanjem grade objekti koji su po mjeri čovjeka. Zidanim konstrukcijama, osobito onim od opečnih elemenata, možemo ostvariti viši nivo standarda i kvaliteta življenja. Ljudi nerado žive u kućama od betona. Građevinama ovog tipa svojstveni su sklad, ljepota, sigurnost i ugodnost stanovanja. Materijali koji se ugrađuju u ovaj tip konstrukcija (ziđe) su ekološki prihvatljivi i zdravi te lako upotrebljivi u mogućoj reciklaži građevinskih materijala o kojoj se trenutno u svijetu razmišlja.

Nastojimo misliti o zidanim konstrukcijama kao o modernoj inženjerskoj disciplini. Tu je još uvijek jako puno prostora za razvoj, inovacije i unapređenje u skoro svim aspektima ovog tipa

2 Claude-Louis Navier (1785-1836), poznati francuski inženjer i fizičar.

12

konstrukcije, te se nadamo da će ova oblast nastaviti da pruža stalni izazov istraživanjima i u godinama koje su pred nama.

Slika br. 1 Roman forum - ostaci

Slika br. 2 Assisi

Kratak historijski pregled razvoja zidanih konstrukcija

Sudeći prema ostacima kamenih zidanih konstrukcija, prvi počeci čovjekovog bavljenja zidanim konstrukcijama sežu 9000 godina p.n.e.3, mada postoje dokazi da je glina pečena i prije 25 000 hiljada godina.

NEOLITIK (9600 – 6000. god. p.n.e.) karakteriše razvoj stalnih naselja kao i razvoj graditeljst-va koji slijedi. Građevine su građene od sušenog blata. Nagli razvoj velikih naselja. Kuće su bile kružnog tlocrta s temeljima od kamenog suhozida i nadgradnjom od sušene opeke. Na-jstarije pronađeno naselje je Tell es-Sultan (oko 8000. god. p.n.e.) – slika br. 3. Naselja se postupno planski grade i postoje tragovi komunalne infrastrukture. Gradovi su imali oko 2 000 – 3 000 stanovnika. Naselje je bilo ograđeno kamenim zidom visokim 4 m s odbram-benim tornjem visine oko 9 m i tornjem visine oko 9 m. [2]

Slika br. 3 Tell es-Sultan (oko 8000. god. p.n.e) [2]

Najstariji pronađeni ostaci procijenjene starosti oko 10 000. god. p.n.e. kod jezera Hullen u Izraelu – slika br. 4. Kuće su bile kružnog tlocrta, prečnika 3-6 m. Temelji su od kamenog

3 Arheološki ostaci pronađeni na obali jezera Hullen u Izraelu

13

suhozida, a nadgradnja najvjerojatnije od drveta i šiblja. Unutar tlocrta pronađene su jame za drvene stupove. Pouzdano se zna da je građenje u nekim dijelovima svijeta dominirajući način gradnje posljednjih 6.5000 godina. Do danas su se očuvale ove impozantne građevine na području Južne Amerike, Azije i Mediterana, premda su to područja visoke seizmičnosti. Stari gradovi su dokaz tradicije stanovanja i kulture podneblja.

Slika br. 4 Ostaci kuće kod jezera Hullen [2]

U početku se ta aktivnost svodila na podizanje zidova i utvrda. Čovjek je skupljao kamen (nepravilnog oblika) i uklapao ga u željenu konstrukciju kao nekakve puzle. Radeći sporo i bez ikakvog iskustva ostavio je iza sebe zidove koji i danas stoje čvrsto i sa punim kontaktom elemenata na mjestu spojnica. U ovo se možemo uvjeriti posmatrajući kamene zidove u Meksiku i dijelovima Centralne i Južne Amerike.

Slika br. 5 Gobekli Tepe (Turska, 7500. god. p.n.e.)– neolitik [2]

U periodu između 6000. god. p.n.e. i 4000. god. p.n.e. zidanje je način građenja kuća i skloništa. Graditelji tog vremena su unaprijedili sam proces zidanja oblikovanjem kamena u pravougaonoj formi. Uvećane potrebe za građevinskim kamenom dovode do nestašice istog.

Slika br. 6 Prirodno sušena opeka oko 8000. god. p.n.e.

14

Slika br. 7 Mehrgarh (Pakistan, 7000. god. p.n. e.)

Negdje oko 4000. god. p.n.e. počinje proizvodnja elemenata za zidanje od blata i gline koji su nakon oblikovanja sušeni na suncu – slika br. 8. Čvrstoća i otpornost elemenata povećana je tako što su bili armirani slamom.

Slika br. 8 Sušenje opeke na suncu

Pečena opeka se po prvi put javlja u Evropi u Kući pločica kod Lerne 2000. god. p.n.e. Grčka Troja je izgrađena od opeke sušene na suncu (2000. god. prije Homera). Prva pojava pečene gline datira iz perioda 2000. god. p.n.e. za potrebe gradnje Kuće pločica iskopane 1954. god. u blizini Argosa u Grčkoj.

U vrijeme četvrtog kralja Četvrtedinastije faraona Chephrena iz vremena tzv. Starog kralje-vstva, u periodu 2620-2480. god. p.n.e. se gradi Kefrenova piramida, jedan od dva zidana objekta koji predstavljaju prekretnicu u arhitekturi. Ovaj objekat predstavlja remek-djelo graditeljske vještine čovjeka sa izvanrednom preciznošću cjelokupne geometrije objekta i izvanredno urađenih detalja veza između kamenih blokova izuzetno velikih dimenzija.

Egipćani su razvili klesani kamen za upotrebu kod kraljevskih grobnih građevina ne samo zbog njegove čvrstoće, već i zbog trajnosti. Izgledao je kao najbolji materijal za potpunu zaštitu faraonovog ka, vitalne snage koja je proizlazila iz sina sunca kroz koju je on vladao. Velike piramide u Gizi, od kojih najveća (Keopsova) dosiže 147m visine, izvanredno su tehnološko dostignuće i njihov izgled fascinira i danas. Sve do 19. stoljeća nisu izgrađene više građevine. One također predstavljaju kraj masivnih kamenih konstrukcija koje su ubrzo krenule u pravcu laganijih i fleksibilnijih kamenih skeleta i stvaranju prostranijih unutrašnjih prostora.

15

Slika br.9 Velike piramide u Gizi - Giza, Egipat [3]

Slika br.10 Keopsova piramida najveća od tri velikeegipatske piramide u Gizi (oko 2900. god.p.n.e) [3]

Slika br. 11 a. Zoserova piramida (2630.god.p.n.e) b. Nakrivljena piramida (Faraon Sneferu, 2600.god.p.n.e)

Babilonci su u periodu između 900. i 600. god.p.n.e. također ovladali tehnologijom pečenja opeke. Poznata je Babilonska kula koja je navodno imala visinu 90 m i kao vezivo je služio bitumen.

16

Slika br. 12 Babilonska kula – Babilon, (u okolini današnjeg Al Hillaha), Irak [3]

Slika br. 13 Artemidin hram – Efez (blizu današnjeg Selçuka), Turska [3]

Slika br. 14 Stonehange – Wiltshire, Engleska [3]

Vjerovatno je najspektakularnije građevno dostignuće Antičke Grčkei helenizma bio Pha-ros iz Aleksandrije, veliki svjetionik izgrađen za Ptolomeja II u 3. stoljeću p.n.e. Bio je to visoki kameni toranj približne visine kao Keopsova piramida, ali znatno manji u bazi. Pharos je bio prva visoka građevina u historiji, ali ograničenja zidarskih struktura i nepostojanje mogućnosti brzog načina za vertikalno kretanje ljudi onemogućili su bilo kakav budući razvoj visokih građevina do 19. stoljeća. Pharos je dugo ostao jedini primjer ovog tipa sve dok nije devastiran početkom 7. stoljeća n.e.

17

Slika br. 15 Aleksandrijski svjetionik - poluotok Faros, Aleksandrija, Egipat [3]

Slika br. 16 Mauzolej u Halikarnasu - Halikarnas (današnji Bodrum), Turska [3]

Slika br. 17 Viseći vrtovi Babilona – Babilon, (u okolini današnjeg Al Hillaha), Irak [3]

Mnogo je truda uloženo na poboljšanja detalja po kojima je grčka arhitektura s razlo-gom poznata. Postoji i trag koji potkrepljuje navedenu tvrdnju u vidu crteža namijenjenih građenju koji su vidljivi na nedovršenoj površini kamenih zidova Hrama Didyma. Takvi crteži na Didyma su preživjeli, jer hram nikada nije završen. Crteži pokazuju kako su zidari razvili završni profil stubova i greda, a koji nam omogućavaju rijetki uvid u proces dizajna graditelja prije nego što je počela upotreba olovke i papira.

18

Primjer nove kamene tehnologije koju su pokrenuli Grci, ali ne i dalje razvijali, bile su podzemne grobnice Mikene sagrađene oko 1300. god. p.n.e. Ove grobnice imaju glavne ko-more ograđene šiljastom kupolom građene kamenom sa oko 14 metara (47 stopa) u prom-jeru i 13 metara (43 stope) visoku.

Slika br. 18 Kolos sa Rodosa – ostrvo Rodos, Grčka [3]

Slika br. 19 Zeusov kip u Olimpiji – Grčka [3]

Artemidin hram u Sparti (9. stoljeće p.n.e) i Herin hram na Olimpiji (640. god. p.n.e) građeni su također od opeke. U periodu vladavine Perikla u 5. stoljeću p.n.e. u tzv. Zlatnom razdoblju grade se hramovi od uglačanog mermera. Pečene opeke za zidove se u Grčkoj počinju koris-titi nakon Aleksandra Velikoga (356-323. god. p.n.e). Grčka arhitektura isključivo je vezana za izgradnju hramova. Najstariji hramovi bili su građeni od drveta i ćerpiča, a vremenom je i kamen bio djelomično korišten. Kasnije su hramovi u potpunosti bili izgrađeni od mramora.

Od značajnijih građevina treba pomenuti atensku Akropolu na kojoj se posebno ističu Par-tenon, Erehteon, hram boginje Nike i Propileji.Grčki arhitekti su izgradili hramove u rasponu veličine od malenog hrama Nike Apteros (427-424 BC) od oko 6 do 9 m (oko 20 do 30 ft) na Akropolisu, pa do gigantskog Zeusovog hrama (500 BC ) na Agrigentu na Siciliji, koji je obuh-vatio više od hektar površine.

19

Naredni značajni iskoraci u ovoj oblasti bili su učinjeni od strane Rimljana koji su proces sušenja na suncu („Lateres crudi“- nepečena opeka) zamijenili pečenjem elemenata („La-teres cotiles“ - pečena opeka) te Babilonaca koji su razvili maltere na bazi kreča ili asfalta. Rimljani su od Grka preuzeli stil građenja „stub-nadvoj” i poboljšali lukove, svodove i kupole koji su, zapravo, izumi Etruščana. Etruščani, koji su živjeli u srednjoj Italiji, upotrebljavali su opeku sušenu na suncu (750.god. p.n.e). Rimljani su otkrili i veoma vodootporan malter koji je bio kombinacija vulkanskog pepela i kreča. Mnogi akvadukti, banje, palate i zidovi iz tog perioda sa početka nove ere ostali su sačuvani do našeg vremena. Etruščani su, vjerovatno pod utjecajem nekoliko rijetkih grčkih primjera u južnoj Italiji, razvili pravi luk u kamenu – primjer je Porta Marzia (3. stoljeće p.n.e), lučna kapija raspona od oko 6 metara (20 stopa), u Peruđi(Perugia). Etruščani su također imali visoko razvijene terakota tehnologije. Rimljani su usvojili etrurski način gradnje kamenog luka i na tom iskustvu su izgradili mnoge spek-takularne primjere onoga što su nazvali opus quadratum ili strukture reza kamenih blokova postavljenog u pravilne redove. Većina od njih su izgrađeni putem javnih radova u pokrajina-ma, kao što je Pont du Gard(krajem 1. stoljeća p.n.e), akvadukt površine 22 metra (72 stope) u blizini Nîmesa, u Francuskoj ili primjer mosta preko Tejo River na Alcántararu u Španjolskoj s rasponom od gotovo 30 metara (100 stopa), izgrađen oko 110. godine. Začudo, dugi rasponi u kamenu nikada nisu bili primijenjeni u gradnji zgrada. Sačuvane rimske građevine s kamenim lukovima ili svodovima imaju tipične raspone od samo 4 do 7 metara (15 do 25 stopa). Građenje opekom, posebno u samom Rimu, postalo je glavna industrija i državni monopol. Gradnja opekom je jeftinija od gradnje kamenom zbog obima masovne proizvod-nje i nižeg nivoa potrebne vještine. Malter je isprva spravljan kao tradicionalna mješavina pijeska, kreča i vode, ali je početkom 2. stoljeća p.n.e. uveden novi sastojak. Rimljani su ga zvali PULVIS puteoli prema nazivu grada Puteoli (moderne Pozzuoli) u blizini Napulja gdje je prvi put pronađen. Kada se miješa s krečom, formira prirodni cement koji je mnogo jači i više vremenski otporan nego sam krečni malter. Pored toga, ima sposobnost da otvrdne čak i pod vodom. Konačno, malter od kreča, pijeska, vode i Pozzolana je miješan sa kamenjem i slomljenom opekom formirajući na taj način pravi beton, pod nazivom Opus caementicium.

Jedan od najranijih sačuvanih primjera ove betonske konstrukcije je Hram Sybil (ili Hram Veste) u Tivoli, izgrađen u 1. stoljeću prije Krista. Ovaj hram ima kružni plan sa peristilom kamenih stubova. Mogućnosti oblikovanja plastične forme ovim tekućim materijalom, sa zakrivljenim oblicima u osnovi i presjeku, ubrzo dovodi do stvaranja niza izuzetnih unutrašnjih prostora, premoštenih kupolama ili svodovima koji su demonstrirali moć carske države. Prvi od njih je sa osmougaonom kupolom fontane - Nero’s Golden House (AD 64–68) sa oko 15 metara (50 stopa) u promjeru sa velikim kružnim otvorom - okulus u vrhu kupole. Ovakav način gradnje kupola kulminisao je u vrijeme cara Hadrijana sa Pantheonom (oko 118-128.god. n.e). Ova ogromna kružna struktura, na čijem se vrhu nalazi kupola radijusa 43,2 met-ara (142 stope), je osvijetljena putem okulusa na vrhu.

Slika br. 20 Apolonov hram u Delfima

Slika br. 21 Ostaci Erehtejona Slika br. 22 Ostaci Artemidinog hrama

20

Slika br. 23 Pont du Gard u Francuskoj, rimski akvadukt sagrađen oko 19.god. p.n.e.

Slika br. 24 Drevni antički grad Palmira u današnjoj Siriji

Rimljani grade jednu od najpoznatijih zidanih građevina Koloseum, ujedno i drugi zidani ob-jekat koji predstavlja prekretnicu u arhitekturi čija je gradnja započela 72. god.n.e. i trajala 12 godina.

Slika br. 25 Koloseum u Rimu (Flafijev amfiteatar) u kome su se održavale gladijatorske borbe pred 50 000 gle-datelja

Pored Koloseuma, jedna od najpoznatijih, skoro u potpunosti očuvanih građevina antičkog Rima, je Panteon sa rekordnim rasponom kupole od 43,3 m.

Svodovi se razvijaju u 2. stoljeću nove ere.

Ne možemo, a da ne spomenenemo Kineski zid, najveću građevinu na svijetu dužine 8 851,8 km čija je gradnja započela u 7. stoljeću nove ere, a završetak je bio 1368. godine. Ovaj zid je građen rukama 300 hiljada ljudi i jedinstvena je građevina u historiji jer je ne vežemo za određenu ličnost ili politiku, već ona povezuje ljude u periodu skoro sedam stoljeća gradnje.

21

Ovaj zid je uglavnom građen opekom posebnih dimenzija 48×48⋅18 cm.

Slika br. 26 Panteon – izgrađen kao hram za sve bogove antičkog Rima

Slika br. 27 Veliki kineski zid- najveća građevina na svijetu

Slika br. 28 Izgubljeni grad Inka Machu Picchu, Peru

Tokom 5. stoljeća n.e. smanjenjem moći Rimskog carstva dolazi i do propadanja rimske tehnologije građenja. Proizvodnja opeke biva ponovno obnovljena tek u 14. stoljeću.

Početkom 9. stoljeća zabilježeni su pokušaji obnavljanja gradnje kamenom. Dvorska kapela Karla Velikog u Aachenu primjer je ovih pokušaja.

U katedralama Santiago di Compostela (1078) i Saint Sernin u Touluseu (1080) ponovo se javljaju svodovi.

Milanski edikt (313) je začetnik crkvenog građevinarstva. Proces intenzivnog građenja sakral-nih objekata ovog tipa počinje nakon 346. godine i zabrane paganskih vjerovanja, odnosno Konstantinovim proglašenjem kršćanstva kao državne vjere u Rimu.

22

Slika br. 29 Najraniji crkveni tornjevi u Evropi – Ravenna, Italija [4]

Najraniji crkveni tornjevi u Evropi bili su oni iz 5. i 6. stoljeća u Ravenni, u Italiji (slika br. 30).Tamo su crkveni zvonici ili tal.campanile stajali odvojeno od same građevine crkve; još jedan takav primjer je slavni zvonik u Pizi (iz 1174. godine). Kod engleskih i francuskih ro-manskih crkvi, visoki tornjevi protežu se iznad presjeka broda i poprečne lađe crkve, a za-padni kraj obično ima niže duple tornjeve. Relativno jednostavni romanski tornjevi obično su imali četvrtasta ili okrugla okna sa mnogo lažnih otvora u obliku luka, a na vrhu se nalazio jednostavni osmougaoni ili konusni šiljak. Oni su se razvili u više građevine, do razvijenog gotskog tipa, dekorisanog sa šiljcima i natkrivenim nišama.

Tornjevi nevjerovatne lakoće i sofisticiranosti razvili su se u kasnom gotičkom periodu, kao što je slučaj sa katedralama u Rouenu, Beču i Antwerpenu. Dolaskom renesanse, u dizajn tornjeva uvedene su klasične smjernice. Poseban uspjeh postignut je u suženju piramidal-nih kompozicija brojnih tornjeva sir Christophera Wrena u Londonu, uključujući i one Kat-edrale sv. Paula, Engleske crkve kao, npr. Sv. Martin-in-the-Fields koja je djelo Jamesa Gibbsa. Oni uspostavljaju formu tipičnih crkviiz Nove Engleske, sa drvenim tornjem i šiljkom koji se uzdiže direktno iznad ulaznog hodnika. U 20. stoljeću tornjevi su često imali oblik ne-bodera. Među uzorima modernih tornjeva različitog dizajna i funkcije su i veoma originalni Ajnštajnov toranj u Potsdamu, djelo Ericha Mendelsohna te toranj Johnston, Franka Lloyda Wrighta sa staklenim dijelovima, koji se nalazi u mjestu Racine, u Wisconsinu.

Nakon entuzijazma “križarskog pohoda katedrala” koji je splasnuo u 14. stoljeću te nakon što su uglavnom sve katedrale završene, novi element „toranj” se pojavio da bude sljedeći test vještini zidara i tesara. Toranj je bio više simbol lokalnog ponosa nego dio teološkog zahtjeva za više svjetla.Toranj u Salisburyju (završen 1362. godine) je genijalna složena struktura od kamenom obloženih nosača nad drvenim okvirom, zajedno povezanim u bazi sa željeznim trakama kako bi se izbjeglo širenje. Dosezao je ukupnu visinu od 123 m (110 feet visina tornja + 180 feet šiljka).

23

Slika br. 30 Katedrala u Salisburyju (pogled sjeveroistok) i osnova [4]

Godine 673. namjesnik Egipta iz dinastije Umayyad je podigao četiri tzv. sawāmi’ (sing. sawma’a) na krovu džamije u Fustatu. S obzirom na to da su kalifi dinastije Umayyad vladali iz Damaska, gdje su džamije zadržale niske četvrtaste tornjeve iz doba predislamskih hramova, Creswell je pretpostavio da je djelo u Fustatu bilo inspirisano primjerom iz Damaska, jer je on vjerovao da su ondašnji mujezini vjerovatno koristili četiri tornja ostala od ranijih hramova.

Slika br. 31 Velika džamija u Damasku, također poznata kao Umejadska ili Emevijska džamija, podignuta između 706. i 714. godine od strane Umayyada dinastije [4]

Razvoj tehnologije izrade elemenata za zidanje i usavršavanje procesa građenja dovode do graditeljskih vrhunaca ovog tipa konstrukcija u periodu između 12. i 15. stoljeća nove ere. U tom periodu je izgrađen veliki broj remek-djela prvenstveno sakralnih objekata.

Zidovi su već tada bili jako visoki i relativno malih dimenzija. Tanki zidovi su neotporni na pojavu povećane vlage. Ovaj problem riješen je građenjem dvostrukih zidova (cavity wall).

1366. godine grad Firenca odlučuje da se gotika ne bi više trebala primjenjivati i da sav novi rad treba slijediti rimske oblike, uključujući oktagonalnu kupolu od 42m raspona za Firentin-sku katedralu (Santa Maria del Fiore).

24

Filippo Brunelleschi je predložio dizajn kupole. Dizajn kupole kao i predložena metoda kon-strukcije prihvaćeni su, te je kupola izgrađena između 1420. i 1436. pod njegovim nadzorom.

Slika br. 32 Dvostruki zid - ranija i moderna varijanta [1]

Naredna velika kupola renesanse bila je ona Bazilike sv. Petra u Rimu, koja se započela graditi zapapu Julija II 1506. god. Najveći doprinos dizajnu dao je slikar i kipar Michelangelo, koji je služio kao arhitekt od 1546. do 1564. godine, te uz njega također arhitekti Giacomo della Porta i Domenico Fontana.

Treća velika kupola ovog razdoblja (zapravo baroka) bila je Katedrala sv. Pavla u Londonu, građena od 1675. do 1710. godine od engleskog arhitekta sir Christophera Wrena, sa zat-egama od željeza.

Proizvodnja opeke industrijalizovana je u 19. stoljeću. Težak proces ručnog oblikovanja, koji je bio primjenjivan 3000 godina zamijenjen je “tlačenim” opekama.

1850. godine Englez Joseph Gibbs razvio je, u to vrijeme, specijalne ošupljene blokove.

1900. godine Amerikanac S. Palmer patentirao je mašinu za proizvodnju ošupljenih bloko-va. Ekstremno velike dimenzije ovih blokova činile su ih nepodesnim za rukovanje. Raširena bolest među graditeljima tog vremena bila je hernija.

1917. godine Francis J. Straub jedan je od onih koji su redukovali dimenzije elemenata. On je historijski značajan, jer je patentirao šljako-elemente.

Veliki broj značajnih javnih objekta, naročito u Evropi, u periodu od 18. do 20. stoljeća izve-deni su kao zidani objekti od kojih je većina i danas u funkciji, a koji su ušli u enciklopedije arhitekture kao značajna ostvarenja.

Slika br. 33 Bivša zgrada berze u Amsterdamu (1903), arhitekt Hendrik Berlage

25

Krajem 19. i prve polovine 20. stoljeća izvedeni su pojedini zidani objekti monumentalnog karaktera za potrebe javnih i državnih službi, što je naročito bilo izraženo u totalitarnim režimima. Većina zidanih objekata koji su realizovani tokom 20. stoljeća su u domenu stam-bene arhitekture, dok se monumentalni javni objekti različitih namjena izvode uglavnom kombinacijom savremenih materijala.Savremena arhitektura druge polovine 20. stoljeća otkriva ljepotu opeke kao građevinskog materijala tako da brojni arhitekti svoje objekte ma-terijalizuju kao zidane objekte.

Mario Botta, poznati ahitekt, rođen u Švicarskoj 1943. godine, većinu svojih objekata ispro-jektovao je kao zidane objekte i u kojima je upotrebu opeke doveo do perfekcije.

Slika br. 34 Leeum – Samsung Museum of Art in Seoul, South Korea, Mario Botta, 2004.

Slika br. 35 San Francisco Museum of Modern Art (SFMOMA), USA, Mario Botta/HOK, 1995.

Slika br. 36 The cathedral of Resurrection of Évry, France, Mario Botta, 1995

26

TRAJNOST ZIDANIH KONSTRUKCIJA

Razlozi za pristup sanaciji i rekonstrukciji zidanih objekata

Nosiva konstrukcija objekta treba da bude sigurna, upotrebljiva i trajna za predviđeno vri-jeme. Potrebno je također da se u toku trajanja objekta, odnosno njegovog korištenja, obav-lja redovno tekuće održavanje te eventualne opravke. Međutim, usljed nepredviđenih djelo-vanja kao i neizbježnih vremenskih utjecaja, na objektu se i pored tekućeg održavanja javljaju oštećenja koja mogu izazvati značajne probleme, pa je potrebno određenim tehnološkim postupcima i intervencijama produžiti vijek trajanja objekta. I pored propisane zakonske pro-cedure periodične kontrole stanja konstruktivnih sklopova i elemenata konstrukcije, u praksi se takve procedure rijetko poštuju.

Na objekat tokom vremena djeluju razni činioci koji utječu na sam vijek njegovog trajanja.4 Pored same starosti objekata,npr. iz austrougarskog perioda (i do 125 godina) i materijala koji su ugrađeni u njih, na objekte djeluju i opterećenja od zemljotresa, pomjeranja i slijeganja terena, tj. temeljnog tla, požara i eksplozija izazvanih ratnim agresivnim dejstvima. U takvim slučajevimaozbiljno se pristupa poduzimanju odgovarajućih mjera i postupaka, ovisno od stepena i uzroka oštećenja, sa ciljem da se konstrukcija objekta dovede u zadovoljavajuće stanje.

Postoje mnogi razlozi za pristupanje ovakvim zahvatima kojima se produžava vijek trajan-ja objekata iz ovog perioda. Pri tome, treba uzeti u obzir mnoge elemente pri donošenju konačne odluke o samom nivou i obimu zahvata na objektu ili eventualne odluke o rušenju objekta. Ovdje će biti nabrojani neki od najvažnijih razloga o kojima treba voditi računa pri-likom odlučivanja o obimu intervencija:

• greške prilikom projektovanja objekta i lošeg odabira materijala, što tokom eksp-loatacijeobjekta izaziva probleme i potrebu sa sanacijom i rekonstrukcijom,

• greške prilikom izvođenja objekta i pogrešno izabranog tehnološkog postupka izvođenja igradnja na nestabilnimterenima (klizišta i nestabilne padine), izvođenje bez kvalitetnognadzora,

• pogrešne i nestručne intervencije u ranijim zahvatima,• fizičko starenje ugrađenih materijala u nosivu konstrukciju objekta, a i na

obloge,opremu i instalacije u zgradama,• neadekvatno održavanje i zapuštenost objekata tokom vremena, a naročito od deve-

desetih godina prošlog stoljeća do danas, na što je utjecao rat, promjena društveno-političkog sistema i neriješeni imovinsko-pravni odnosi, tj. vlasništvo nad zgradama, odnosno stanovima,

• životni vijek arhitektonskih objekata se procjenjuje od 80 do 100 godina, što se uglavnom odnosi na primarni sistem kao cjelinu, dok ostali dijelovi zgrada kao što su oprema, instalacije, stolarija, fasade i dr. traju mnogo kraće i zahtijevaju investiciona ulaganja u tekuće održavanje objekta,

• funkcionalni razlozi u smislu promjene dispozicije stanova ili poslovnih prostora ili promjeni namjene čitavog objekta i privođenja novoj namjeni, kao npr. pretvaranje čitavog stambenog objekta u poslovni, promjena gabarita (nadogradnja), uvođenje novih instalacija i probijanje otvora,

• ovisno od nivoa i obima radova na sanaciji i rekonstrukciji potrebno je angažovati

4 Oko 70% stambenih objekata u Sarajevu staro je preko trideset godina, a od toga 35% je staro preko pedeset godina.

27

i značajna finansijska sredstva, naročito ako se radi o starijim objektima koji imaju svoju historijsku, ambijentalnu i arhitektonsku vrijednost,

• pojava slijeganja terena, klizišta, promjene nivoa podzemnih voda, seizmička ak-tivnost i naročito dinamički utjecaji usljed razvoja saobraćaja, koji se u vrijeme građenja objekta nisu mogli predvidjeti,

• agresivno djelovanje otrovnih gasova5 u zagađenoj atmosferi kao posljedica razvoja industrije tokom vremena, koja rezultira degradacijom i devastiranjem pojedinih materijala osjetljivih na hemijska djelovanja,

• agresivno djelovanje atmosferilija na objekat tokom dužeg vremenskog perioda, a naročito vode u svim agregatnim stanjima6,

• agresivno djelovanje na materijale koji su podložni biološkim i botaničkim napas-nicima kao što su gljive i plijesni (trulež), insekti i larve, glodari i dr.

• razlozi kojima je direktno uzročnik čovjek7 i njegovo vandalsko ponašanje manifesto-vano kroz rušenje, krađu, palež, rat i sl.

Vijek trajanja objekta i građevinskih elemenata

Vijek trajanja nekog građevinskog elementa, kao i objekta općenito, moguće je opisati u tri kategorije:

• Tehnički vijek trajanja• Funkcionalni vijek trajanja• Ekonomski vijek trajanja

Grafikon 1. Tehnički životni vijek objekta [3]

Tehnički vijek trajanja nekog elementa je završen u trenutku kada taj elemenat nije više u stanju da ispuni svoju predviđenu funkciju u skladu sa traženim standardima, te se kao takav mora zamijeniti novim elementom.

Funkcionalni vijek trajanja objekta odnosi se na funkciju i korištenje objekta u njegovom životnom ciklusu u smislu funkcionalne sposobnosti i djelotvornom ispunjavanju korisničkih 5 Sumpor dioksid, sumpor vodonik, čađ, prašina i dr.6 Kiša, snijeg, mraz, kondenz, para, kapilarna voda itd.7 “Čovjek je uvijek bio najveća prijetnja dugom životu svojih vlastitih tvorevina, bez obzira na to da li su bile njegove djelatnosti namjerno ili slučajno destruktivne.”- Bernard M. Fielden, “Uvod u konzerviranje kulturnog naslijeđa”, Društvo konzervatora Hrvatske, Zagreb, 1981, str.14.

28

zahtjeva u skladu sa važećim propisima i standardima. Fleksibilnost prostora u objektima je postala važna kako investitorima tako i korisnicima. Većina objekata koji su projektovani i izgrađeni zadnjih stotinu godina svojom konstruktivnim sklopom ne dozvoljavaju fleksibil-nost prostora ili dozvoljavaju minimalan na nivou stana. Takve zahvate svakako treba izvoditi pažljivo i stručno da se ne ugrozi stabilnost objekta.

Grafikon 2. Funkcionalni životni vijek objekta [3]

Ekonomski vijek trajanja nekog elementa je period u kojem su troškovi njegove eksploatacije i održavanja u okviru planiranihtroškova.

Grafikon 3. Ekonomski životni vijek objekta [3]

Vijek korištenja građevinskih elemenata se definiše kao planirano vrijeme eksploatacije, pri stalnim zahtjevima i ekonomičnosti. Uz pomoć održavanja i modernizovanja čime se prilagođava i novim zahtjevima, moguće je utjecati na vijek korištenja. Životni vijek zgrade može se posmatrati kao rezultat ravnoteže između ponude (tehničko-životni vijek) i potražnje (funkcionalno-ekonomski životni vijek).

Pretpostavljeni konvencionalni vijek trajanja objekta procjenjuje se na 80 do 100 godina. Ova pretpostavka proizilazi iz ekonomske isplativosti i osnova je ekonomičnosti i finansi-jskog promišljanja. Sa referentnom vrijednošću od 80 godina se u obzir uzima i činjenica o današnjim brzim promjenama u kulturi stanovanja.

29

Prema tome, vrijeme korištenja objekta od 100 godina više se ne smatra odgovarajućim. To potvrđuju ispitivanja u oblasti vremena ekonomske isplativosti pri odgovarajućem sistemu održavanja. U svijetu ima slučajeva da se objekti ruše i nakon 15 do 20 godina starosti da bi se na istoj lokaciji gradili novi objekti. To se naročito odnosi na uže gradske lokacije u svjetskim metropolama gdje cijena 1m2 građevinskog zemljišta dostiže vrtoglavu cijenu. U Njemačkoj se pretpostavljeni vijek trajanja, za višeporodične stambene objekte, procjenjuje na 60 do 80 godina, a za moderne poslovne objekte do 60 godina.8

Najznačajniji utjecaji na vijek trajanja materijala i elemenata u građevinarstvu su:

• kvalitet planiranja,• kvalitet projekta,• kvalitet ugrađenih materijala,• kvalitet izvedbe,• opterećenje, korištenje,• utjecaji okoline,• održavanje objekta i• zaštita građevinskog elementa.

Materijal i konstrukcija zgradevjerovatni-

pretpostavljeni vijek trajanja

A. Zgrade od armirano-betonskih skeletnih konstrukcija, betona ili zidane zgrade s vertikalnim serklažima, odnosno armaturom u zidu i masivnom međukatnom konstrukcijom

120 godina

B. Zgrade sa zidovima od opeke, betona, betonskih blokova, kamena i slično, bez vertikalnih serklaža, sa masivnom međukatnom konstrukcijom 100 godina

C. Zgrade sa zidovima od opeke, betona, betonskih blokova, kamena i slično, bez vertikalnih serklaža, sa drvenom međukatnom konstrukcijom 80 godina

D. Montažne zgrade čiji je pretežan broj elemenata građen industrijski i mon-tiran na objektu od armiranog betona (srednja i teška montaža) 80 godina

E. Montažne zgrade čiji je pretežan broj elemenata građen industrijski i mon-tiran na objektu, od drveta i drugog materijala na bazi drveta i miješanoj konstrukciji

60 godina

F. Zgrade od mješovitog materijala ili zgrade od opeke debljine vanjskog zida do 25cm, bez dodatne toplinske zaštite, sa drvenom međukatnom kon-strukcijom

60 godina

G. Zgrade od opeke ili kamena zidane blatom s pregradama od drveta ili čerpića i drvenom međukatnom konstrukcijom 40 godina

Tabela 1. Pretpostavljeni vijek trajanja pojedinih konstruktivnih sistema i materijala [5]

Troškovi životnog ciklusa objekta vezani su sa ukupnim troškovima tokom vremena, a oni su u ovisnosti od vrste, predstavljeni u DIN 18960 – „Troškovi korištenja u visokogradnji“.

Važna je i međusobna ovisnost odluke o izboru kvaliteta elemenata u fazi planiranja i pro-jektovanja, sa kasnijim troškovima korištenja i podataka iznesenih u tabelarnom pregledu (Tabela 1).

8 Podatak iz Institut für Bauforschung e.V. „Lebensdauer der Baustofe und Bauteile zür Harmonisierung der wirtschaftlichen Nutzungsdauer im Wohnungsbau“, Fraunhofer IRB Verlag, Hannover, juni 2004, str. 11.

30

Grafikon 4. Tehnički i upotrebni vijek trajanja pojedinih građevinskih elemenata [3]

Glavna funkcija elemenata zgrade

tehn

ička

izdr

žljiv

ost

Upotrebni tehnički životni vijek pojedinih funkcionalnih elemenata objekta

optim

alna

fu

nkci

onal

na

fleks

ibiln

ost

optim

alna

pr

osto

rna

fleks

ibiln

ost

mak

simal

na

pros

torn

a

fleks

ibiln

ost

mak

simal

na

funk

cion

alna

fle

ksib

ilnos

t

mak

simal

na

fleks

ibiln

ost

Nosivi elementi 75 god. 75 god. 75 god. 75 god. 75 god. 75 god.

Vertikalne komunikacije 75 god. 75 god. 75 god. 5 god. 5 god. 5 god.

Obloga 50 god. 50 god. 50 god. 5 god. 50 god. 5 god.

Podzemne instalacije gasa 30 god. 30 god. 30 god. 5-30 god. 5-30 god. 5 god.

Podzemne fekalne instalacije 30 god. 5-8 god. 30 god. 30 god. 5-8 god. 5-8 god.

Podzemne instalacije struje 30 god. 5-8 god. 5-8 god. 5-8 god. 5-8 god. 5-8 god.

Pregradni elementi 75 god. 5-8 god. 5-8 god. 5-8 god. 5-8 god. 5-8 god.

Otvori 20 god. 5-8 god. 5-8 god. 5-8 god. 5-8 god. 5-8 god.

Tabela 2. Upotrebni tehnički životni vijek pojedinih funkcionalnih elemenata objekta prikazan kod pet različitih scenarija korištenja [6]

31

Prosječan vijek trajanja građevinskih elemenata i materijala dat je u tabelarnom pregledu (Tabela 2) gdje su obuhvaćeni neki primjeri građevinskih elemenata i materijala sa njihovim prosječnim trajanjem u tehničkom smislu (n) u periodu od 100 godina i brojem potrebnih izmjena (N) u pretpostavljenom periodu (100 godina) po formuli: (100-n): n.

Građevinski element Građevinski materijal

vijek trajanja u godinama

n

Teoretski broj izmjena

u 100 god. (100-n)/n

Temeljitemelji ab samci 100 0temeljne ab trake 100 0temeljne ab ploče 100 0

Zidovi - vertikalna konstrukcija

ab beton 120 0opeka 120 0kamen 120 0tvrdo drvo 100 0meko drvo 70 0,43

Krovovi

crijep, bakreni lim 60-80 0,67-0,25metal 30-40 2,3-1,5bitumen 15-20 5,6-4azbestni cement 40 1,5krovni pocinčani oluci 20-30 4-2,3limarija 30-40 2,3-1,5

Podovi

hrastov parket, mozaik kameni pod 70 0,43teraco pod, pod od lomljenih kamenih ploča i opeke 60 0,67

bukov parket, pod od keramičkih pločica 50 1brodarski pod 35 1,86lamelirani parket, blanjane daske, cem. gla-zura 30 2,3

pvc pod s plutom, sintetski tapisoni, vinaz pločice 20 4

lakiranje parketa 20 4

Obloge zidova

unutrašnji malter 60-100 0,67-0unutrašnje obloge od kamena, drveta ili metala 60-100 0,67-0

vanjski malter 50 1klinker 80 0,25keramičke pločice 60 0,67mineralni malter 30 2,3plastični malter 50 1

32

Građevinski element Građevinski materijal

vijek trajanja u godinama

n

Teoretski broj izmjena

u 100 god. (100-n)/n

Obloge zidova

meko drvo 25 3prirodni kamen 70 0,43gips kartonske ploče 20-50 4-1čelični lim 50 1plastika 40 1,5staklo 40 1,5bakreni lim 50 1aluminij 80 0,25

Prozori i vrata

vanjska vrata, tvrdo drvo 60-80 0,67-0,25vanjska vrata, meko drvo 20-30 4-2,3vanjski prozori, tvrdo drvo 40-50 1,5-1vanjski prozori, meko drvo 20-30 4-2,3unutrašnji prozori, tvrdo drvo 40-50 1,5-1unutrašnji prozori, meko drvo 20-30 4-2,3drveni kapci 30 2,3grilje 25 3platnene roletne 10 9eslinger roletne 25 3eslinger roletne plastične 20 4bojenje stolarije 10 9

Instalacije

elektroinstalacija 40 1,5telefonska instalacija 30 2,3gromobranska instalacija 30 2,3plinska instalacija 50 1vodovodna instalacija 60 0,67odvodne instalacije 70 0,43odvodi od gusanih cijevi 80-100 0,25-0centralno grijanje 30 2,3instalacije za zrak 15-20 5,6-4sigurnosna instalacija 15-20 5,6-4bojleri za toplu vodu 15-20 5,6-4

Hidroizolacije

hidroizolacije nezaštićene 10 9hidroizolacije nadtemeljnih zidova i podnih ploča 40-80 1,5-0,25

hidroizolacije pod pritiskom 30-50 2,3-1

33

Građevinski element Građevinski materijal

vijek trajanja u godinama

n

Teoretski broj izmjena

u 100 god. (100-n)/n

Oprema i sanitarna galanterija

kotlovi centralnog grijanja 15-20 5,6-4sanitarna oprema 15-25 5,6-3radijatori čelični 15 5,6radijatori liveni 50 1kada limena emajlirana ili plastična 20 4kada lijevano-željezna emajlirana 35 1,86wc školjka 30 2,3sudoperi 20 4sanitarne armature 15 5,6septička jama 50 1rešetke i ograde vanjske 40 1,5rešetke i ograde unutrašnje od kovanog željeza 80-100 0,25-0

Ograde

žičane ograde bez masivnog temelja 8 11,5žičano pletivo s čelič. ili beton. stupom sa temeljem 30-40 2,3 – 1,5

drvene ograde s temeljem, tvrdo drvo, im-pregnirano 20-30 4 – 2,3

tucanik s površinskom obradom 5-10 19 - 9beton debljine min. 15 cm 15-30 5,6 – 2,3

Vanjske površine

prirodni kamen na šljunčanoj podlozi 15-30 5,6 – 2,3prirodni kamen na betonskoj podlozi 30-50 2,3 - 1bitumenski sloj min. 3 cm na kamenu pod-logu 15-25 5,6 - 3

Vanjski radovi 40-60 1,5 – 0,67Septička jama 50 1Dizala i vertikalni transport 20-30 4 – 2,3

Tabela 3. Prosječan vijek trajanja građevinskih elemenata i komponenti u tehničkom smislu [6] [7]

Prikazani podaci o prosječnom vijeku trajanja građevinskih elemenata i materijala (Tabela 3) dobiveni su na osnovu višegodišnjeg iskustva putem posmatranja i ispitivanja renomiranog instituta za istraživanje u građevinarstvu, Fraunhofer iz Hannovera u Njemačkoj.

Vijek trajanja pojedinih građevinskih elemenata i materijala ovisi od mnogo faktora, od kojih su najvažniji kvalitet materijala, pravilna ugradnja i održavanje objekta tokom cijelog životnog vijeka.

34

UPOTREBNI VIJEK ZIDANIH KONSTRUKCIJA

Zidani objekti izgrađeni tokom 20. stoljeća došli su do određene prelomne tačke (praga) kada su potrebna veća investiciona ulaganja da bi se zadovoljili današnji standardi i produžio upotrebni vijek trajanja objekata. Trend u Evropi je obnavljenje objekata s kraja 19. i početka 20. stoljeća i podizanje standarda stanovanja ili adaptacija prostora za novu namjenu. Veći dio građevinske djelatnosti u evropskim zemljama otpada upravo na ovu vrstu radova koji se odnose na sanaciju i rekonstrukciju objekata i ambijentalnih historijskih cjelina, nego na izgradnju novih objekata.

Zidani objekti izgrađeni tokom pomenutog perioda su u fazi kada je općeprihvaćeni vijek tra-janja, odnosno amortizacije istekao. Radi se o objektima koji su u funkciji i služe svojoj svrsi izuzev onih koji su stradali tokom agresije, te su uništeni do te mjere da su u sadašnjem stan-ju neupotrebljivi. Pojedini objekti koji su u potpunosti stradali, uglavnom dejstvom požara, obnovljeni su ili je njihova obnova u toku, a riječ je o krupnim zahvatima koji iziskuju duži vre-menski period rada i značajna finansijska sredstva. Na objektima koji su u funkciji su rađeni zahvati u manjoj mjeri, što se može svesti pod tekuće održavanje i uglavnom se odnosi na dotjerivanje fasada, prepravke krovova, zamjenu oluka i sl.

Činjenica je da je zub vremena te neadekvatno održavanje tokom vremena, a naročito zadn-jih petnaestak godina, kada nije bilo ni osnovnog tekućeg održavanja, utjecalo u negativnom smislu na brže propadanje ovih objekata. Pojedini zahvati na nenosivim elementima kon-strukcije, kao i opravke krovova, fasada, oluka ne čini produženje vijeka objekta u nekom dugotrajnijem smislu, jer su vitalni dijelovi nosive konstrukcije ugroženi zbog djelovanja raznih negativnih utjecaja koji će biti obrađeni u ovom radu.

Objekti iz ovog perioda spadaju u kategoriju zidanih konstrukcija sa zidovima od pune opeke kao primarnom vertikalnom nosivom konstrukcijom i međuspratnim konstrukcijama u najvećem broju sa drvenim stropnim gredama koje su izvođene u više varijanti, što će biti obrađeno u posebnom poglavlju ovoga rada. U kategoriju naročito ugroženih nosivih eleme-nata objekta spadaju međuspratne konstrukcije koje su zbog svoje starosti, a i drugih utje-caja u lošem stanju i ugrožavaju stabilnost, a samim tim i vijek trajanja objekta. U posebnu grupu spadaju objekti koji su stradali u požaru tokom rata, tako da su drvene međuspratne konstrukcije potpuno uništene, osim eventualno zidanih svodova sa traverzama iznad pod-rumske ili prizemne etaže.

Problemi koji se javljaju u objektima nakon stotinu godina eksploatacije na nosivoj, neno-sivoj strukturi, opremi, instalacijama i dr. zasigurno su u takvom stanju da se ne mogu rješavati samo parcijalnim zahvatima i palijativnim mjerama. Većina konstruktivnih sklopova objekta su dotrajali, neki više neki manje, ali sigurno je da su međuspratne konstrukcije najugroženije. Problemi se javljaju zbog starosti materijala koji su ugrađeni u stropne kon-strukcije, istrošenosti kao i agresivnih djelovanja na njih. Prvenstveno se to odnosi na drvene stropne konstrukcije koje su naročito ugrožene djelovanjem vlage i insekata. Naročito je to izraženo na osloncima koji su vitalni dio nosive konstrukcije i u slučaju njihovog otkazivanja čitava konstrukcija kolabira što vodi katastrofalnim posljedicama. Istražni radovi na objektu podrazumijevaju ispitivanje stanja konstruktivnih sklopova, analize ugrađenih materijala uz primjenu različitih metoda, kao i primjenu odgovarajućeg tehnološkog postupka u ovisnosti od nivoa zahvata koji je odabran u prethodnom postupku analize, dijagnostike i detekcije. U ovakvim slučajevima podrazumijeva se naučni pristup rješavanju ovakvih problema kroz multidisciplinarnu djelatnost stručnjaka više struka, a prvenstveno arhitekata koji treba da vode čitav proces obnove objekta u svim fazama.

35

Metode proračuna istrošene vrijednosti objekta

Za donošenje odluke o pristupanju sanaciji ili rekonstrukciji pojedinih konstruktivnih sklop-ova zgrade i odluke o nivou zahvata treba provesti određene ekonomske-inženjerske analize koje u obzir uzimaju razne elemente, a najvažniji parametri vezani su za starost objekta i planirane investicije za provođenje radova na objektu. Potrebno je ustanoviti priznate krit-erije za ispravno procjenjivanje vrijednosti zgrade u vrijeme donošenja odluke o rekonstrukc-iji, nakon čega se iz procijenjenog preostalog vijeka trajanja objekta, ustanovljava produženi vijek trajanja nakon obavljene rekonstrukcije.

Analize koje je potrebno provesti da bi se donijela pravilna odluka odnose se na kalkulaciju iznosa troškova izgradnje novog objekta istog obima i približno jednakog kvaliteta kao što je postojeći objekat, kao i iznos troškova rekonstrukcije postojećeg objekta.

Kriterij koji je polazni za ovu vrstu inženjersko-ekonomskih analiza je isplativost finansiranja rekonstrukcija onih objekata kod kojih su cjelokupni troškovi rekonstrukcije objekta manji ili jednaki troškovima građenja novog objekta. Ulazni podatak za analizu je da novi objekat ima približno iste karakteristike kao objekat kojeg analiziramo. Ovaj kriterij daje prednost re-konstrukciji postojećeg objekta, pošto u startu raspolažemo sa strukturom i infrastrukturom objekta koji predstavlja u finansijskom smislu približno 50 % inicijalnih ulaganja u odnosu naulaganja unovu izgradnju.9

U svrhu obrazlaganja ekonomičnosti planirane intervencije, potrebno je utvrditi, tj. procijen-iti vrijednost postojećeg objekta koju ćemo pojednostavljeno dobiti množenjem sračunate korisne površine ili korisne zapremine zgrade sa iznosom jedinične cijene koju je potrebno prethodno ustanoviti i na koju utječu mnogi faktori koje moramo uzeti u obzir prilikom nje-nog formiranja. Pri tome trebamo imati na umu da na vrijednost analiziranog objekta direk-tan utjecaj imaju sljedeći faktori:

• arhitektonsko-historijska vrijednost i značaj objekta,• ustanovljena starost analiziranog objekta i ocijenjeno vrijeme u kome ob-

jekat još može služiti svojoj namjeni,• vrsta i stanje primarnih konstrukcija i općenito stanje kvaliteta materijala od

kojih je izgrađen,• povoljnost lokacije i• postojeća infrastruktura.

Prilikom računanja smanjene vrijednosti objekta kojeg analiziramo, u ovisnosti od vrste ob-jekta, namjene i opremljenosti, koristimo dva kriterija za određivanje istrošene vrijednosti objekta i to:

a) linearni, prema dužini trajanja objekta izražen u godinama ib) prema odgovarajućoj krivulji na osnovu matematičke funkcije.10

Linearna metoda opadanja vrijednosti objekta sa povećavanjem njegove starosti pogodna je za zgrade sa slabijom opremljenošću kao što je kod nas slučaj sa stambenim zgradama, dok je kvadratna kriva pogodnija za kvalitetnije i bolje opremljene zgrade.

9 Ovaj kriterij nije presudan kada su u pitanju objekti značajne arhitektonsko-historijske vrijednosti gdje u pravilu imamo puno veći procenat troškova, ali se to prihvata, jer je vrijednost takvih objekata neprocjenjiva.10 Funkcije i dijagrami istrošene vrijednosti preuzeti iz skripti predavanja “Tehnološki procesi kod san-iranih objekata”, Šefkija Dreca, knjiga II, PDS Arhitektonske strukture u obnovi i izgradnji 1998-2000.

36

Istrošena vrijednost objekta nakon određenog vremenskog perioda eksploatacije, prim-jenom jedne od prihvaćenih metoda, može se brzo sračunati. Ulazne podatke predstavljaju tri veličine koje su primjenjive od slučaja do slučaja, a to su:

N - polazna vrijednost objekta

S - moguća ukupna trajnost objekta (vijek trajanja objekta)

V - preostalo vrijeme trajanja objekta (vrijeme u kojem će objekat još služiti svrsi)

a) Linearna metoda sračunavanja istrošene vrijednosti objekta (Grafikon 5):

Istrošena vrijednost objekta = N x ( 1 – V/S)

Primjer:

N = 10 000 000 KM

S = 70 god.

V = 20 god.

Istrošena vrijednost objekta = 10 000 000 x ( 1 -20/70) = 7 150 000 KM

Grafikon 5. Linearna metoda sračunavanja istrošene vrijednosti objekta [8]

b) Kvadratna metoda sračunavanja istrošene vrijednosti objekta (Grafikon 6)

Istrošena vrijednost objekta = N x ( 1 – V2/S2)

Za ovaj primjer uzimamo jednake zadane vrijednosti za simbole u obrascu.

Istrošena vrijednost objekta = 10 000 000 x ( 1 –202/702) = 9 120 000 KM

37

Grafikon 6. Kvadratna metoda sračunavanja istrošene vrijednosti objekta [8]

c) Ungrova metoda sračunavanja istrošene vrijednosti objekta (Grafikon 7)

Istrošena vrijednost objekta = N x [ 1 – (S x V + S2)/(2 x S2)]

I za ovaj primjer uzimamo jednake zadane vrijednosti za simbole u obrascu.

Istrošena vrijednost objekta = 10 000 000 x [ 1 –(70 x 20 + 702) / (2 x 702)] = 3 550 000 KM

Grafikon 7. Ungrova metoda sračunavanja istrošene vrijednosti objekta [8]

Savremene metode procjene vrijednosti objekta

Danas se u svijetu koriste savremene metode procjene vrijednosti objekata, a najviše korištene su tri metodologije procjene i to:

• Troškovna metoda, metoda utvrđenja stvarne vrijednosti ili statička metoda• Uporedna metoda ili metoda upoređivanja vrijednosti• Kapitalizacija dobiti ili metoda vrednovanja prinosa ili dinamička metoda

Troškovna metoda, metoda utvrđenja stvarne vrijednosti ili statička metoda

Troškovna metoda je bazirana na izračunu troškova gradnje gdje troškovi postojećeg objekta nikada ne smiju biti veći nego troškovi izgradnje istog takvog objekta na istoj lokaciji. Ova metoda je pogodna za one slučajeve gdje ne postoje podaci o vrijednosti sličnih objekata.

38

Uporedna metoda ili metoda upoređivanja vrijednosti

Metoda je vrlo pogodna za zemlje sa organizovanim tržištem nekretnina gdje postoji vjero-dostojna baza podataka o provedenim kupoprodajama. Metoda se sastoji od uporedbe vri-jednosti objekta koji se procjenjuje sa vrijednošću objekata koji su bili prodani na istom području u bliskom vremenskom razdoblju.

Kapitalizacija dobiti ili metoda vrednovanja prinosa ili dinamička metoda

Godišnje ostvareni ili mogući prihodi od nekretnine daju godišnji bruto prihod od kojeg se dio odbije za troškove, amortizaciju, poreze, održavanje i sl. Preostali iznos predstavlja godišnji neto prihod. Ovaj neto prihod se u smislu gotovinskog obračuna uvećava za odgovarajući faktor kapitalizacije, što daje iznos prihoda. Odnos godišnjeg prihoda i vrijednosti investicije izražen u procentima zove se dobit.

Za pravilnu procjenu postojećeg objekta potrebno je sagledati sve faktore, a onda odabirom pristupa i metodologije dobiti vrijednosni pokazatelj. Poznati su sljedeći faktori koji tvore vrijednost objekta kao nekretnine:

• fizički,• ekonomski,• socijalni i• zakonski.11

Fizički faktori su lokacija, veličina, oblik, izgled, tlo, odvodnja, reljef, vegetacija, pristupačnost, upotrebljivost, pogled, mogućnost zagađenja i sl. Vrijednost građevine određuje se na te-melju kvaliteta gradnje, unutrašnjeg rasporeda, mogućnosti adaptacije i odnosa građevine prema okolini. Ekonomski faktori pokazuju kako se nekretnina uklapa u ekonomske tokove uže i šire regije.

Socijalne faktore čine odnosi prema određenom tipu stanovanja (individualno ili zajedničko stanovanje), trendovi naseljavanja, susjedstvo i sl. Socijalni su faktori podložni subjektivnoj ocjeni, pa je teže kvantifikovati njihov utjecaj na vrijednost nekretnine nego što je to slučaj kod fizičko-ekoloških i ekonomskih faktora.

Zakonske faktore određuju državne i lokalne uprave koje, preko zakona koji se odnose na prostorno planiranje i građenje, visine poreza na nekretnine, stambenu politiku, sigurnost građana, protupožarnu zaštitu i sl. utječu na politiku gradnje u regiji.

Iz ovoga se može zaključiti da su svi faktori u dinamičkom odnosu. Utjecaji pojedinih faktora vremenom se mijenjaju, neki postaju dominantni, a utjecaj drugih opada.

U stručnoj literaturi za izračun istrošene vrijednosti objekta koriste se koeficijenti depresi-jacije (smanjenja vrijednosti). To su dvije vrste koeficijenata: fizička depresijacija (koeficijent korisnosti) i funkcionalna/tehnološka depresijacija (koeficijent perspektivnosti).

• Fizička depresijacija (koeficijent korisnosti-KK)

vrijednost između 0 i 1,na osnovu vrste objekta, godine izgradnje, odnosno starosti objekta, tipa konstrukcije, kvaliteta izvođenja i ugrađenih materijala, nivou održavanja i primijećenih defekta.

11 Žarko Željko, „Procjena vrijednosti nekretnina“, Hrvatska gospodarska komora, Zagreb, 2004, str. 7 i 8.

39

• Funkcionalna/tehnološka depresijacija (koeficijent perspektivnosti-KP)

vrijednost između 0 i 1,na osnovu stepena upotrebljivosti, tj. funkcionalnosti objekta, godine izgradnje, odnosno starosti objekta, ovaj koeficijent predstavlja stupanj tehničke zastar-jelosti objekta.

Kada je KP teško ocijeniti, koristi se omjer između vremena u kojem se objekat još može koristiti i ukupnog vremena mogućeg korištenja prema specifikaciji datoj u tabelarnom pregledu (Tabela 4).

Vrsta konstrukcije vijek trajanja

1. AB monolitna konstrukcija N = 120 god.

2. Zidana konstrukcija sa AB međukatnom konstrukcijom N = 100 god.

3. Zidana konstrukcija sa AB serklažima i drvenom međukatnom konstrukcijom N = 80 god.

4. Zidana konstrukcija sa drvenom međukatnom konstrukcijom N = 70 god.

5. Drvena konstrukcija N = 50 god.

Tabela 4. Prosječni predviđeni vijek trajanja građevine za određeni tip konstrukcije [5]

40

VRSTE I OSOBINE MATERIJALA KOJI SE KORISTE ZA NOSIVE EL-EMENTE ZIDANIH OBJEKATA

Kada govorimo o zidanim konstrukcijama ne možemo zaobići pitanje osobina materijala koji se koriste za nosive elemente u procesu građenja ziđa. Odnosi čvrstoća materijala koji se koriste u zidanim konstrukcijama i zidu su vrlo neujednačeni. (Grafikon 8)

Grafikon 8. Dijagrami σ-ε zidnih elemenata, zidova i maltera [9]

Primjer:

Odnos čvrstoća na pritisak kamena (30,0 KN/cm2) , opeke (2,0 KN/cm2) i gline čvrstoće (0,01 KN/cm2) je 300:20:0,1. Deformabilnost materijala je ovisna od E i može imati utjecaj na potrebne dimenzije presjeka konstrukcije i način izvođenja (unošenje početnih deformacija suprotnog smjera i sl), ali u pravilu nema utjecaj na oblik sistemne linije konstrukcije. [1]

Osobine materijala se uvijek posmatraju kao zbir simultanog djelovanja parametara, kao što su sastav materijala, tehnologija izrade i strukture koja je proizvodnjom ostvarena. Kod blokova za zidanje, opeke i sl. prilagodljivost obliku konstrukcije je time veća što su dimenzije elemenata manje. Ovi elementi se izrađuju od krtih materijala i najčešće ugrađuju uz prim-jenu maltera, koji često može imati značajan udio u izgledu konstrukcije. [10]

Materijale ćemo podijeliti u dvije grupe:

1. Grupa tradicionalnih materijala – koji su dominirali do sredine 19. stoljeća - kamen i materijali porijeklom od gline (opeka, keramika, blokovi i sl) ipomoćni tradicionalni materijali (drvo, željezo)

2. Savremeni materijali - nakon sredine 19.stoljeća

Materijali koji se koriste za nosive elemente zidanih konstrukcija su:

• elementi za zidanje,• malter,• armatura,• betonska ispuna te• pomoćne komponente.

41

Ugrađeni materijali, njihove karakteristike i sadašnje stanje

Dolaskom austrougarske uprave u Bosnu i Hercegovinu počinje široka upotreba keramičkih materijala u građevinarstvu i masovna upotreba opeke kao glavnog materijala za zidanje. Svi objekti iz toga perioda (stambeni, javni, industrijski i dr) zidani su industrijski proizve-denom opekom. Objekti iz ovoga perioda stari su više od stotinu godina što se uzima za gornju granicu životnog vijeka, kao i činjenica da su upravo ovi objekti u najvećoj mjeri bili predmet rekonstrukcije posljednih par decenija.Materijali koji su upotrebljavani za gradnju svih tipova objekata iz ovoga perioda su tradicionalni, kao što su kamen, proizvodi od pečene gline (opeka, crijep), drvo, lim, olovo, željezo, gips, kreč i dr. Kamen, opeka, drvo i željezo (željezni nosači-traverze) korišteni su kao glavni materijali za izvođenje nosive vertikalne i horizontalne konstrukcije objekta, a pred Prvi svjetski rat su se beton i armirani beton počeli upotrebljavati kao materijali za izradu nosivih i nenosivih konstrukcija zgrada.

Upotreba određenih materijala, njihov kvalitet i mjesto u konstrukciji objekta bilo je prop-isano Građevinskim pravilnikom iz 1893. godine u III dijelu koji se odnosi na propise vezane za gradnju gdje se u članu 36. izričito navodi: „Zgrade namijenjene za javne svrhe treba da se beziznimno, a stambene i gospodarske zgrade prema pravilu, grade od pečenih opeka ili kamena...“ U III dijelu Pravilnika se uglavnom govori o materijalima, elementima i konstruk-tivnim sklopovima objekata naročito sa aspekta upotrebe pojedinih materijala i požarne sig-urnosti. Ovakav način gradnje zahtijevao je industrijski proizvedene materijale, pa je to dalo veliki poticaj razvoju industrije građevinskog materijala za građenje i opremanje objekata. Otvaraju se ciglane1, kamenolomi, pilane i drugi pogoni vezani za građevinsku proizvodnju. Uvođenjem industrijske proizvodnje materijala dobio se visok i ujednačen kvalitet proizvo-da sa stručnim nadzorom proizvodnje i kontrolom tako da su proizvođači dobivali ateste za proizvode koji su garantovali visok kvalitet. Većina materijala za izvođenje objekata proiz-vodila se od lokalnih sirovina (glina, kamen, drvo), dok se dio opreme koji se nije proizvodio ovdje uvozio iz drugih dijelova Monarhije.

Elementi za zidanje

Elementi za zidanje su prethodno proizvedeni elementi izrađeni od prirodnog kamena, vještačkog kamena, gline, kalcijum silikata ili betona sa različitim vrstama agregata (normal-ni/obični i laki agregat), betona sa porama i sl. Za neke od materijala, kao što su kamen i čerpić, zidni elementi nisu standardizovani. [1]

Opečne proizvode, bilo da su pečeni ili nepečeni, šuplji ili puni, razlikujemo prema dimenzi-jama i procentualnoj zastupljenosti šupljina i to:

• Puna opeka NF (6,5×12×25) (tradicionalni građevinski materijal)• Šuplja opeka (savremeni proizvod), šupljim elementom smatra se onaj koji ima

odnos površina neto/bruto u rasponu od 0,45-0,75. Ukoliko vrijednost premašuje 0,75, element se smatra punim, dok prema JUS B.D1.011 i JUS B.D1.015 ova granica iznosi 0,85. Debljina stijenki šupljih elemenata mora biti veća od 15 mm.

• Modularni blok (savremeni proizvod)• Keramzitni blok

1 Prvu ciglanu kapaciteta dva miliona komada cigle godišnje podigao je 1879. godine u Koševu August Braun, a godine 1880. formirao je preduzeće za proizvodnju građevinskog materijala. U to vrijeme (do 1885. godine) bilo je sedam ciglana, koje su godišnje proizvodile 15 miliona komada cigle. Na izložbi u Budimpešti 1896. godine dobio je zlatnu medalju za građevinske proizvode. Proizvodio je građevinsku stolariju, materijale za podove, opeku, gleđosane kanalizacione cijevi sa fazonskim komadima. - izvor podataka B. Spasojević, navedeno djelo, str. 46.

42

• Plinobetonski blokovi - Ovi blokovi se izrađuju od posebne vrste lakog betona dobi-vene očvršćavanjem smjese silicijske i vezivne komponente te vode i sredstava za stvaranje ćelija razvijanjem plina ili unošenjem pjene. Čvrstoća na pritisak im je 1,5 do 5 MPa, zapreminska masa od 420-800 kg/m3.Standardne dimenzije su im: dužina 49,50,51,60,61 cm; visina 19,20,22,24,25 cm; debljina 15;17,5 ; 20; 22,5 ; 25;27,5 i 30 cm.

Slika br. 37. Vrste opečnih blokova [9]

Opeka i blokovi standardno se proizvode u čvrstoćama od 2 do 20 MPa (izuzetno i znatno većih vrijednosti, čak i do 70 Mpa) sa vrijednostima zapreminskih masa koje variraju od 500 kg/m3 kod plinobetonskih blokova, pa do 1800 kg/m3 kod pune opeke sa čvrstoćom na pritisak u vrijednosti preko 14 MPa. Čvrstoća na zatezanje ziđa ne premašuje 8 % njegove čvrstoće na pritisak.

Zid kao konstruktivni element mora zadovoljiti poznate uslove kao što su trajnost sigurnost i upotrebljivost, što je razlog zbog kojeg navedeni elementi moraju zadovoljiti odgovarajuću čvrstoću pri pritisku, kao i traženu trajnost budući da će biti izloženi lokalnim uslovima sredi-ne duži vremenski period. [1]

Pored ovih osobina treba voditi računa i o sljedećem:

• elementi za zidanje trebaju biti odgovarajući u pogledu toplotne i zvučne izolacije,• otpornost na požar,• problem početnog kapilarnog usisavanja (utječe na prionjivost maltera i elementa)-

ukoliko je usisavanje veće od 10 g/dm2, potrebno je kvašenje opeke prije zidanja,• problem upijanja vode i postojanosti na mraz,• sadržaj kreča i štetnih soli,• elementi za zidanje trebaju biti što lakši,• sam proces zidanja treba biti što je moguće jednostavniji.

Aktuelni propisi su odredili minimalnu čvrstoću na pritisak koju moraju posjedovati ovi el-ementi i ona je markaMO 7,5 (izuzetno za zidove od ćelijastog betona 1 MPa). Čvrstoća na pritisak zidnih elemenata, koja se uzima u proračunu, je normalizovana čvrstoća na pritisak

43

fB, a dobiva se ispitivanjem, pomoću odgovarajuće baždarne prese, elementa širine 100 mm i visine 100 mm (dužina nije precizirana propisima), koja je sušena na zraku. Ako hoćemo srednju čvrstoću na pritisak zidnog elementa, dobivenu eksperimentalno ispitivanjem uzora-ka koji su bili potopljeni u vodu 24 sata, pretvoriti u normalizovanu čvrstoća na pritisak fB za suhe zidne elemente, trebamo dobivenu vrijednost pomnožiti faktorom 1,1, a za sve os-tale elemente sa 1,2. Tako dobivena vrijednost množi se sa faktorom oblika d(Tabela 6). Neophodno je da zidni elementi imaju srednju čvrstoću na pritisak okomito na naliježuću površinu bar 2,5 N/mm2 , a u horizontalnom smjeru bar 2 N/mm2. [1]

Grupa elemenata za zidanje

1 2a 2b 3

Zapremina šupljina

(% bruto zapremine)

≤25

>25 - 45 za el-emente od gline

>25 - 50 za el-emente od betona (agregata za beton)

> 45 - 55 za el-emente od gline

> 50 - 60 za el-emente od betona (agregata za beton)

≤70

Zapremina bilo koje šupljine

(% bruto zapremine)

≤12,5

<12,5 za elemente od pečene gline

≤25 za elemente od betona

(agregata za beton)

≤12,5 za elemente od gline

≤ 25 za elemente od betona

(agregata za beton)

Ograničeno površinom

Površina pojedine šupljine

Ograničeno zapreminom

Ograničeno zapreminom

Ograničeno zapreminom

≤2800 mm2, sa izuzetkom eleme-

nata sa jednim otvorom, kada

otvor treba da bude ≤ 18 000 mm2

Kombinovana debljina

(% ukupne širine)

≥37,5 ≥30 ≥20 Nema zahtjeva

Napomene:

1. Šupljine se mogu sastojati od vertikalnih otvora formiranih kroz elemente ili od udubljenja.

2. Ukoliko postoji nacionalno iskustvo zasnovano na ispitivanjima kojima se potvrđuje da sigurnost zida nije umanjena do neprihvatljivih granica kada postoji veći procenat otvora (šupljina), granica od 55% za elemente od gline i od 60% za elemente od betona (agregata za beton) se mogu povećati kod elemenata za zidanje koji se koriste u državi u kojoj je stečeno takvo iskustvo.

3. Kombinovana debljina je ukupna debljina pregrada i omotača, mjerena horizontalno kroz element za zidanje, pod pravim uglom u odnosu na lice zida.

Tabela 5. Zahtjevi koji grupe zidnih elemenata moraju ispuniti prema Eurokodu 6 [11]

44

Visina zidnog el-ementa (mm)

Najmanja horizontalna dimenzija zidnih elementa (mm)

50 100 150 200 ≥250

50 0,85 0,75 0,70 - -

65 0,95 0,85 0,75 0,70 0,65

100 1,15 1,00 0,90 0,80 0,75

150 1,30 1,20 1,10 1,00 0,95

200 1,45 1,35 1,25 1,15 1,10

≥250 ili više 1,55 1,45 1,35 1,25 1,15

Tabela 6. Vrijednosti faktora oblika d (napomena: dozvoljena je linearna interpolacija) [9]

Grafikon 9. Odnos postotka vlage u odnosu na dužinu potapanja u minutama [9]

Zidna opeka

Ovi elementi imaju relativno veliku čvrstoću na pritisak, a određenu vrijednost i čvrstoće na zatezanje. Ukoliko su dobro pečeni i glazirani, ne trebaju posebnu zaštitu. Pogodni su, pored potpornih konstrukcija(zidovi, stupovi), i za izradu zakrivljenih rasponskih konstrukcija (lu-kovi, kupole, svodovi), a vrlo rijetko i za izradu tzv. ravnih lukova. Čvrstoća na savijanje koju posjeduju opeke omogućava izradu različitih profilacija oko otvora, vijenaca i sl.

Zidni element f fm fk G E tk

Puna opeka 10 0,5 2,0 40 250 0,04

Puna opeka 15 2,5 2,5 200 800 0,18

Laki keramzitni blok 7,5 2,0 5,0 500 4500 0,30

45

Zidni element f fm fk G E tk

Opečni blok 15 2,5 2,5 300 5000 0,12

Opečni blok 15 5 3,0 300 5000 0,18

Keramzitni blok 7,5 5 3,5 500 5000 0,2?

Betonski blok 7,5 5 4,0 600 6000 0,27

Puna opeka - stari zid 10 1,0 2,0 50 800 0,09

Dvoslojni kameni zid u slabom krečnom malteru 0,3 65 200 0,02

Dvoslojni kameni zid u krečnom malteru - 0,5 90 3000 0,08

Miješani zid u krečnom malteru - - 0,9 50 1000 0,08

Plinobeton 2,5 - - - 0,10

Tabela 7. Karakteristične vrijednosti mehaničkih svojstava zida u [N/mm2] [1] [11]

Oznake i vrijednosti iz tabele:

f - čvrstoća na pritisak zidnog elementa (N/mm2)

fm - čvrstoća na pritisak maltera (N/mm2)

fk - karakteristična čvrstoća na pritisak ziđa (N/mm2)

fkt - karakteristična referentna čvrstoća na pritisak ziđa (N/mm2)

fk – karakteristična čvrstoća na pritisak ziđa (N/mm2) računa se prema izrazu koji je dat u našim važećim propisima:

fk= k · fb0.65 · fm

0.25 (MPa); k=0,55 – 0,60

fsk – karakteristična čvrstoća na smicanje ziđa (N/mm2) koja se prema EC 6 računa prema izrazu:

fsk= k · fsk0 + 0,40 σn ≤ k · fb (MPa)

Raspon u kojem se kreće koeficijent k je k=0,40-0,60.

Eurokod donosi identičan izraz za proračun čvrstoće na smicanje te daje jedinstvenu vrijed-nost za koeficijent k = 0,065.

Ispitivanje čvrstoće na pritisak ziđa se obavlja na tri uzorka, nakon čega se određuje srednja vrijednost pritisne čvrstoće f. Karakteristična čvrstoća na pritisak ziđa fk definiše se kao manja od sljedeće dvije vrijednosti: f/1,2 i minimalne vrijednosti fmin.

46

Zidni element Klasa maltera fsko (N/mm2)

Najveće doz-voljene vrijednos-

ti fsk, N/mm2

Sve vrste elemenata sa 25% i više vertikalnih šupljina M15, M10, M5, M2

0,2

0,1

0,8 ali ne više od podužne pritisne čvrstoće zidnog

elementa*

Elementi sa manje od 25% vertikalnih šupljina:

- beton, ćelijasti beton i krečni silikati

M15, M10, M5, M20,2

0,10,8

- glina sa fb < 15 N/mm M15, M10, M5, M20,3

0,11,0

- glina sa fb > 15 N/mm M15, M10, M5, M20,3

0,11,5

Tabela 8. Procenat upijanja vode za sve marke mora iznositi u prosjeku minimalno 8% (fasadne 6 % minimalno, 16 % maksimalno) [1] [12]

Keramički materijali korišteni u objektima iz austrougarskog perioda

Dolaskom austrougarske uprave počinje i široka upotreba keramičkih materijala u građevinarstvu. Pod ovim nazivom se podrazumijevaju materijali koji se dobivaju pečenjem gline kao osnovne sirovine. Najznačajniji keramički materijali su opeka, crijep, keramičke cijevi, keramičke pločice, arhitektonska terakota, klinker pločice i dr.

Slika br. 38 Dimenzije pune austrijske opeke iz ciglane Augusta Brauna2 [13]

Opeka puna, normalnog formata (dužina 250mm, širina 120mm i debljina 65 mm) se ko-risti od 1932. godine kada su usvojeni novi standardi za dimenzije pune opeke. Od 1967. godine uvedeni su propisi za opekarske proizvode sa tolerancijom za različite elemente, a tolerancije se kreću od 2 mm do 10 mm ovisno od proizvođača. Opeka se najviše koristila za zidanje nosivih i pregradnih zidova objekata, kao i zidanja plitkih svodova (kapa) iznad pod-ruma i prizemlja. Opeka je industrijski proizvedena i bila je visokog kavaliteta što se dokazalo

2 Industrijalac August Braun, proizvođač građevinskog materijala je 1880. godine izgradio fabriku cigle na lokaciji današnjeg naselja Ciglane u Sarajevu. Zgrada Marijin Dvor (Marienhof) građena je od 1885. do 1899. godine kao stambeno-poslovna zgrada sa centralnim dvorištem, a daje joj ime po svojoj ženi Mariji.

47

i eksperimentalnim putem nakon izvršenih ispitivanja na velikom broju uzoraka uzetih sa različitih objekata koji su totalno devastirani tokom agresije i uništeni požarom. Vrlo važne osobine za opeku su čvrstoća na pritisak, zapreminska masa koja je vezana za poroznost ma-terijala, sadržaj kreča, sadržaj rastvorljivih soli i postojanost na mraz.

Slika br. 39 Dimenzije pune opeke normalnog formata sa dozvoljenim tolerancijama [14] [13]

Utjecaj vlage i drugih atmosferilija duži vremenski period na objekte devastirane u ratu, a potom tokom čekanja da se izvrši sanacija, dejstvo kapilarnog usisavanja vlage ostavilo je posljedice koje se teško mogu sanirati. Prilikom proučavanja opeke u pogledu sadržaja rast-vorljivih soli koje će dovesti do pojave «cvjetanja» (eflorescencije), kao i kristalizacije ovih soli u unutrašnjosti opeke (kriptoeflorescencije), treba krenuti od utvrđivanja stanja ugrađene opeke u konstrukciji. Pojava cvjetanja na tek pečenim opekama posljedica je prisustva SO3 u samom materijalu, a i u plinovima goriva koje se koristi za pečenje. Čest slučaj je da na opekama poslije pečenja nema nikakvih mrlja na površini, ali se mogu pojaviti pod utjeca-jem dužeg vlaženja kao posljedica soli sadržane u opeci ili što su ih opeke primile u sredini u kojoj su ugrađene. Pojava izbijanja soli na zidovima od opeke ne ovisi samo od materijala od kojeg je opeka napravljena, već i od materijala sa kojim je opeka u dodiru. Ovdje je presudan utjecaj maltera (kreč, cement, sadržaj organskih jedinjenja u pijesku i sl.) i vode kao uzroka izbijanja soli na površini zida.

Opeka koja sadrži veći procenat rastvorljivih soli, koje kasnije, kada opeka bude ugrađena, izbijaju na površinu i kvare estetski izgled neomalterisanih površina, trpi i trajno dejstvo koje vodi slabljenju ostalih osobina. Činjenica je da vlažni zidovi imaju manju, pa i daleko manju izolacionu moć od suhih, stoga takve vlažne prostorije treba i jače zagrijavati.

Slika br. 40 Devastacija ziđa pod utjecajem vode gdje je vidljivo ispiranje spojnica i ispadanje maltera, ljuštenje opeke kao i pojava soli na opeci i malteru [13]

48

Pojavu eflorescencije i kriptoeflorescencije izazivaju hloridi, sulfati i nitrati. Da bi se pojavilo izbijanje soli iz opeke, potrebna je voda. Na opeci koja je zaštićena od dejstva vode i vlage neće doći do rastvaranja soli, pa ni do njihovog taloženja na površinama poslije isparavanja vode. Do pojave “cvjetanja” neće doći, iako je procenat soli u opeci relativno velik. Činjenica je da ne postoji efikasan način da se rastvorene soli uklone kad se već pojave na opeci.

Glina koja se koristi za izradu opeke ne smije sadržavati krečni pijesak, nakon pečenja opeke se ovaj pretvara u živi kreč koji se u dodiru sa vodom gasi, povećava zapreminu te izaziva pucanje opeke.Ova pojava naročito je štetna za elemente tankih zidova, šupljih opeka i blok-ova, a pogotovo kod crijepa. Pojava kreča, odnosno zrnaca u vidu bijelih zrna raspoređenih u gušćoj, obojenoj masi opeke, može se registrovati i golim okom.

Koeficijent kapilarnog usisavanja opeke i maltera nije identičan sa tradicionalno poznatom osobinom «upijanja vode». Razlika je u sljedećem: dok nam podatak «upijanje vode» ukazuje na veličinu, a donekle i na karakter poroznosti materijala, pojam «kapilarno usisavanje» važi kao pokazatelj brzine kapilarne penetracije vode. Sprovedena istraživanja veličine koefici-jenta usisavanja opeke pokazala su da sa kvalitetom opeke, a naročito sa njenom čvrstoćom na pritisak, opada koeficijent kapilarnog usisavanja vode. Visoke marke opeke imaju koefici-jente usisavanja koji su dva do dva i po puta manji od onih najnižih marki, a očigledno je da se ovako visoki zahtjevi ne postavljaju iz razloga statičkog stabiliteta zidova i zbog veličine očekivanih napona. Velike čvrstoće opeke su, kao što je i ovdje utvrđeno, pokazatelji malih koeficijenata usisavanja, a samim time i mogućnosti stvaranja kompaktnog zida, dakle zida što veće otpornosti zidane konstrukcije.

Opeka se uglavnom dobro ponaša prilikom požara, naročito ona koja sadrži manje ili ni-kako kreča. Opeke srednjih marki (npr. 15) se ponašaju bolje u požaru od onih vrlo visokih čvrstoća (klinker-opeke). Stubovi od opeke bolji su u pogledu otpornosti prema vatri kada su većeg presjeka (u njima se javljaju niže prosječne i maksimalne temperature nego u tanjim). Pri 1100°C počinje smekšavanje opeke na površini, što izaziva puno razaranje konstrukcije, a ovo je pojava pri požarima dužeg trajanja. U toku požara i gašenja oštećuje se i zidni malter do debljine oko 2,5 cm čime se znatno slabi otpornost zidova i stubova od opeke.

Tugle su specijalne opeke koje su se koristile za oblaganje podova u podrumu i na tavanu preko naboja ilovače iz protupožarnih razloga, a dimenzije tugle su bile25/25/4 cm.

Klinker opeka dobiva se od teško topivih glina sa dodacima kvarcnog pijeska, šamotnog brašna i feldspata3. Oblikuju se snažnim presovanjem i poslije postepenog sušenja peku sa na temperaturi od 1200 -1300°C. Pečenjem opeke do djelomičnog topljenja popunjavaju se pore, pri čimu se dobiva kompaktna masa visokih mehaničkih svojstava. Klinker opeka se koristila za popločavanje trotoara, pasaža, unutrašnjih dvorišta, trgova, za oblaganje nemal-terisanih fasada i sl. Klinker se rjeđe upotrebljavao tako da se nije proizvodio kod nas nego se uvozio iz Mađarske.

Keramičke pločice rađene su kao glazirane zidne i podne ploče i uglavnom su korištene za oblaganja u kuhinjama i kupatilima. Fasadna ukrasna keramika se rijetko koristila na fasa-dama objekata i u Sarajevu ima samo par primjera. Ova vrsta keramike se također uvozila iz mađarskih tvornica.

Terakota je ukrasni materijal od pečene gline raznih dekorativnih oblika, profilacija i orname-nata širokog spektra za ukrašavanje fasada. Najčešće su se izrađivali elementi crvene i žute 3 Feldspat je naziv za grupu minerala koji izgrađuju stijene. Učestvuju sa 60 % u izgradnji Zemljine kore. Postoje mnogi varijeteti feldspata, od kojih najveću vrijednost imaju ortoklas, albit, anortit. Kako njihov sastav varira, čak i u istom nalazištu, moraju se hemijski kontrolisati da bi se dobio uniforman sastav proizvoda. - WP

49

boje dobiveni od plastične gline uz dodatak pijeska i šamotnog brašna. Ova arhitektonska plastika i dekoracija prodavala se uz mogućnost narudžbe iz kataloga gotovih proizvoda.

Kanalizacione cijevi su rađene od materijala od kojeg su se proizvodio i klinker. Cijevi su glazirane spolja i iznutra radi sprečavanja prodora vode i agresivnog djelovanja fekalnih voda. Uz cijevi su izrađivani i adekvatni fazonski komadi.

Crijepovi od gline rađeni su u više varijanti kao vučeni ili presovani. Vučeni crijep je rađen bilo kao falcovani i biber-crijep, presovani crijep je također bio sa žljebovima i perima, koja su se prilikom slaganja preko letvi međusobno uklapali. Crijepovi moraju da zadovolje određena svojstva u pogledu otpornosti na udar, propustljivosti vode, postojanosti na mraz, kao i ograničen sadržaj slobodnog kreča i rastvorljivih soli.

Kamen

Kamen je sirovina iz grupe “neruda” koju možemo svrstati u prirodna bogatstva koja se ne obnavljaju, a koji je izuzetno važan u graditeljstvu. Graditelji se kamenom koriste za ziđe, za obloge, koriste ga kroz različite frakcije za pravljenje betona. U prošlosti, a i danas, građevinarima je kamen jedan od osnovnih građevinskih materijala koji se uveliko upotre-bljava u niskogradnji i visokogradnji, neovisno o porijeklu. Tako je, npr. udio kamena u be-tonu 70-80 %, a u niskogradnji čak više od 90 %. [1]

Karakteristika Dobar kamen Kamen slabije vrijednosti

Zvuk jasan tup, potmuo

Otpornost prema udaru teško se razbija lako se razbija

Otpornost ivica teško se lome lako se lome

Habanje malo jako; stvaranje praha, pijeska ili brašna

Kora od korozije ne postoji; tanka kao papir debele kore

Boja izrazita (tamna) bez sjaja (jasna)

Sjaj sjaj minerala, kao ogledalo mineralno mutan,zamućen

Pod rukom tvrd, hrapav mek, masan

Struktura-a zrnasta zemljasta, kao kreda, kao glina

Površina preloma školjkasta,glatka jednolika isjeckana, kockasta, hrapava, nejednolika

Struktura-b kompaktan, masivan cjepljiv, škriljast, lako puca,vlaknast

Sklop jednolik nejednolik

Veza zrna čvrsta, temeljna labava

Primanje vode malo, ne propušta vodu mnogo, prima vodu

Tvrdoća pri zarezivanju-paranju teško se zareže lako se zareže

Tabela 9. Osnovne karakteristike kamena dobrog i slabijeg kvaliteta [15]

50

Građevinski kamen je dio Zemljine kore - litosfere, koji se iz nje odvaja prirodnim ili vještačkim putem. Kamen je mineralni agregat određene teksture, strukture, fizičkih, mehaničkih i geoloških karakteristika.

Prve procjene kamena za građevinske primjene, prema kriteriju otpornosti na eroziju (vlaga, smrzavanje i toplota) i mehaničkim osobinama (pritisak, zatezanje, savijanje, habanje i hemi-jskim utjecajima) [10]:

Slika br. 41 Raznovrsni načini zidanja kamenom [1]

Osim navedenih osobina, važna su i zapažanja u kamenolomu te iskustva stečena na starijim građevinama. Drugi podaci dobivaju se laboratorijskim ispitivanjima petrografskih svojstava kao što su: poroznost, postojanost na mrazu, primanje vode, čvrstoće na pritisak i zatezanje, žilavost, te rezistencija na hemijske utjecaje.

Prirodni kamen – tradicionalni materijal koji se najčešće koristi na dva načina:

1. Graditeljski kamen koristi se za ziđe u vidu manjih ili većih komada različitog stepena obrade za zidanje, oblaganje zidova, popločavanje, izradu gornjih slojeva kolovoza (kamena kaldrma, kocka i sl).

2. Tehnički kamen u obliku prirodne ili vještački usitnjenog materijala kao agregat - nasipanje, zastor na željeznim prugama, kolovoz. konstr. na ulicama, aerodromima i kao agregat za beton.

Stijene – postoje tri osnovne genetske grupe [16]:

1. Magmatske stijene nastale su kristalizacijom prirodnog silikatnog rastopa magme od minerala. U njihov sastav uglavnom ulazi SIO2, kao i različiti silikati i alumosilikati – feldspati, liskuni i još neki minerali tamne boje (amfiboli, pirokseni, olivini). Mogu biti površinske i dubinske. Osnovni predstavnici dubinskih magmatskih stijena su granit, sijenit, diorit i gabro. Čvrstoća na pritisak dubinskih magmatskih stijena iznosi 100-350 Mpa. Gabrovi često prelaze vrijednost preko 350 Mpa. Razlika specifičnih i zapreminskih masa je jako mala i rijetko prelazi vrijednost od 6%. Osnovni pred-stavnici površinskih magmatskih stijena su andezit, bazalt i dijabaz.

2. Sedimentne stijene nastale su na bazi produkata raspadanja izvjesnih stijenskih masa na kopnu ili na dnu mora jezera i rijeka, taloženjem produkata raspadanja različitih vrsta stijenskih masa kao i taloženjem ostataka raznih vrsta mikroorganizama. Glavni predstavnik je krečnjak koji se sastoji uglavnom od minerala kalcita CaCO3. Pješčari također pripadaju klasi sedimentnih stijena. Najčešće se sastoje od zrna kvarca koja su prirodno cementovana.

51

3. Metamorfnestijene nastale su kao proizvod prekristalizacije i prilagođavanja po-jedinih stijena izmijenjenim fizičko-hemijskim uslovima.Mermeri, kvarciti i glineni škriljci nastali su kao rezultat metamorfoze (prekristalizacija bez topljenja ili rast-varanja, pod dejstvom visokih temperatura ili pritisaka) sedimentnih stijena – krečnjaka, kvarcnih pješčara i dr. Gnajsovi su nastali kao rezultat određenih transfor-macija granita i sijenita.

Struktura stijena može biti kristalasta, staklasta, porfirska i klasična.

Tekstura je osobina koja se definiše na osnovu relativne veličine, razmještaja i međusobnog rasporeda minerala koji ulaze u sastav stijene kao i na osnovu eventualnog prisustva pora i mikroprslina u stijenskoj masi. Vade se u industrijskim i privremenim majdanima.

U slučaju kada se zahtijeva kamen bez pukotina, miniranja se isključuju, pa se eksploatacija vrši na drugi način, npr. testeranjem ili cijepanjem pomoću klinova koji se zabijaju u rupe prethodno izbušene u stijenskoj masi.

Kamen se prema načinu obrade dijeli na lomljeni kamen i obrađeni kamen.

Lomljeni kamen za zidanje se koristi za podizanje građevina koje ne traže posebne čvrstoće i izgled, te se dijeli na:

• obični kamen – koristi se u obliku u kojem se vadi iz kamenoloma bez dodatne obrade,

• pločasti kamen – ima najmanje dvije ravne površine i• dotjerani kamen – sa najmanje dvije ravne površine što je neophodno za dobijanje

dobre veze u zidu, a vidna površina je dotjerana dlijetom ili špicem.

Obrađeni kamen može biti: polutesan, tesan i naročito obrađen kamen. Polutesan kamen je grubo obrađen do oblika prizme, dok su vidljive ivice na licu zida pravilno obrađene. Za razliku od ovog kamena, tesani je pravilno obrađen dimenzija prilagođenih arhitektonskim zahtjevima.

Čvrstoća kamena na zatezanje je jako mala i iznosi 1/26 čvrstoće kamena na pritisak, pa se ne može koristiti u oblikovanju i dimenzionisanju konstrukcija od kamena. Čvrstoća kamena na savijanje iznosi 1/6 karakteristične čvrstoće na pritisak i koristila se nekad za preuzimanje savijanja pri neuobičajeno velikim dimenzijama.4

Upotreba kamena je mnogo racionalnija kod konveksno zakrivljenih nosača gdje je moguće preuzeti veća korisna opterećenja i savladati značajne raspone.

Kod izbora kamena za podizanje konstrukcije bira se ona vrsta kamena koja je otporna na djelovanje sredine u kojoj se ista gradi. Bolja obrada kamena za zidanje omogućava manje dimenzije konstrukcije. Potpuno glatka obrada kamena dobivena poliranjem, nepovoljna je, jer smanjuje trenje među blokovima kojima se zida te umanjuje stepen povezanosti istih.

4 Kamena ploča koja pokriva grobnicu Agamemnona, dužine je 8 m, širine 2,5 m i težine 1000 KN; ka-meni nosač Lavlje kapije u Mikeni je raspona 3 m, težine je 250,00 KN i sl.

52

Kamen korišten u objektima iz austrougarskog perioda

Kamen koji se koristio za gradnju objekata vađen je u lokalnim kamenolomima, prvenstveno Hreša i Miljevina, ali je za specijalne potrebe reprezentativnih objekata dovozen kamen sa Brača ili Austrougarske. Kamen je po pravilu korišten za izradu temelja i temeljnih zidova, a u svrhu sprečavanja kapilarnog penjanja vode za ovu svrhu koristio se lomljeni ili grubo pritesani kamen koji se zidao u suhozidu ili sa krečnim malterom. Iz istog razloga korišten je i ispod podova u podrumu. Kamen u obrađenim pločama korišten je za oblaganje prizemlja objekta u visini do 1,2 m kao zaštitni sokl i za izradu vanjskih stepeništa. Fino obrađeni ka-men sa profilacijama korišten je za izradu konzolnih unutrašnjih stepeništa, dok je na fasadi upotrebljavan za izradu balkona i vijenaca. Kamen ima određena svojstva koja su bitna i koja ga karakterišu kao dobar građevinski materijal. Bitna svojstva kamena su boja5i tekstura, gustoća kamena, tvrdoća, čvrstoća, poroznost, vlažnost, otpornost na habanje, na udar, na mraz, na požar, temperaturne deformacije i dr. Kamen u konstrukcijama je najčešće izložen naponima pritiska i čvrstoća kamena na pritisak, koja je inače visoka u odnosu na čvrstoće na zatezanje, savijanje i smicanje, je njegova najvažnija fizičko-mehanička karakteristika.

Kamen sa velikom majdanskom vlagom ne treba koristiti na mjestima izloženim mrazom zbog smanjenja postojanosti kamena na mrazu i njegove devastacije, dok se taj isti kamen može upotrijebiti za izradu temelja koji su izloženi vlaženju, ali pod uslovomda je spriječeno djelo-vanje mraza. Konstantne promjene temperature izazivaju određene unutrašnje napone, što za posljedicu ima stvaranje mikroprslina na površini kamena, a smrzavanjem vode u porama i prslinama kamena stvaraju se ogromni unutrašnji naponi koji devastiraju strukturu kame-na. Voda rastvara pojedine sastojke kamena, rastvaranje je pojačano ako voda u sebi sadrži rastvorene gasove kao što su CO2 i SO2. Voda sa ugljendioksidom sa krečnjačkim kamenom izaziva hemijsku reakciju gdje dolazi do izdvajanja kalcijum bikarbonata koji je rastvorljiv u vodi, tako da dolazi do ispiranja kamena, gubitka politure i stvaranja mrlja na kamenu.

Iz navedenog se može zaključiti da se kamen mora pažljivo odabrati prema fizičko-mehaničkim osobinama i pravilno ugraditi u konstrukciju. Vrlo je važno onemogućiti pristup vode, brzo odvođenje atmosferske vode sa svih kamenih površina. Kamen koji ne posjeduje otpornost na mraz ne treba ugrađivati na mjesta na kojima može doći do zamrzavanja vode.

Otpornost prirodnog kamena na požar različita je i ovisi od vrste kamena. Kamen krečnjak i dolomitni kamen se na temperaturi oko 550°C raspada i počinje razlagati, dok se magmatski kamen bogat kvarcom i liskunom (granit, gabro, kvarc, porfir i dr) ravnomjerno isteže do temperature od 575°C, kada se naglo deformiše. Kamen bazalt počinje da se deformiše pri temperaturama od 700-900°C kada dolazi do pojave smekšavanja na površini kamena.

Slika br. 42 Postepena devastacija kamenog zaštitnog sokla i agresivno djelovanje vode i mraza [13]

5 Boja kamena prvenstveno je uslovljena bojom dominantnog minerala ili utjecajem više minerala i njihovom veličinom, dok prisustvo organskih materija daje kamenu tamne tonove.

53

Zaštita kamena usmjerena je na smanjenje površinske poroznosti i na smanjenje prisustva vode i vlage. Kamen prije zaštite treba očistiti pjeskarenjem kvarcnim pijeskom ili ispiranjem čistom vodom pod odgovarajućim pritiskom ovisno od vrste kamena. Prsline i ostala fizička oštećenja potrebno je sanirati mješavinom kamenog brašna i odgovarajućim sintetičkim smolama. Poslije sušenja, površina kamena se premazuje zaštitnim silikonskim premazima koji su bezbojni i njihov efekat se sastoji u odbijanju vode sa površine kamena. Vijek tra-janja ovih premaza je oko pet godina, nakon čega zaštitu treba obnoviti. Za povećanje pos-tojanosti kamena, odnosno stvaranje sloja veće kompaktnosti na površini kamena kojim se obezbjeđuje vodonepropusnost koristi se postupak fluatisanja. Površina kamena natapa se fluatima - solima silicijsko-fluorovodonične kiseline. Za krečnjački kamen koristi se fluat mag-nezij koji dovodi do hemijske reakcije i stvaranja teško rastvorljivih soli čime se u značajnoj mjeri smanjuje površinska poroznost krečnjačkog kamena.

Slika br. 43 Kamena fasada objekta prije i poslije postupka pranja sa čistom vodom pod pritiskom [13]

Glina

Materijal koji ima veoma malu čvrstoću na pritisak, a praktično nikakvu na zatezanje i savi-janje. Najčešće se u konstrukcijama upotrebljava za izradu nepečene opeke (adobe). Vla-ga negativno utječe na osobinu nosivosti adobe smanjujući joj čvrstoću, povećavajući de-formabilnost. Zbog toga je nephodno primijeniti odgovarajuće mjere zaštite. Horizontalne konstrukcije (stropne, nadprozornici, nadvratnici) treba raditi od drveta i to raspona manjih nego što ovaj materijal dopušta, te se na taj način stvara pritisak koji odgovara dozvoljenim pritiscima za adobe. Pogodne su za izradu potpornih konstrukcija (zidovi, stupovi), ali ne i rasponskih. Radi zaštite od vlage, a svakako i iz estetskih razloga, zidovi adoba se malterišu i boje posnom krečnom bojom.

Nepečena opeka

Nekada je upotreba bila masovna, sada jako rijetko. Zidni elementi se sastoje od mješavine gline i isjeckane slame ili sijena. Oblikuju se u elemente približno pravilne prizme, najčešće dimenzija 30×40⋅12 cm, te se suše na suncu i vjetru.

54

Slika br. 44 Pravljenje i sušenje nepečene opeke od blata i slame

Malteri

Malteri su savremeni građevinski materijali koji služe za zidanje, malterisanje i izradu podnih podloga. Osnovne tehnološke operacije su miješanje i homogenizacija. Ugradnja može biti ručna ili mašinska. Ova posljednja je puno povoljnija ne samo po pitanju brzine ugradnje nego i kvaliteta.

Malter je homogena smjesa vode, agregata, neorganskih veziva te eventualno nekih od do-dataka, ukoliko postoji potreba za istim. Veziva daju osnovne osobine malterima povezujući čestice u cjelinu. Namjena maltera je da vezuje elemente za zidanje, u rasponu od opeke ili glinenih blokova, preko betonskih ili sličnih blokova do zidova od kamena te ukrašava i štiti konstrukciju zatvaranjem sljubnica između elemenata, izradom fasada, malterisanja zidova i plafona.

Ovisno o vrsti veziva malteri mogu biti: cementni, produžni, krečni i gipsani. Moguće su i podjele prema načinu očvršćavanja, porijeklu sastavnih komponenti, načinu i tehnologiji ugradnje i sl., ali se ovim podjelama ne naglašava funkcija maltera (tankoslojni sa 1do 3 mm, unaprijed pripremljeni, lakoagregatni i sl). Osnovne osobine maltera su toplinske osobine, mehaničke osobine, apsorpcija zvuka, rezistentnost maltera, porozitet, difuzija CO2, skupl-janje starenjem, hidrofobnost, vodoupijanje, paropropusnost i sl. Pojava naprezanja i pu-kotina u malteru ovisi od modula elastičnosti i čvrstoće na zatezanje, koeficijenta toplinske dilatacije, koeficijenata bubrenja i skupljanja koje je uzrokovano procesima otvrdnjavanja i starenja. [1]

Malteri su jedan od osnovnih materijala gotovo svih zidanih objekata. Upotrebljavaju se za zidanje svih vrsta zidova od opeke, kamena, za malterisanje zidova, izradu fasada, izradu podloga i košuljica i dr. Zbog njegove široke namjene za raznovrsne radove, malteri treba da zadovolje niz uslova u pogledu brojnih zahtjeva. Da bi malter zadovoljio, odnosno odgo-vorio svim propisanim zahtjevima odlučujući faktor je pravilan izbor maltera, ovisan od vrste, odnosa sastavnih dijelova i konzistencije. Za zidanje se najčešće koristio krečni malter sprav-ljen sa gašenim krečom6, pijeskom i pažljivo odabranim vodocementnim faktorom. Pored klasičnog krečnog maltera za zidanje i malterisanje, koristio se i “čok malter” koji je zapra-vo masni krečni malter bogat krečnom masom koji se redovito upotrebljavao kao prvi sloj

6 Krečna kaša se dobivala gašenjem živog kreča sa vodom u drvenim koritima. U dodiru sa vodom komadi kreča počinju da pucaju i da se raspadaju na sitnije komade i najzad se rastvaraju. Ugašeni kreč se propušta kroz metalno sito u krečanu. Neugašeni komadi kreča i primjese otklanjaju se. Poželjno je da kreč u kašastom stanju odleži što duže prije upotrebe.

55

za malterisanje plafona u zgradama. Preko trske pokovane za daščani pokov, čok malter se utiskivao između stabljika tako da se dobijao ravan podgled. Da bi se spriječilo opadanje maltera sa plafona, čok malter se armirao životinjskom dlakom i to u odnosu 5-10 kg dlake na 1m³ masnog maltera razmjere 1:1. U praksi je poznat i tzv. “malter od vrućeg kreča” koji se spravljao u malim količinama od svježe ugašenog živog kreča koji se miješao sa pijeskom i brzim miješanjem dobivao se malter od vrućeg kreča, a ugrađivao se odmah poslije sprav-ljanja. [17]

Svi malteri kao važan materijal treba da ispune naročite zahtjeve u pogledu:

• mehaničkih osobina,• propustljivosti vode,• otpornosti na mraz,• dobre konzistencijesmješe,• ugradljivosti i razastiranja,• dobre prionjivosti za druge materijale i• postojanosti i lijepog izgleda.

Prilikom postavljanja opeke u malterski ležaj, opeka, zahvaljujući svojoj sposobnosti kapilar-nog usisavanja, upija normalno nešto vode za spravljanje. Usljed toga dolazi do manjeg očvršćavanja maltera, a ujedno se znatno povećava prionjivost između opeke i maltera. Ova pojava dovodi do stvaranja veze u zidu, u cjelini, te se i pojedini elementi teško mogu da odvoje od maltera. Međutim, ako opeka intenzivnije upija vodu, dakle u znatnijoj količini, malteru se time oduzima voda za spravljanje, neophodno potrebna za pravilno vezivanje i očvršćavanje vezivnog sredstva.Posljedica ovoga odražava se u dva pravca: u nemogućnosti daljeg očvršćavanja maltera i u gubitku prionjivosti maltera za odgovarajući zidni elemenat. Rezultat svega ovoga je gubitak čvrstoće zida i narušavanje njegove stabilnosti.

Međutim, veliki koeficijenti usisavanja imaju i druge negativne posljedice. Usljed izvjesnog gubitka potrebne vode za vezivanje, malter donekle gubi svoje plastične sposobnosti izražene u svježem stanju. U opterećenom zidu, u toku njegovih neizbježnih oscilacija, dolazi do ob-likovanja horizontalnih malterskih slojeva koji su zaobljeni konveksno prema gore i stvaraju mogućnost prodiranja, tj. usisavanja vode.

Slika br. 45 Oblikovanje malterskih slojeva tokom vremena [18] [19]

Poznato je da porozni materijali, ovisno od stepena njihove poroznosti, u većoj, pa i vrlo znatnoj mjeri upijaju vodu i nije sporno da ta upijena voda bitno utječe na ponašanje i os-obine materijala i to u sljedećim vidovima:

• slabi koheziju između čestica materijala,• slabi adheziju između oba susjedna elementa,• slabi otpornost materijala na mraz,• utječe na postojanost, kao i na estetski izgled konstrukcija.

56

Pri procesu kapilarnog usisavanja vode u malter, dakle, kada je u pitanju penetracija spoljne vode, u normalnim uslovima bitnu ulogu ima brzina prodiranja ove vode. Naime, ukoliko se ovo prodiranje brže dešava, utoliko više treba očekivati da će se u materijal unijeti i veća količina vode u vremenskoj jedinici.

Ukoliko u određenoj vremenskoj jedinici kapilarnim usisavanjem uđe više vode u materijal, mogućnosti njenog negativnog dejstva su veće. Međutim, koeficijent kapilarnog usisavanja je upravo funkcija upijene količine vode u određenoj vremenskoj jedinici. Prema tome, sa porastom, odnosno padom ovog koeficijenta raste, odnosno opada mogućnost negativnog dejstva vode u materijalu. Sve ovo ovisi od karaktera materijala, tj. njegove strukture, gus-tine, kompaktnosti i sličnih faktora. Kod maltera ovo je izraženo:

• karakterom i količinom vezivnog sredstva, • fizičkim osobinama agregata, uključujući i granulometrijski sastav zrna i• koeficijentom zbijenosti maltera.

U istraživačkom radu7utvrđeno je ponašanje različitih vrsta maltera i opeka pri kapilarnoj penetraciji vode. U produžetku se iznose zaključci koji su doneseni na osnovu provedenih istraživanja. Na malterima sa vezivnim sredstvima, koja se najčešće u praksi upotrebljavaju za izradu žbuke, utvrđeni su pri upijanju vode veličine reda 10% sljedeći kus za pojedine ma-terijale:

• za produžni cementni malter 1:2:5 1,35 g/dm2 min• za produžni cementni malter 1:3:8 1,70 g/dm2 min• za krečni malter 1,90 g/dm2 min

Istraživanja postupka kapilarnog usisavanja u oblasti vezivnih sredstava i maltera pokazala su da se usvojeni koeficijent usisavanja kus, koji predstavlja specifično kapilarno usisavanje u toku prvoga sata, može prihvatiti kao pokazatelj podobnosti sastava veziva i maltera u praksi, ukoliko će ti materijali biti izloženi znatnijem vlaženju. Istraživanja su pokazala da materijali veće poroznosti i veće finoće mliva redovno daju veće, pa i znatno veće kus. S ovog gledišta najslabije su se pokazali materijali krečnog sastava, kao i drugi sastavi vezivnih sredstava koji u sebi nemaju zrna kamenog agregata. Sve ovo može da ima kao posljedicu sljedeće nedostatke, kada su u pitanju malterski slojevi:

• prsline,• odvajanje slojeva maltera od zidne površine,• promjena boje malterskih slojeva i dr.

Slika br. 46 Primjeri devastacije maltera na zidovima i fasadama pod utjecajem vode i mraza [13]

7 Julije Hahamović i Šahzija Đonlagić-Dreca, rad prikazan na VIII Kongresu SJL, Bled, 1969. Objavljen u: Zbornik IMK-a br. 1., str. 89-99, u časopisu: Materijali i konstrukcije br. 5, 1970.

57

Dobijeni rezultati su u vrlo dobrom skladu i u vrlo dobroj saglasnosti sa načelima koja važe sa gledišta skupljanja i bubrenja materijala (tj. “masniji” malteri skupljaju se znatnije od “posnijih”).

Nakon zemljotresa sa katastrofalnim posljedicama (Banja Luka i Skoplje), na osnovu prove-denih brojnih istraživanja, neosporno je dokazano da su zgrade zidane sa opekom pretrpjele najmanja oštećenja, ali i uzroke kršenja zidova djelomično ili kao cjelina, usljed nejedna-kog ponašanja opeke i cementnog maltera. Amir Čaušević u svom radu8 navodi: “Eurok-ode je modifikovao odredbu iz naših propisa da se u seizmičkim područjima može koristiti samo produžni malter. Prema istraživanjima9 zaključuje se da se ne može prenijeti poznato saznanje da velika količina cementa u malteru dovodi do redukcije njegove elastičnosti. Zi-dovi od različitih vrsta blokova i različite čvrstoće maltera izloženih monotono rastućim i cikličnim horizontalnim silama, pokazala su da na zidovima sa markama maltera M10 i M20 nije došlo do očekivanog smanjenja duktiliteta. U kombinaciji sa ovako visokim markama maltera korišteni su elementi za zidanje visokih čvrstoća (MO 20 i MO25). Odredbu iz naših propisa o upotrebi samo produžnog maltera u seizmičkim područjima treba modifikovati i usaglasiti kao u EC 6 i EC 8.”

Ukoliko bi došlo do izmjene zakonskih odredbi za zidanje ziđa od opeke u cementnom malte-ru, otvorile bi se velike mogućnosti primjene ovako zidanog ziđa sa dobrim osobinama koji mogu zadovoljiti brojne zahtjeve. Pri ovome je ovdje neophodno navesti nove mogućnosti primjene maltera izrađenog od kreča i cementa (produžnih), a vjerovatno uskoro i cement-nih, u ovisnosti od novih mogućnosti datih klasifikacijom vrsta i klasa cementa propisanih odredbama bosanskohercegovačkih standarda, koji su prihvaćeni harmonizovani standardi Evropske unije (Evropske norme – EN). Prema odredbama novog bosanskohercegovačkog standarda BAS EN 197-1: cement, sastav, specifikacija i kriteriji usklađenosti za obične ce-mente glavne vrste cementa su sljedeće:

• CEM I portland cement• CEM II portland – kompozitni cement• CEM III metalurški cement• CEM IV pucolnski cement• CEM V kompozitni cement

Novo je da familija običnih cemenata obuhvata 27 kombinacija ovisno od količine klinkera i dodataka i to:

1. CEM I - portland cement - bez dodataka izrađen od 95 -100 % klinkera2. CEM II - portland – kompozitni cementi su:

a. Portland cement sa troskomb. Portland cement sa silikatnom čađic. Portland pucolanski cement d. Portland cement sa letećim pepelome. Portland cement sa žarenim škriljcomf. Portland cement sa krečnjakomg. Portland kompozitni cement

Svi ovi cementi moraju sadržavati najmanje 65% klinkera.

8 Amir Čaušević, “Konstruktivni aspekti sanacije i rekonstrukcije zidanih objekata visokogradnje”, mag-istarski rad, Arhitektonski fakultet u Sarajevu, 2004, str. 188.9 Turnšek i Sheppard - “The Shear and flexural resistance of masonry wall”

58

1. CEM III - metalurški cement – izrađen od 36 – 95 % troske visoke peći2. CEM IV - pucolanski cement – izrađen od 65% klinkera i 35% pucolana ili 45%

klinkera i 55% pucolana3. CEM V - kompozitni cement – izrađen od klinkera, troske visokih peći, pu-

colana i letećeg pepela, acementisedijelenatriklasenaosnovustandardnečvrstoćenapritisaknakon 28 dana:

a. KLASA 32,5 Mpa ( N/mm² )b. KLASA 42,5 Mpa ( N/mm² ) c. KLASA 52,5 Mpa ( N/mm² )

Bosanskohercegovački standard BAS ISO 3893: 2002 definiše marke maltera za zidanje pre-ma vrijednostima datim u tabeli (Tabela 10).

klasa M1 M 2,5 M 5 M 10 M 15 M 20

čvrstoća na pritisak N/mm² 1 2,5 5 10 15 20

Tabela 10. Marke maltera za zidanje prema bosanskohercegovačkim standardima BAS ISO 3893:2002

Obični slojevi od krečnog maltera (žbuke) na zidovima nedaju nikakvu efikasnu zaštitu od požara. Oni bivaju razoreni pri oko 530°C. Daleko bolji efekat postiže se produžnim cement-nim malterom, a najbolje se pokazao produžni malter od gipsa. Malter stradao u požaru potrebno je kompletno obiti i poslije sanacije zidova izvršiti ponovo malterisanje.

Agresivne supstance mnogo snažnije djeluju u vlažnom mediju nego kad su u suhom stanju. Naprimjer, SO2 odnosno SO3 djeluju na karbonatne materijale u suhoj sredini tek pri tem-peraturi od 95° C, dok je pri prisustvu manje količine vlage dovoljna normalna temperatura. Hidrofobiranjem se malter štiti od vlažnosti, a omogućava se difuzija vodene pare, odnosno pojava kondenzata.

Pored veziva i aditiva malter čine i “punila” koja imaju ulogu »moderatora« veziva. Idealno je kada je količina veziva tolika i tako raspoređena da spaja čestice punila i obavija ih u pu-noj površini. Ova interakcija punila i veziva bitna je i iz nje proizilaze i neka svojstva maltera, naročito kod protupožarnih i toplinskih maltera. Debljina maltera varira od 10-20 mm u ro-manskom periodu do 15-45 mm u srednjem vijeku. Kod savremenog ziđa ta debljina je u rasponu od 10-13 mm, ponekad do 30 mm, a za neke namjene 50 i više mm. Otpornost ziđa opada sa povećanjem debljine maltera. Povećana debljina maltera u srednjem vijeku bila je uzrokovana upotrebom pucolanskih mješavina, vulkanske šljake, samljevenih cigli i kamena travertina i ovi malteri nisu imali hidrauličkih osobina.

Krečni malter prolazi kroz dvije faze i to otvrdnjavanja i karbonizacije. Karbonizacija je spori proces hemijskog vezivanja i nema veze sa sušenjem. Pojam sušenja je moguće povezati samo sa otvrdnjavanjem. Zidanja su najčešće bila sa granitom, krečnjakom i pješčarom. Najčešće je, u periodu srednjeg vijeka, za zidanje nosivih elemenata korišten krečnjak zbog svoje rasprostranjenosti, postojanosti i prilično velike obradivosti. Čvrstoća na zatezanje ka-mena je za red veličine veća od čvrstoće maltera iz čega proizilazi neophodnost povećane pažnje koju treba posvetiti malteru.

Važnost i dominaciju kreča u malteru nije uspjela umanjiti pojava prirodnih hidrauličkih do-dataka, cementa, pa ni u novije vrijeme polimernih veziva. Naprotiv, pojavom hidrofobnih

59

dodataka uvećan je značaj kreča. Čvrstoća maltera koji je ispitivan kod historijskih objekata varira između vrijednosti od 2 do 10 MPa, a modul elastičnosti se kreće u rasponu od 1 500 do 4 500 Mpa (Poissonov koeficijent 0,20 – 0,25). [1]

U propisima većine zemalja u svijetu odnos komponenata maltera se daje volumenski. Ipak su odnosi po težini tačniji nego volumenski.

Cementni malter je mješavina cementa, pijeska i vode u uobičajenim odnosima:

cement: pijesak = 1:1 , 1:2 , 1:3 , 1:4 i 1:5.

Ponekad se kao agregat za malter koristi drobljeni kamen granulacije 0-4 mm.

Produžni malter je mješavina cementa, kreča, pijeska i vode u odnosima:

cement: kreč: pijesak = 1:1:5 ; 1:1:6 ; 1:2:5 ; 1:3:9

Voda se dodaje onoliko koliko je potrebno za dobiti željenu obradivost svježeg maltera. Svi omjeri su dakako orijentacioni. Tačni omjeri se utvrđuju prethodnim ispitivanjima u skladu sa zahtjevima građenja.

Slika br. 47 Spravljanje krečnog maltera na tradicionalni način sa gašenim krečom10

Cementni malter je relativno krt, te se ne koristi u seizmički aktivnim područjima. U tim područjima dozvoljeno je koristiti samo produžni malter i to kvalitete MM 2,5 do MM 5.

U malteru se dešavaju i deformacije. Najmanje deformacije skupljanja ima krečni malter i to otprilike dva puta manje nego cementni malter. Gipsani malter je mješavina gipsa, agregata i vode. Glineni malter je mješavina gline, slame i vode.

10 http://wolfeintransition.blogspot.com/2012/05/final-plaster-rendering-with-our-lime.html

60

Malteri se proizvode u fabrici (transportovani malter) ili se spravljaju na gradilištu, pri čemu se moraju zadovoljiti posebne odredbe.

Malter proizveden fabrički doprema se na gradilište u plastičnim ili čeličnim kontejnerima. Ukoliko je to slučaj, malteru se dodaju aditivi sa ciljem da se uspori vezanje (moguće je pom-jeriti početak vezanja i 72 sata).

Prednosti ovakvog načina spravljanja maltera su višestruke:

• postižu se bolje mehaničke osobine,• postiže se veći stepen sigunosti po pitanju stalnosti kvalitete i sl.

Zabranjena je upotreba kalcijevog hlorida kao dodatka zbog njegovog agresivnog djelovanja na armaturu.

Klasifikacija maltera se vrši prema proračunskoj čvrstoći pri pritisku koju obilježavamo slo-vom M i vrijednošću čvstoće pri pritisku u N/mm2(M5—M50) ili prema recepturi za spravl-janje.

U tabeli je dat prikaz pojedinih marki maltera:

Marka maltera

Karakteristična čvrstoća na

pritisak(Mpa)

nakon 28 dana

Odnosi zapremina

pijesak hidratizirani kreč cement

MM 2 2 8-9 1,25- 2,5 1

MM 5 5 5-6 0,5-1,25 1

MM 10 10 4-4,25 0,25- 0,5 1

MM 15 15 3 0 - 0,25 1

MM 20 20 Treba odrediti ispitivanjem

Tabela 11. Marke i volumenski sastav maltera prema EC 6 [20]

Čvrstoća na pritisak se mora ispitati u skladu sa normomEN 1015-11. U slučajevima kada je ona manja ili značajno veća nego u tabeli, dozvoljeno je mijenjati date odnose. Uzorci za ispitivanje su prizme 160×40×40 mm i to najmanje tri komada.

Odredba da se ne upotrijebi malter marke koja je veća od M5 ima opravdanje samo za nearmirane zidane konstrukcije kod kojih elementi za zidanje imaju malu čvrstoću.

Neophodno je da malter zadovoljava i uslov trajnosti s obzirom na djelovanje okoline, pri-onjivost za zidni element ili armaturu, ukoliko se radi o armiranim zidanim konstrukcijama, da je obradiv i homogen dok je svjež, otporan na mraz, da ima svojstvo vodoodbojnosti i sl.

Prionjivost maltera za zidni element ovisi o sljedećim faktorima:

• Kvalitet agregata maltera• Sposobnost upijanja vode zidnog elementa - kod vrlo guste strukture elementa

otpuštanje vode iz maltera je manje, pa se mogu očekivati i manje čvrstoće. Kre-tanje vode na relaciji element i malter zasniva se na razlici njihovih kapilarnih

61

potencijala(vlaga iz širih odlazi u uže kapilare sa većim potencijalom).• Starost maltera u trenutku kada se vrši ispitivanje• Čistoća kontaktnih površina zidnog elementa(posebno kod piljenih kamenih blokova

koji obično imaju sloj kamene prašine na površini)• Čvrstoća, sastav i konzistencija maltera (konzistencija ovisi o apsorpcionim sposob-

nostima zidnog elementa, stepenu hrapavosti površine elementa, veličini i težini el-ementa, slijeganju maltera, sposobnosti zadržavanja vode u malteru i sl)

• Klimatskih uslova u kojima se uzorak uzima

Čvrstoća prijanjanja zidnog elementa opada sa povećanjem perioda kvašenja istog(optimalno je kada je sadržaj vlage 2-6 %). Ovisnost čvrstoće prionjivosti i početnog kapilarnog usisa-vanja nam pokazuje da se maksimalna prionjivost postiže na elementima sa početnim ka-pilarnim usisavanjem od 20-30 g/dm2 u minuti.

Pijesak za malter može biti prirodni ili drobljeni.

Uzorci maltera se uzimaju u ovisnosti od toga da li je zid nosivi ili je pak pregradni, obložni i sl. U prvom slučaju uzimaju se po dva uzorka maltera na svakih 30 m3 zida za zidove deblje od 25 cm, odnosno na svakih 120 m3 za zidove čija je debljina manja od 25 cm. U slučaju pregradnih, obložnih i sličnih zidova broj uzoraka je duplo manji.

Aditivi koji se dodaju malterima su ovisno o potrebi: pigmentni aditivi, aeranti (uvlačenje vazdušnih pora), ubrzivači, usporivači, biocidna sredstva, malteri kojima se postižu visokoelastična svojstva, malteri kojima se postižu hidrofobnost(vodoneupijanje i vodoo-dbojnost) i hidrofilnost, ugradivost, obradivost, tiksotropnost (plastifikatori i ugušivači) i sl. Hidrofobnost ima dalekosežne posljedice na kvalitet i funkcionalnost maltera poboljšavanje toplinsko-izolacijskih osobina, odnosno smanjivanja napona uzrokovanih toplotnim radom. Sredstva koja se upotrebljavaju u ovu svrhu su na bazi silikona, silana, polisiloksana i stearata i sličnih proizvoda viših masnih kiselina.

Propisane marke maltera za zidanje prema Eurokodu 6 su znatno veće od onih u našim važećim propisima. Radi poređenja, u tabeli u zagradama, su date vrijednosti propisane našim propisima:

Vrsta zidanih konstrukcijaSeizmičnost

VII stepen MCS VIII stepen MCS IX stepen MCSObične >5 (>2.5) >5 (>2.5) >5 (<5.0)

Armirane >10 (>5.0) >10 (>5.0) >10 (>5.0)

Tabela 12. Propisane marke maltera prema seizmičkim zonama [11]

Istu vrstu poređenja uradićemo i za marke elemenata za zidanje – nominalne čvrstoće na pritisak:

Prema važećim propisima Prema Eurokodu 6

Izraz marka – nominalna čvrstoća na pritisak 1.250.7 −=

⋅=δ

δ avb ff1.550.65 −=

⋅=δ

δ avb ff

Tabela 13. Nominalne marke elemenata za zidanje – čvrstoće na pritisak [11]

62

Razlikujemo dva načina njegovanja maltera i to:

• Podvodna njega maltera – ovako njegovani materi svoju čvrstoću dobivaju uglavnom iz hidratacije cementa. Uzorak se uroni u vodu koja je zasićena krečom pri tempera-turi 20° C ±1 i drži se tako do dvije minute prije ispitivanja.

• Malteri koji se njeguju na vlažnom zraku iznad vode, bez karbonizacije u zatvorenoj posudi koja ne propušta vazduh.

Vlaga je jedan od glavnih uzročnika propadanja materijala, a javlja se kao posljedica prodi-ranja vode unutar ziđa, bilo da je uzročnik kondenzacija pare iz vazduha, kiša koja prodire kroz krov ili zidove ili podzemna voda koja prodire kao kapilarna vlaga kroz temelje. Ovisi od poroznosti ziđa, isparavanja i temperature, ovisi od prirode tla, tipa temeljenja, dubine vode i cikličnih promjena iste.

Svaki materijal zahtijeva određeni stepen vlažnosti za svoju konzervaciju. Višak vlage uzroku-je, npr. pojavu bakterija i gljiva. Manjak vlažnosti uzrokuje pojavu skupljanja materijala te on postaje više krhak ili pak kao prah.

Oscilacije i iznenadne promjene vlage su najopasnije po sam materijal, iz razloga kako će to biti objašnjeno može aktivirati rastvorljive soli. Strujanja zraka, naročito pojava vjetra uzro-kuju olakšano površinsko isparavanje, a potom pojavu vlage. U konstrukcijama od historij-skog značaja ne javlja se samo jedna vrsta soli već složena mješavina istih.

Zagađenja podrazumijevaju pojavu prašine i nekih gasova kao što je karbonatni ahidrat (anhydride) i sumporni dioksid. Ovakva zagađenja uzrokuju koroziju kamena, posebno na površini i metala (bronza, aluminij).

Kao moguće uzroke povreda konstrukcija treba svakako navesti i moguće promjene koje su se vremenom dogodile u okruženju, u uslovima korištenja, u tlu (iskopavanja, promjene ni-voa vode iza nasipa) i svakako i u samoj konstrukciji (nadziđivanje, nadogradnja, djelomično rušenje).

Povrede konstrukcije objekta javljaju se ne samo kao posljedica vremenskog trajanja, već su najčešće uzrokovane izvanrednim djelovanjima, kao što su opterećenja od zemljotresa, slijeganja tla (nosivog temeljnog tla), eksplozija, ratnih dejstava i sl.

Armatura (glatka GA, rebrasta RA, armaturne mreže MAR i MAG)

Upotrebljava se za armiranje zidanih konstrukcija, serklaža i horizontalnih spojnica. Čelik za armiranje može biti austenitni11 nehrđajući čelik ili ugljenični čelik. Pored toga, može biti običan ili visoke prionjivosti. Većina pravila koja smo već usvojili kod armiranog betona mogu se primijeniti i za armaturu armiranog ziđa. Ukoliko armaturu postavimo na način da sman-jimo statičku visinu, automatski smo smanjili i nosivost ziđa. [1]

Karakteristična vrijednost granice razvlačenja čelika za armiranje mora biti u skladu sa nor-mama. Čelik za armiranje mora da zadovoljava uslov trajnosti. Nekada je potrebno zaštiti ugljenični čelik da bi se postigla tražena trajnost. Zaštita se može uraditi bilo postupkom gal-vanizacije (prevlaka od cinka) ili na neki drugi način (npr. epoksi prahom čija se prionjivost

11 Austenitni Cr-Ni-(Mo) čelici, sadrže oko 18 % Cr i 8 % Ni, danas su najčešće u primjeni i kao takvi spadaju u najvažniju grupu korozijski otpornih materijala. Osnovna značajka je relativno visoka korozijska postojanost uz potreban oprez kod odabira tipa čelika za agresivne medije, s druge strane niska granica razvlačenja limitira primjenu kod zahtjevnih konstrukcija. - http://www.strojopromet.com/inox/

63

postiže fuzijom). Kao vrijednost modula elastičnosti uzimamo vrijednost 2·105 N/mm2.

Čelik za armiranje mora posjedovati određenu duktilnost koja će biti postignuta ako je zado-voljeno da je:

εuk > 50 ‰; i to kada je 1.08>

ky

t

ff

za čelike velike duktilnosti, i

εuk > 25 ‰; i to kada je 1.05>

ky

t

ff

za čelike normalne duktilnosti.

εuk - karakteristična vrijednost relativne zatežuće dilatacije pri najvećem zatezanju

ft- zatežuća čvrstoća armature

fy - zatezanje na granici popuštanja armature

Pomoćni tradicionalni materijali

Betonska ispuna

Beton za ispunu kod zidova treba da sadrži procenat vode potreban da se obezbijedi prop-isana čvrstoća i obradivost. Obradivost betonske ispune treba da je takva da osigurava pot-punu ispunjenost šupljina betonom.

Betonska ispuna ne smije imati karakterističnu čvrstoću na pritisak na cilindar/kocku nižu od 12/15 N/mm2.

Ukoliko je debljina zaštitnog sloja betona između 15 i 25 mm ili ukoliko se beton koristi za ispunjavanje šupljina manjih ili jednakih 50 mm, maksimalna veličina agregata je 10 mm.

Ukoliko se beton koristi za ispunjavanje šupljina manjih ili jednakih 100 mm, odnosno ako je zaštitni sloj > 25 mm, maksimalna veličina zrna agregata je 20 mm. [1]

Drvo

Drvo je prvi od materijala otpornih na zatezanje koji je upotrijebljen u podizanju konstrukcija. Izrazito je anizotropan materijal. Čvrstoća drveta u pravcu vlakana je mjerodavna za dimen-zionisanje. Hiljadama godina je drvo predstavljalo jedini materijal sposoban da se supros-tavi i zatežućim i pritiskujućim naprezanjima što objašnjava veoma čestu upotrebu drveta u zidanim konstrukcijama posebno za horizontalne konstrukcije (grede, ploče, krovove). [1]

Drvo kao materijal našlo je jako široku primjenu pri izvođenju objekata u svim vremenskim periodima. Drvo karakteriše niz pozitivnih osobina: visoke mehaničke karakteristike pri srazmjerno maloj zapreminskoj masi, dobar je toplotno-akustički izolator, dobra otpornost na dejstvo mraza, dobra otpornost na djelovanje hemijskih utjecaja, dobra obradivost, lijepa boja, tekstura i toplina. Drvo također ima svojih nedostataka koji su vezani za njegovo organ-sko porijeklo, kao što je nehomogenost građe (strukture), prisustvo raznih oštećenja građe, higroskopnost, podložnost gorenju, truljenju i naseljavanju insekata što u nekim slučajevima ograničava njegovu primjenu. U izvedbi objekata upotrebljava se drvo četinara (jela, sm-reka, bor) i tvrdih lišćara (hrast, jasen, bukva, brijest), dok se meki lišćari (joha, lipa, topola,

64

jasika) ne koriste za elemente konstrukcija nego više za razne enterijerske radove, obloge i sl. Najčešće upotrebljavano drvo bila je jelovina koja se koristila za izradu krovne konstrukcije, stropne konstrukcije, oplata, stolarije, brodskih i slijepih podova, dok se za skuplje objekte koristila građa od ariša. Vanjska stolarija, ulazna vrata u zgradu i stanove izrađivani su od borove građe (najčešće crnog bora). Bukovina je imala široku upotrebu i najviše se koris-tila parena bukovina za izradu kvalitetnog parketa, raznih obloga i rukohvata na metalnim ogradama stepeništa. Građevinsko drvo najčešće se koristilo kao obla, poluobla, rezana i tesana12 građa. [1]

Gustoća drveta, odnosno masa suhog drveta varira od vrste do vrste. Kod bora se kreće od 500-700 kg/m³, jelovine oko 800 kg/m³ dok je kod hrasta, bukovine i smolaste boro-vine između 800-900 kg/m³. Sama mehanička svojstva drveta ovise od smjera djelovanja opterećenja i naprezanja u smjeru vlakana ili okomito na vlakna i od vlažnosti drveta. S po-rastom vlažnosti, mehanička svojstva se znatno smanjuju. Čvrstoća na pritisak u smjeru vla-kana je 5-10 puta veća nego okomito na smjer vlakana. Čvrstoća na savijanje silom okomi-tom na smjer vlakana je dosta visoka i zbog toga se drvo konstrukcijski najviše upotrebljavalo kao gredni element opterećen na savijanje. Drvo je elastoplastičan i žilav materijal.

U zidanim konstrukcijama kroz historiju drvo je imalo ulogu preuzimanja zatežućih sila u vidu zatega, za poravnjavanje zidanih slojeva – hatule i kao materijal od kojeg su se gradile krovne konstrukcije.Također, umjesto masivnog drvenog zida, daleko ekonomičnije rješenje je bio zid na bondruk sastavljen iz dva, po dimenziji i po materijalu različita dijela i to konstruk-tivnog, kojiprima sva vertikalna i horizontalnaopterećenja,a čine ga drveni stubovi postav-ljeni na malim rastojanjima i zidane ispune. [21]

Drveni elementi u zidanoj konstrukciji

Uvijek treba imati na umu veoma malu nosivost na smicanje u pravcu paralelnom vlaknima, jer ova čvrstoća dolazi do izražaja kod spojeva u zasjecima, koja imaju naročitog značaja za nosivost veze drvenih elemenata u konstrukciji.

Slično kao i kod drugih materijala, izvijanje elemenata od drveta je pojava koja ima neposred-nog značaja i veliku važnost za stabilnost konstrukcije. Kako se spojevi u čvorovima drvenih elemenata konstrukcije ostvaruju često bez realnog uklještenja, to se stabilnost pritisnutih štapova mora obezbijediti odgovarajućim ukrutama.

Naročito su značajne za nosivost veze smicanja u drvetu, cijepanje drveta uzduž vlakana(posebno kod primjene veze sa ekserima). Rešetkaste konstrukcije gube stabilnost otkazivanjem samo jednog štapa rešetke. Naizmjenična vlažnost i suho stanje drveta dovode do propadanja - truljenja.

Slučajevi originalnih drvenih rešetkastih konstrukcija u starijim objektima historijskog nasli-jeđa nisu poznati. Treba naglasiti da u objektima koji su izgrađeni od zidanog materijala(zidovi) i drveta(stropne konstrukcije) pod djelovanjem zemljotresa se pojavljuju velika oštećenja, a nekad i rušenja zidova zbog nestabilnosti zidova u ravninama okomitim na ravan samog zida, što je naročito posljedica neefikasnosti povezivanja zidova i stropne konstrukcije u horizon-talnoj ravni na mjestima oslanjanja stropne konstrukcije na zid(ispadanje zidova).

12 Tesana i cijepana građa spada u kategoriju najkvalitetnije građe. Tesanje predstavlja obradu drveta specijalnom sjekirom (bradvin) u smjeru podužne ose debla, dok cijepanje podrazumijeva razdvajanje debla na dijelove po linijama vlakana pomoću sjekire i klinova.

65

Slika br. 48 Primjeri bondruk konstrukcije

Bondruk konstrukcije

Dok su zidovi od krutog materijala vrlo osjetljivi na neravnomjerna slijeganja tla, ispod poje-dinih dionica temelja, konstrukcije zidova od drveta se dobro prilagođavaju ovim utjecajima, bilo zbog sposobnosti prenošenja napona od savijanja pri raspodjeli opterećenja, bilo zbog toga što se veza drvenih elemenata u bondruk zidovima može dovoljno efikasno prilagoditi manjim pomjeranjima.

Zidovi od drveta (bondruk) manje su osjetljivi na horizontalna opterećenja u njihovoj ravnini od zidanih zidova. Međutim, zbog krutosti ispune (opeka) u bondruk zidovima u ispunama se mogu, usljed djelovanja horizontalnih sila (zemljotres) javiti, oštećenja uglavnom u ispuni zida.

Eurokod dozvoljava da se zidovi predstave ramovima ovisno od odnosa krutosti međuprozorskih stupaca i parapeta. Ukoliko se ziđe aktivira po ovom modelu, tada se javl-jaju manje normalne sile i momenti poredeći ih sa istim koji se javljaju kod modela konzole. Jasno je da se u ovakvom modelu javljaju značajne smičuće sile koje bi trebale prenijeti vezne grede nad prizemljem, što je nemoguće kod objekata sa tri i više etaža, pa smo primjenjujući konzolni model na strani sigurnosti.

U poređenju sa zidanim objektima, konstrukcijehistorijskih objekata, rađene u drvetu, pred-stavljaju pravu rijetkost. Ovo je prvenstveno iz razloga njihove velike osjetljivosti na dejstvo promjena mikro klime. Zapravo, relativna vlažnost, kondenzat koji se javlja usljed nedostatka ventilacije, prisustvo škodljivih supstanci u zraku omogućavaju razvoj plijesni, koja uzrokuje truljenje drveta. Ovakvom vrstom propadanja bivaju djelomično zahvaćeni i drveni šipovi zahvaćeni povremenim promjenama nivoa vode, kao i krajevi drvenih greda oslonjeni direk-tno na ziđe. Termiti i crvi također mogu biti uzročnici brzog propadanja drveta. Ukoliko smo

66

nedovoljno zasjekli nosač, prije nego smo ga stavili na odgovarajuće mjesto u konstrukciji, možemo tim postupkom kod drveta koje je jako anizotropan materijal izazvati skupljanje okomito na vlakna sa formiranjem pukotina duž pravca pružanja vlakana, koje, ako su obilne, mogu uzrokovati redukcije nosivosti na smicanje, odnosno u krajnoj konsekvenci nosivog kapaciteta konstrukcije.Veze između drvenih elemenata su također zone u kojima može biti naglašen proces propadanja osobito ako su olabavljeni ili ukoliko su prisutne uzengije.

Vlažnost je mjera zasićenosti drveta vodom i izražava se u procentima mase suhog drveta. Drvo je hidrofilan materijal i procent vlažnosti varira (Tabela 14).

Vrsta građe Vlažnost u procentima %

svježe posječeno drvo nije ograničeno (40% -120%)

polusuho drvo/građa manje od 30%

drvo sušeno na otvorenom prostoru do 20%

drvo sušeno u zatvorenom prostoru 10% -15%

standardna vlažnost za ispitivanje svojstava drveta 12%

Tabela 14. Odnos procenta vlažnosti drveta u odnosu na vrstu građe [13]

Drvo se sušenjem skuplja, a apsorpcijom vlage bubri i zbog svoje anizotropne strukture sku-plja se i bubri u različitim pravcima i različito se deformiše (usukivanje i vitoperenje). Drvo je slab vodič topline, ali dobar izolator što mu je prednost pri upotrebi. Drvo je osjetljiv materijal na požar i lako zapaljiv, mada se u požaru dobro ponaša, jer se na površini drvenih elemenata prilikom požara stvara izgoreni sloj koji štiti unutrašnji dio elementa od daljeg gorenja tako da konstrukcija ne kolabrira.

Trajnost drveta je obezbijeđena putem sposobnosti odupiranja vanjskim utjecajima i djelo-vanjima atmosferilija, hemijski agresivnih tvari i štetočina biljnog i životinjskog porijekla.

Trajnost je veoma različita i ovisi od vrste i svojstava drveta kao i vanjskim faktorima. U suhom i čistom zraku drvo kao i drvo u vodi, koje je zaštićeno od gljivica i insekata, je jako dugotrajan materijal. Trajnost nekih botaničkih vrsta drveta koje rastu u našim krajevima data je tabelarno (Tabela 15)13.

Greške u drvetu mogu biti prirodne i one koje se javljaju prilikom sušenja i obrade građe. Zbog toga se drvo za konstrukcije dijeli u tri klase prema kvalitetu. Najčešće greške u drvetu prikazane su na slici br. 49.

Zapaljivost svakog drveta nije podjednaka, ona je najveća kod drveta rezanog pilom, srednja kod glatko tesanog drveta, a manja kod blanjanog drveta. Zapaljivost oštroivičnog drveta je veća od drveta sa zaobljenim ivicama, a što je površina više pokrivena prašinastom ma-terijom u vidu fine strugotine ili u vidu nečistoće i prašine, utoliko je zapaljivost veća. Na stepen zapaljivosti utječe i vlažnost drveta, pa je, naprimjer potencijalna zapaljivost veća u toplim prostorijama. Drvo veće zapreminske težine teže je i otpornije na zapaljenje od lakog drveta. Također,tanki elementi konstrukcije lakše podliježu zapaljivanju nego masivniji. Veća je zapaljivost drveta sa naprslinama, kao i drveta sa ekstraktivnim sastojcima, naročito sa smolom.Drvo u konstrukcijama vremenom povećava svoje mehaničke osobine, čvrstoću i

13 Tabela preuzeta iz knjige Jovo Beslać, “Materijali u arhitekturi i građevinarstvu”, Školska knjiga, Za-greb, 1989, str. 76.

67

elastičnost, ali isto tako vremenom može da bude razoreno od gljivica i insekata. Svako drvo u ovom pogledu ne ponaša se podjednako. Gušće drvo, drvo sa više srčike nego bjelike, za-tim drvo sa više smole trajnije je od drveta suprotnih osobina.

Truljenje je hemijski proces raspadanja osnovnih sastavnih dijelova drveta: celuloze, ligni-na i dr. pod dejstvom određenih vrsta gljiva. Trulež smanjuje sve pozitivne osobine drveta, posebno čvrstoću i trajnost. Trulež drveta je uvijek vezana za promjenu boje.

Vrsta drvetaTrajnost drveta

na otvorenom (nezaštićeno)

u krovnoj kon-strukciji u suhom

ariš 40-90 90-150 1800

bor 40-85 90-120 120-1000

jela 50 50 900

smreka 40-70 50-75 120-900

brijest 60-100 80-180 1500

bukva 10-60 5-100 300-800

hrast 50-120 100-200 300-800

jasen 15-60 30-100 300-800

topola 3-40 3-40 400

vrba 5-30 5-40 600

Tabela 15. Trajnost nekih vrsta drveta [14]

Slika br. 49 Najčešće greške u drvetu [14]

Pomoćne komponente

Pored ranije navedenih materijala, u zidanim konstrukcijama se koriste i neki pomoćni ma-terijali kao što su:

68

• vodonepropustljiva zaštita (slojevi, premazi) koji sprečavaju prolaz vode kroz zid,• spojna sredstva i njihovi dijelovi za fiksiranje,• spone, vješaljke, držači i ugaoni oslonci,• montažne grede – nadprozornici i nadvratnici te• dodatni elementi sistema kablova za prednaprezanje

Slika br. 50 Pomoćne komponente: spojna sredstva, spone, vješaljke, držači i ugaoni oslonci [1]

Od metala na objektima najviše se koristilo željezo i limovi od različitih materijala. Željezo14se najviše koristilo kao nosivi element u međuspratnim konstrukcijama u vidu nosača i traverzi u zidanim svodovima, kao i u kombinaciji sa drvenim gredama. Željezni nosači korišteni su u konstrukciji stepeništa za podupiranje stepenišnog kraka kao i podesta,te na fasadama kao konzolni nosači balkona. Željezo se upotrebljavalo za izradu snjegobrana, raznih rešetki, pod-rumskih prozora, kanalizacionih cijevi i ograda na stepeništu koje su imale veliki broj motiva ovisno od stila.

Slika br. 51 Primjeri oksidacije - hrđanja željeznih elemenata konstrukcije-balkonskih konzola i traverzi u zidanim svodovima [13]

Proces propadanja kod željeznih elemenata se najčešće očituje kroz pojavu korozije usljed koje se javlja proces redukcije nosivog presjeka i povećanje volumena usljed pojave hrđe. Kad je željezni element stavljen unutar ziđa ili kamena,hrđa uzrokuje pojavu cijepanja su-sjednog materijala. Voda u prisustvu kiseonika izaziva hrđanje, pritom se usljed elektrolit-skih procesa stvaraju hidrati željeznog oksida. Hrđa je propustljiva, tako da njen površinski 14 Taljenjem željezne rude u visokim pećima dobiva se materijal koji ima više od 1,7 % ugljika u svom sastavu i koji se naziva sirovo ili ljevano željezo.

69

sloj nedaje nikakvu zaštitu od daljnje devastacije i razaranja metala. Naročito agresivno na željezne elemente konstrukcije djeluje kondenzovana voda, pogotovo ako su u zraku prisutni gasovi kao što su SO2 i CO2. Postoji više načina zaštite metalnih konstrukcija od korozije, a najčešća je nanošenje različitih nemetalnih prevlaka preko metala. U tu svrhu koristi se bi-tumen, katran, razni temeljni premazi i lakovi, emajli, sintetičke smole i dr. Prije nanošenja temeljnog premaza potrebno je sa metalnog elementa skinuti postojeći površinski sloj hrđe mehaničkim putem ili pjeskarenjem, ako je to moguće, jer se tako hrđa eliminiše na najefi-kasniji način.

Liveno željezo gubi nosivost pri temperaturi oko 700°C ako je elemenat opterećen na priti-sak, dok otpornost prema požaru elementa opterećenih na savijanje i zatezanje prestaje mnogo ranije.

Drugi metali najčešće su korišteni u obliku limova za opšivanje, pokrivanje, izradu vertikalnih i horizontalnih oluka, prozorskih klupica i sl. Za ovu svrhu najčešće su se koristili pocinčani, cinkov, bakarni i olovni lim. S obzirom na činjenicu da su olovna jedinjenja otrovna, dan-as se olovo više ne koristi za cijevi za piće, tako da su sve cijevi na objektima zamijenjene pocinčanim cijevima.

Savremeni materijali i uređaji

Pod savremenim materijalima podrazumijevaju se: aramid vlakna, kruta poliuretanska pje-na, STU- Shock transmission units, Shape memory legirani uređaji - pametni materijali, kar-bon FRP (CFRP) pravougle trake i NSM CFRP cilindrični štapovi.

Ukoliko nastojimo kvalitetno unaprijediti konstrukciju, tada nije dovoljno poboljšati duktilnos-ti i čvrstoću pojedinih elemenata konstrukcije, već je potrebno ostvariti takva unapređenja za konstrukciju kao cjelinu. Odluka o načinu rješavanja problematike sanacije i rekonstrukcije ovisi prije svega od seizmičke zone lokacije na kojoj se objekat nalazi, tipa i nivoa povreda, vremena koje nam je na raspolaganju za intervenciju, raspoložive opreme, ekonomskih krit-erija i stepena zahtijevane sigurnosti. [21]

Konstrukcije, koje su tokom perioda upotrebe prošle kroz određene promjene, degradacije ili pak defekte koji se odnose na konstrukciju, zahtijevaju dodatno ojačanje cjelokupne kon-strukcije ili njenog dijela. Neki od primjera će se diskutovati.

Fibre reinforced plastic ili FRP materijali

Za armiranje konstrukcija u agresivnom okolišu, umjesto čelika, u posljednje vrijeme se upotrebljavaju šipke od vlaknima armiranog polimera, skraćeno FRP-a, prema nazivu na engleskome jeziku Fiber Reinforced Polymers. Vlaknima armirani polimer je „kompozitni” materijal načinjen od finih neprekinutih vlakana povezanih polimernom smolom. Pojam “kompozitni” predstavlja svaki materijal u kojem se jedan ili više nestalnih oblika, općenito sastavljeni od materijala izvanrednih mehaničkih karakteristika, stapaju u jedan stalni oblik. Kod plastičnih materijala ojačanih karbonskim vlaknima, poznatih kao FRP (Fibers Reinforced Polymers), vlakna su ojačavajuća komponenta, a smola na bazi epoksida redistribuiše sile uz-rokovane vanjskim ili unutrašnjim (kod prednaprezanja) naponom.Vlakna mogu biti izrađena od više vrsta materijala kao, npr. karbonskih, staklenih, aramidnih i drugih visoke čvrstoće, pa se upotrebljavaju i detaljnije skraćenice, istim redoslijedom CFRP, GFRP i AFRP. [21]

70

U svrhu povezivanja se koristi epoksidna smola, rjeđe poliester i vinilester. Primarna funkcija smole je prenošenje napona između ojačavajućih vlakana i zaštita od mehaničkih i povreda nastalih djelovanjem nepovoljnog okoliša. Tipovi smole su THERMOSET i THERMOPLASTIC.

Dakle, nosioci čvrstoće proizvoda od FRP-a su vlakna, dok je uloga polimera (matrice) pov-ezivanje vlakna prijenos vlačnih naprezanja podjednako na sva vlakna te zaštita vlakna od štetnog okoliša i mehaničkih oštećenja.

Za proizvodnju elemenata od FRP-a primjenjuje se tehnologija izvlačenja uz kalupljenje ili presovanje (poltrusion process). Proizvode se žice i šipke okruglog i pravouglog presjeka za armiranje te kablovi za prednaprezanje betonskih konstrukcija, kao i oni za kose zatege ovješenih mostova. Od tankih proizvoda za obnovu, redukciju raspucavanja, ojačanje i zaštitu od korozije primjenjuju se trake, lamele i plahte (tkanine) od polimera armiranog vlaknima u jednom ili dva smjera.

Prirodna vlakna su celuloza i agavino vlakno (sisal). Od vještačkih vlakana u upotrebi su: ara-mid, boron, karbon/grafit, staklo, najlon, poliester, polietilen i polipropilen.

Kao rezultat dobiva se materijal koji se odlikuje visokim mehaničkim karakteristikama, ima veliku čvrstoću i krutost sa naglašenom lakoćom i trajnošću, te je vrlo otporan i na koroziju. U poređenju sa čelikom 10 puta je jači, a 15 puta lakši, a u poređenju s aluminijom 8 puta je jači, 2 puta krući i 1,5 puta lakši. Ojačanje konstrukcijskih elemenata se postiže spregnutim djelovanjem (lijepljenjem sa epoksidom) lamela ili tkanina na oštećene elemente. Ovaj vid spregnutog djelovanja zovemo “naknadan”, tj. u konstrukciji već postoji određeno stanje početnih napona i deformacija izazvanih stalnim opterećenjem.

U upotrebi su Carbon FRP (CFRP) pravougle trake i NSM CFRP cilindrični štapovi. Karbonska vlakna u štapovima su namijenjena ojačavanju konstrukcije protiv savijanja i smicanja, i to vidljivo i nevidljivo ojačanje, i za prevenciju od mogućih povreda. Vlakna se postavljaju u već pripremljene kanale, ugrađuju sa ljepilima na bazi smole i ankeruju u susjedne nosive elemente, bez potrebe za posebnom zaštitom od mehaničkih povreda i povreda nastalih od negativnih utjecaja okoliša. Kanal je djelomično ispunjen ljepilom na bazi epoksida ili cemen-ta (koristi se epoksi pištolj, odnosno pištolj za malter za proces nanošenja) i u njega se lagano silom utisne štap da bismo postigli da ljepilo u potpunosti obavije štap. Nakon toga se kanal zapuni ostatkom ljepila i površina poravna. Ova metoda ne zahtijeva prethodno pjeskarenje i nanošenje osnovnog premaza. Potrebno je napomenuti da, ukoliko se radi sa ošupljenim opečnim elementima, dubina kanala ne smije biti veća od debljine stjenkeelementa da bi se izbjegao neželjeni lokalni lom. [21]

Pravougle karbonske lamele se koriste za ojačavanje nearmiranog ziđa, posebno protiv savi-janja od dejstava koja djeluju van ravni zida i na smicanje. Na ovaj način uvećava se nosivost ziđa na smicanje i do 80%. Prije nanošenja vlakana, podloga se pripremi procesima pjeska-renja, nanošenja osnovnog premaza i kitovanja ovisno o stanju samog elementa. Nakon toga nanosi se prvi sloj smole, a potom i prvi sloj vlakana impregniran sa drugim slojem smole. Nakon očvršćavanja, ovako naneseni sloj vlakana postaje sastavni dio ojačanog el-ementa. Moguće je i direktno na površinu ziđa nanijeti prethodno impregnirana vlakna. Na-nose se dva sloja smole, s tim da se drugi sloj obradi četkom nakon što su vlakna prionula na tretirani element. Kod proračuna je potrebno proračunati potrebnu površinu lamele od FRP-a te provjeriti lokalne najveće smičuće i normalne napone na krajevima lamele, da bi se spriječilo moguće odvajanje krajeva lamela. FRP se pakuje u pedesetometarskim rolama i svežnjevima.

71

FRP sistemi počeli su se upotrebljavati sedamdesetih godina, međutim zbog svoje visoke cijene samo u vojnoj, svemirskoj, aero i industriji sportske opreme. Sa razvojem tehnologije proizvodnje, upotreba se širi i na graditeljstvo.

U graditeljstvu se FRP materijali koriste za statička, posebno protupotresna ojačanja. S tog se gledišta korištenje visokokvalitetnih kompozita, u postupcima ojačanja konstrukcija, pokazalo kao jednostavnije za izvođenje radova i jeftinije u poređenju sa klasičnim načinima gradnje. To posebno dolazi do izražaja ako posmatramo trajanje izvođenja radova, potrebnu opremu za izvođenje i troškove, odnosno gubitke zbog privremenog prekida upotrebe ob-jekta. Zbog izuzetno niske vlastite težine, FRP materijale je moguće jednostavno i vrlo brzo ugraditi s manjim brojem radnika, bez upotrebe posebnih alata i strojeva, pri čemu je u ci-jelosti onemogućeno korištenje objekta u fazi izvođenja radova. [21]

Prednosti su:

• lagano rukovanje i transport,• pogodnost real-time monitoringa,• dobra svojstva po pitanju umora materijala,• velika zatežuća čvrstoća u smjeru vlakana,• pogodni su za obrađivanje(krojenje),• izvanredna otpornost na koroziju (neosjetljivost na koroziju),• dobro ponašanje pod dinamičkim opterećenjem,• mala zapreminska težina,• nevodljivost električne struje i neutralnost na magnetizam i• u poređenju sa konvencionalnim materijalima je jako dobar odnos krutost/vlastita

težina.

Osim navedenih dobrih svojstava ovoga novoga materijala, proizvodi od FRP-a imaju i ne-dostatke kao što su: elastično ponašanje do sloma, malo ukupno istezanje, posebno proiz-voda od CFRP-a, manji modul elastičnosti u odnosu na onaj za čelik, mali temperaturni koe-ficijent istezanja, osjetljivost GFRP-a na alkalne reakcije u betonu te različitost osobina duž i okomito na vlakna. Ozbiljan nedostatak šipki i kabela od FRP-a je naglo popuštanje pod dugotrajnim naponom bliskom čvrstoći te pad čvrstoće presavijenih kablova. Valja još istak-nuti da proizvodi od FRP-a imaju, u odnosu prema čeliku, nizak modul elastičnosti, što utječe na krutost. Međutim, za sada nema definitivnih standarda i normi za ispitivanje i proračun konstrukcija armiranih ili prednapregnutih profilima od FRP-a, što je glavna prepreka za širu upotrebu ovoga atraktivnoga materijala u građevinarstvu. [21]

Treba napomenuti da su CFRP proizvodi (ugljična vlakna) višestruko skuplji od ostala dva FRP proizvoda. Uz dodatnu površinsku i drugu obradu proizvode se sljedeći proizvodi.

Tkanine i trake su tanki, savitljivi proizvodi od FRP-a koji se proizvode tako da se neprekinuta vlakna polože u pravcu na ravnu podlogu te zategnu. Nakon natapanja ljepilom, dobiju se proizvodi debljine od 0,1 do 0,4 mm. Razlikuju se:

• Jednosmjerne karbonske tkanine: sva vlakna su u jednom smjeru, a služe za ojačanje - povezivanje dijelova elemenata (pojedinih čvorova) u zonama sile zatezanja.

• Dvosmjerne karbonske tkanine: vlakna su usmjerena na 0° te na 90°; ukoliko je količina vlakana u oba smjera ista, ojačanje je “balansirano”, u suprotnom je “ne-balansirano”; koriste se za obnovu i statičko ojačanje oštećenih konstrukcija.

Lamele su proizvodi širine oko 5-10 cm i debljine 1,2 – 1,5 mm. Oblikovani su kao kruti proiz-vodi sa ostvarenim epoksidnim matričnim povezivanjem vlakana prije same ugradnje.

72

Šipke se rade, uglavnom, okruglog presjeka sa različitim promjerima i površinskom obradom.

Specifični slučajevi korištenja FRP materijala gdje se iskazuju prednosti njihove primjene su:

• sanacija oštećenja na konstruktivnim elementima kao posljedica potresa, požara, eksplozija, korozije armature, odnosno starenja materijala uopće,

• povećanje opterećenja u eksploataciji u odnosu na projektovana opterećenja,• ojačanje konstrukcija zbog grešaka u projektovanju ili izvođenju radova,• vanjsko omotavanje centrično opterećenih ili savijenih elemenata, kao što su stu-

povi, nosači, cjevovodi, dimnjaci i sl.• ojačanje elemenata sa značajnim ugibima i• obnova konstrukcija s lokalnim oštećenjima. [21]

FRP trake

Kod ojačanja trakama potrebno je izravnati površinu zida na mjestima gdje se postavljaju trake, a potrebno je i ukloniti malter sa zida. Problem ojačanja FRP-a lamelama je i sidrenje lamela u čvorovima koji se rješavasidrenjem preko čeličnih ploča u zid preko plastičnih čavala ili sidrenjem u AB elemente(npr. strop).

Ojačanjem ziđa FRP trakama postiže se bolji efekat, nego upotrebom lamela, jer su trake puno lakše i jednostavnije za prijenos i ugradnju zbog njihove savitljivosti i lakše prilagodljiv-osti površini ziđa.Trake se postavljaju tzv. vlažnim postupkom(wet lay up). Primjenom ovih traka nije potrebno detaljno izravnavanje površine sa debljim slojem epoxy ljepila, a ako je malter dobrog kvaliteta mogu se trake lijepiti na nju. Postupak ojačanja ziđa trakama sličan je postavljanju lamela. Malter nije potrebno ukloniti sa cijele površine zida(samo na mjes-tima na kojima se postavljaju trake). Ako je malter kvalitetan i dobro vezan uz ziđe, nije ga potrebno uklanjati. Očisti se površina ziđa od prašine i potom nanosi „saturant” na bazi epoksi ljepila koji se primjenjuje ujedno i kao „primjer” da malo izravna površinu zida. U nje-ga se lagano utisnu FRP trake pomoću gumenih valjaka ili rukom. Poslije toga se tankim slo-jem „saturanta” izravna površina na mjestu traka u koji se utiskuje tanki sloj kvarcnog pijeska kako bi se ostvarila bolja prionjivost novog maltera na tim mjestima. FRP trake se postavljaju vertikalno i horizontalno, a ne po dijagonali kao lamele. Lijepljenjem traka povećava se no-sivost ziđa na savijanje okomito na ravninu, a ujedno i otpornost na smicanje u ravnini ziđa. [21]

FRP plahte

Postupak je sličan ojačanju ziđa FRP trakama. Plahte se postavljaju tzv. vlažnim postupkom(wet lay up) po cijeloj površini zida. Postavljaju se u jednom ili više slojeva. Ukoliko je to u više slojeva,svaki sloj može imati različite orijentacije vlakana u odnosu na osu zida. Postavljanje plahti je nešto teže nego postavljanje traka, jer je potrebno odjednom zalijepiti plahtu na veliku površinu, te je potrebno više radnika u fazi lijepljenja. Redovna je i pojava zračnih jastučića između plahte i ljepila na zidu. Problem predstavlja i prionjivost novog maltera na plahtu koji se rješavaposipanjem kvarcnog pijeska na plahtu u fazi ljepljenja. Nedostatak ojačanja plahtama je i kreiranje nepropusnosti vlage i zraka kroz zid. Dovodi i do povećanja krutosti zida što zna biti i nepovoljno (navlači veće utjecaje na zid), ali se povećava i duk-tilnost. [21]

73

FRP šipke

Ovo je veoma dobar postupak ojačanja ziđa, posebno kada želimo minimalno zadirati u fasa-du zida. Postupak je sljedeći: prvo se ukloni uska traka maltera na mjestu sljubnice maltera te malter iz sljubnice u dubini 2 do 2,5 cm. Vazduhom pod pritiskom se očisti od prašine, zidar-skom kašikom se u ležajnice postavlja epoksi malter koji služi za ostvarivanje veze između GFRP šipke i ziđa. Nakon postavljanja epoxy maltera, postavlja se GFRP šipka i ponovo se zapuni epoxy malterom. Kod ovakvog ojačavanja potrebno je šipke saviti na krajevima zida i ukoliko je moguće sidriti ih u okomiti zid ili serklaž kako ne bi do sloma ziđa došlo zbog pre-ranog otkazivanja prionjivosti u zoni sidrenja. Savijanje šipki obavlja proizvođač, budući da se FRP šipke ne smiju naknadno savijati.

Moguće su i kombinacije ojačanja. Najčešća kombinacija, u slučaju da se radi o ziđu s vid-ljivim zidnim elementima na fasadi, je ojačanje trakama i šipkama pri čemu se šipke postav-ljaju na fasadnoj strani gdje nema maltera, dok se trake lijepe na unutrašnjoj omalterisanoj strani. Pri tome je važno da malter dobro prijanja za ziđe.

Nosivost ojačanog ziđa na horizontalno opterećenje u ravnini ziđa može se proračunati pre-ko izraza:

Rn= Rm + Rf

Rn - nosivost ojačanog ziđa na horizontalno opterećenje u ravni ziđa

Rm – otpornost neojačanog ziđa na horizontalno opterećenje u ravni zida

Rf – doprinos šipki od FRP-a na otpornost ziđa na horizontalno opterećenje u ravni zida

Iako je cijena ovih proizvoda još uvijek veća od tradicionalnih materijala, u konačnici su ovi postupci jeftiniji i brži u pogledu izvedbe. [21]

Aramid vlakna

Široka je upotreba ovih materijala u aeronautici, brodogradnji i mehanici, odnosno u svim oblastima u kojima se javlja potreba za materijalima relativno male težine i velike čvrstoće i trajnosti. Karakteristične osobine koje daju prednost ovakvim materijalima u poređenju sa drugima su: mehanička karakteristika kao što je čvrstoća, otpornost na hemijske agense, vodonepropusnost i dobra reverzibilnost.

Aramid vlakna su obično impregnirana sa epoksi smolama u odnosu 1:1. Ova vlakna im-aju niži modul elastičnosti u poređenju sa čelikom ili karbonskim vlaknima, ali zato imaju primjetno veću konačnu čvrstoću. Ovaj manji modul elastičnosti je daleko od toga da bi bio neki limitirajući faktor, jer je puno bliži vrijednosti koju ima ziđe. Pored toga, ova vlakna u poređenju sa staklenim vlaknima imaju izvanrednu otpornost na djelovanje alkalnih age-nasa.

Aramid vlakna se proizvode u obliku cilindričnih štapova i pravouglih traka. Uobičajan postupak aplikacije štapova je njihovo umetanje u zidove, a potom oni budu na neki način zapečaćeni sa injektiranjem odgovarajućom smješom. Ovi elementi mogu biti obrađeni sa kvarcnim brašnom da bi se olakšalo ostvarenje odgovarajućih zidnih slogova. Trake služe za oblaganje svodova i lukova ili oblaganje pregradnih zidova. Ovi elementi se lako oblikuju i prilagođavaju različitim konturama. Ispitivanja ovakvih vlakana su pokazala njihovo bolje

74

ponašanje, jer nisu tkani već ispredeni. Ova vlakna su, uobičajeno, četveroosno ispredena vlakana ( 0°, ± 45°, 90°) i sa varirajućom težinom. [21]

Kruta poliuretanska pjena

Kada se nanese ovakva pjena, ona može popuniti sve postojeće šupljine i sve otvorene spo-jeve između opeke ili kamena povrijeđene zidane konstrukcije i na taj način učvrstiti ove elemente i redukovati vibracije koje se prenose na elemente u slučaju seizmičkih djelovanja. Na ovaj način se mogu preduprijediti buduće povrede elemenata ili njihovo rušenje. Na kra-ju intervencije možemo vrlo lako ukloniti ovu pjenu koja je preostala na površini ziđa. [21]

STU - Shock transmission units - Uređaj za prenošenje udara

STU su elementi čija je uloga povezivanje konstruktivnih elemenata, a čije ponašanje ovisi o brzini relativnih pomjeranja. Ustvari, oni omogućavaju pomake malih brzina kao što su oni izazvani temperaturnim promjenama i sličnim fenomenima reagujući sa malom reak-tivnom silom, sprečavajući trenutne pomake. Naime, pri pobudama velikih brzina kao što su zemljotresi, jaki vjetrovi i sl. ovi uređaji su veoma kruti i sprečavaju značajne pomake među elementima koje povezuju prenoseći na njih projektovanu silu i omogućavajući kon-trolisanu disipaciju energije. Na ovaj način ovi uređaji djeluju kao privremena ograničenja. Donedavno, oni su bili korišteni kod novih konstrukcija kao što su mostovi i vijadukti. [22]

Grafikon 10. Osobine materijala

75

Dakako, njihovo dejstvo je itekako efikasno i kod objekata historijskog naslijeđa, u slučaju kada trebaju obezbijediti krutost, neophodnu da bi podnijeli zemljotrese, ne uzrokujući nepoželjne sile pod uslovima upotrebljivosti. Ovi uređaji su zapravo sistemi cilindričnih klip-ova sa dva prostora zapunjena specijalnim fluidom i povezanih sa hidrauličkim kruženjem. U slučaju kada se ovi uređaji koriste za zaštitu spomenika kulture, specijalna pažnja treba biti posvećena izboru materijala.

Materijali GustinaE (GPa)

Modul elastičnosti

σr (MPa)

Čvrstoća na zatezanje

Granično izduženje%

Karbonantna vlakna 1,5 195 (200-600) 1125 (2000-3000) 1

Staklena vlakna 2 34 (70-85) 1300 (3000-4500) 4-5

Aramide vlakna 1,4 77 (60-130) 1750 (2700-3000) 2-3

Čelik 7,8 200 – 210 500 – 2000 (500-2000) 2-10

Aluminij 2,8 75 500 10

Titanij 4,5 110 1200 14

Tabela 16. Kompozitni materijali poređeni sa metalima [23]

Shape memory legirani uređaji – Uređaji na principu pametnih materijala

Tokom 1960. godine Buehler and Wileysu razvili seriju nikl-titanij legure. Sa sastavom omjera težine 5% do 57% nikla, koja je pokazala neobičan efekat tokom termalnog tretmana kada je naglašena deformisana legura, sa zaostalim dilatacijama koje su činile 8%-15 %,ponovo je povratila svoj originalni oblik. Ovaj efekat je poznat kao shape memory efekat. Kasnije se pokazalo da, pri dovoljno visokim temperaturama, ovakvi materijali pokazuju svojstvo superelastičnosti (tzv. pseudoelastičnost), odnosno sposobnost oporavka od velikih defor-macija tokom ciklusa opterećenje – rasterećenje.

Grafikon 11. Dijagram napon – dilatacija [24] [16]

Ovi uređaji su razvijeni sa ciljem da zamijene tradicionalne veoma krute veze koje su korištene da povežu ziđe sa stropovima ili krovom i na taj način redukuju rizik od kolapsa zidova van njihove ravni. Ove fleksibilne veze, obično u formi žica od nikla i titanija, su sposobne da kontrolišu pomjeranja i ograniče sile na projektovanu vrijednost, mijenjajući kristalnu struk-turu ukoliko se griju, hlade ili su podvrgnuti fizičkim naprezanjima.

76

Grafikon 12. Efekat superelastičnosti SMAD-a. Na kraju ciklusa opterećenje - rasterećenje ABC sa konstantnom temperaturom, materijal ima rezidualne deformacije koje se „poništavaju” tokom termalnog ciklusa CDA [24]

Shape memory legirani uređaji, za različite slučajeve opterećenja, imaju i različite odgovore:

• Za manja horizontalna djelovanja (vjetar, zemljotres manjeg intenziteta) uređaji su kruti, kao i tradicionalne veze i nedopuštaju značajnije pomake.

• Za horizontalna dejstva značajnijeg intenziteta redukuje se krutost ovih uređaja, zahvaljujući visokoj (super) elastičnosti i kontrolisana pomjeranja su omogućena uz pojavu mikroprslina (ne i makro) prenoseći na konstrukciju manju silu, nego što to rade tradicionalne veze i ne dopuštajući degradaciju kristalne strukture.

• Za izuzetna horizontalna dejstva (veća nego projektovani zemljotres) uvećava se kru-tost uređaja sa ciljem da se spriječe prevelika pomjeranja i nestabilnost.

Ova vrsta uređaja (prvi put upotrijebljena u Palermu, Italija 1991. godine) koristi se u seizmičkoj zaštiti objekata historijskog naslijeđa posljednjih petnaestak godina.

Posebne analize i istraživanja elemenata konstrukcije i apsorbera pod cikličnim opterećenjem, kao i varijacije krutosti, prigušenja, mase, perioda oscilovanja i duktiliteta daju odgovore za načine građenja konstrukcija otpornih na seizmičke potrese. Opstanak konstrukcije ne obezbjeđuje samo softver za dinamičku analizu i složeni proračun, već i pravilnu postavku konstrukcije i primjenu novih konstrukcija i postupaka za seizmičku izolaciju objekta.

Trajnost GFRP materijala

Trajnost GFRP materijala, koji se koriste u konstrukcijama, vezan je između ostalog za stan-je osnovnih materijala koji su upotrijebljeni u datoj konstrukciji. Visoka relativna vlažnost, ciklusi smrzavanja i otopljavanja i visoka temperatura mogu uzrokovati redukciju mehaničkih svojstava ovog materijala. Upijanje vlage kod GFRP štapova vezano je za temperaturu i uz-rokuje gubitak čvrstoće i krutosti istih.

Sanacija sa rekonstrukcijom je najzahtjevniji tehnološki postupak koji zahtijeva obimne is-traživačke radove i analize kao i kvalitetan projekat sanacije i rekonstrukcije. Ovim nivoom intervencije ojačava se dio objekta koji je ostao, a najčešće se radi o vertikalnoj konstrukciji, tj. zidovima od opeke. Ovim se obnavljaju elementi konstrukcije koji su uništeni, a vrši se i zamjena dotrajalih elemenata.

77

Slika br. 52 Ojačanje zida s CFRP plahtama i trakama

Slika br. 53 Ojačanje zida s FRP šipkama

Prilikom izrade projektnog zadatka, važno je analizirati buduću namjenu objekta sa funkcion-alnog i konstruktivnog stanovišta. Ovo je važno kod objekata iz austrougarskog perioda zbog toga što bi gabariti i vanjski izgled objekta trebali da ostanu nepromijenjeni u odnosu na izvorno stanje. Često se postavljaju zahtjevi za nadogradnju objekta radi dobivanja korisne površine, ali to može da se negativno odrazi na arhitektonski izraz objekta i narušavanje izvornog izgleda. Ovoj vrsti intervencije treba pristupiti veoma obazrivo kako sa estetskog aspekta tako i sa aspekta stanja temeljnog tla i temeljne konstrukcije. Postoje metode poboljšanja nosivosti temeljnog tla kao i ojačanje temelja, ali nadogradnje na objektima iz austrougarskog perioda treba uzeti sa velikom rezervom.

Prilikom rekonstrukcija objekata postavljaju se zahtjevi za dobivanjem većih prostora za određenu novu namjenu, pa se vrši uklanjanje pojedinih ukrutnih zidova što nije dozvoljeno. Diskontinuitet zidova može ugroziti stabilnost čitavog objekta, a naročito pri dinamičkim udarima.

Kod izvođenja totalnih rekonstrukcija uništenih objekata jako je važno voditi računa o novoj namjeni objekta. Novim projektom moguće je postići novu funkciju objekta, savremene dis-pozicije prostora kao i izvođenje novih instalacija po savremenim standardima i propisima iz ove oblasti. U novoj horizontalnoj konstrukciji treba predvidjeti prodore instalacija, even-tualno lifta, kao i u dispoziciji predvidjeti određene prostore koji se zahtijevaju propisima za određene instalacione sisteme.

78

TIPOVI ZIDANIH KONSTRUKCIJA, KONSTRUKTIVNI SKLOPOVI I NOSIVOST

Konstrukcija je neophodni dio svakog građevinskog (arhitektonskog) objekta. Objekat se, dakako, ne radi zbog konstrukcije, ali objekta bez konstrukcije ne može biti, odnosno zanemarivanjem konstrukcije zanemarujemo i objekat. Konstrukter koji smatra da je kon-strukcija sama sebi cilj ne misli na funkciju zbog koje je taj objekat i izgrađen. Zapravo, ne postoji objekat koji se gradi bez određene namjene. U slučajevima kada se arhitekt, odnos-no konstrukter ponaša prema principima da treba «osjećati bez razmišljanja», odnosno «misliti bez osjećaja» dolazimo do situacije koja ne može dati uspješan rezultat projekto-vanja konstrukcije i rješavanja pitanja njene stabilnosti. Dakle, oblikovanje(morfologija) kon-strukcije mora uključivati i pitanje njene pouzdanosti. Neophodnost ovog sinhronizovanog djelovanja inženjera i arhitekte prvi put je istakao Marcus Vitruvius Pollio riječima Firmitas-Utilitas-Venustas(sigurnost, upotrebljivost, ljepota), shvativši da bi objekat trebao biti sin-teza funkcije, konstrukcije i forme, koja objedinjava unutrašnji i vanjski prostor. Dakle, ne bi smjeli dozvoliti djelovanje arhitekata koji ne razumiju konstrukciju, odnosno inženjera koji ne poštuju estetske vrijednosti konstrukcije. Kreativnost sputava i stalno prisutan oprez da se ne pogriješi.

Slika br. 54 Andrea Palladio : Villa Almerico konstrukcija, funkcija, cjelina [25]

Slika br. 55 Louis Kahn Druckereigebaude (1958-1961) konstrukcija, funkcija, cjelina [25]

Konstruktivni elementi

Grubu podjelu možemo izvršiti na tri osnovna konstruktivna sklopa svakog objekta i to na:

• krovišta,• vertikalne i horizontalne nosive elemente i• temeljne konstrukcije.

Glavni cilj arhitekture je da se savlada što veći raspon i da se stvori jedinstveni unutrašnji prostor. Svodovi i kupole zidanih konstrukcija imaju izuzetno značajnu ulogu i iz tog razloga će biti dodatno tretirani. Također se u nastavku daju i osnovne karakteristike tornjeva (mi-nareta).

Evaluacija sigurnosti konstrukcije starih zidanih tornjeva je jedno od centralnih pitanja oču-vanja državnih i svjetskih arhitektonskih spomenika. Kako bismo shvatili značaj ovog polja istraživanja, dovoljno je samo da se prisjetimo interesa koji su izazvali radovi na Krivom torn-

79

ju u Pizi ili da se osvrnemo na iznenadno rušenje zvonika Svetog Marka u Veneciji (1902), Gradskog tornja u Paviji (1989), zvonika Crkve Svete Magdalene u gradu Goch, Njemačka (1992) ili zvonika Gradske vijećnice u Folignou, u zemljotresu 1996. godine.

Vertikalna konstrukcija predstavlja značajan rizik za tornjeve, ne samo zbog velikih napona koji djeluju na njihove temelje, već i zbog njihove velike osjetljivosti na efekte termičkih va-rijacija te posebno dinamičkih aktivnosti, koje su posljedica događaja kao što su zemljotresi, kretanja samih zvona, vibracije koje proizvodi saobraćaji naravno vjetar. [1]

Krovna konstrukcija

Krov objekta, odnosno njegova krovna konstrukcija sa pokrovom i olucima čini skup eleme-nata čija je osnovna funkcija da pokriju zgradu i da zaštite ostale konstruktivne sklopove od atmosferskih utjecaja: kiše, snijega, vjetra, toplote i sl.

Slika br. 56 Tipične krovne konstrukcije sa vezačima tipa vješaljki i stolica [13]

Krovna konstrukcija kao završna konstrukcija može biti izvedena ili kao ravni krov ili kao kosi krov. Pored uobičajenih zahtjeva koje svaki od tipova mora zadovoljiti, kod kosih krovova mo-ramo posebnu pažnju posvetiti pričvršćenju za konstrukciju objekta. Krovište se pričvršćuje ankerima ispuštenim iz horizontalnog serklaža na koje se i oslanja. Ankeri se ne postavljaju ne razmaku većem od 3 m.

Do oštećenja krovne konstrukcije može doći i usljed rušenja dimnjaka iznad završne tavan-ice koji pri padu probija krov, a nekada i neke od tavanica.U zonama jake seizmičnosti ili u slučaju težih pokrova, ankeri se ispuštaju na dužini jednog metra. [1]

Vertikalni i horizontalni nosivi elementi

Ovaj tip zidova mora biti uokviren horizontalnim i vertikalnim serklažima da bi se ograničile deformacije zida kada je on izložen dejstvima u ravni. Na nivou svakog od spratova ovakvih konstrukcija treba izvesti ili horizontalne armirano-betonske elemente ili armirane zidane elemente. Vertikalne armirano-betonske elemente ili armirane zidane elemente izvodimo na svakom sudaru zidova i na obje strane svakog od otvora čija je površina veća od 1,50 m2. Kod većih spratnih visina treba izvesti dodatne armirano-betonske ili armirane zidne elemente sa maksimalnim razmakom od 4m. Obično ih, u takvim slučajevima, izvodimo u 1/2 ili 1/3 spratne visine.

Svaki od gore navedenih elemenata mora biti izveden nakon završetka zidanja zida i obavez-no mora biti povezan (spregnut) sa zidom. [26]

80

Kupola

Kupola predstavlja osobitu vrstu konveksno zakrivljene konstrukcije koja omogućava premoštavanje površine okruglog oblika, bez zatege koja je vidljiva u unutrašnjosti prostora. Kod kupole, vertikalna opterećenja od vlastite težine i snijega, koja su centrično simetrična, izazivaju meridijalne i ekvatorijalne sile. Horizontalno opterećenje od vjetra i zemljotresa u kupoli uzrokuju sile smicanja, a ekvatorijalne i meridijalne sile mogu imati alternativni predznak u ovisnosti od pravca i smjera djelovanja ovih opterećenja. Zatežuće meridijalne sile koje potječu od djelovanja zemljotresa po svojoj apsolutnoj vrijednosti za praktično pri-hvatljivi intenzitet zemljotresa nikada ne dostižu vrijednost sila pritiska u pravcu meridijana koje potječu od vlastite težine.

U ekvatorijalnom pravcu, u gornjem dijelu kupole do centralnog ugla prema središtu ku-pole (oko 50°) su sile u materijalu uglavnom pritiskujuće te i tu materijal zadovoljava uslove stabilnosti konstrukcije. Na preostalom donjem dijelu kupole do oslonca se mogu pojaviti prstenaste sile zatezanja ograničene veličine, te se iste mogu tehnički riješiti uz eventualne povremene obruče od željeza (tankog okruglog) postavljene u horizontalnim slojevima u fugama.

Nosivost na zatezanje u ekvatorijalnom pravcu ovisi i od odnosa dimenzija elemenata za zidanje, a povoljniji su elementi sa većim odnosom dužine prema visini. U kupolama se mogu javiti na donjem dijelu kupole do oslonca prstenaste sile zatezanja ograničene veličine, te se iste tehnički rješavaju postavljanjem zatega ili pak ubacivanjem zategnutih kablova. U slučaju kada je kupola malih dimenzija i rađena u suhozidu od blokova malih dimenzija koji su uz to i poremećeni, postoji opasnost da se u tom slučaju kupola uruši unutra, a ne vani, pa se i ovi zatežući elementi postavljaju sa unutrašnje strane. [27]

Slika br. 57 Sferna kupola- membranske sile za opterećenje kupole od vlastite težine i snijega [25] [28]

Kod proračuna kupole, vertikalna opterećenja od vlastite težine i snijega po cijeloj površini su centrično simetrična i izazivaju meridijalne i ekvatorijalne sile.

Povezanosti nasuprotnih paralenih zidova nema, izuzev spona od kovanog željeza na što se ne možemo osloniti ukoliko uzmemo u obzir vremenski faktor.

81

Problem dimenzionisanja predstavlja i dio tambura uz kupolu u kojem vladaju značajne sile zatezanja, pa bi u tom slučaju ovaj dio tambura bilo moguće konstruktivno zadovoljiti također umetanjem tankih profila armature.

Opravdana je pretpostavka, kod svodova, kupola i lukova, da gravitacijska opterećenja počinju djelovati tek nakon što je gradnja dovršena i skele uklonjene.

Oštećenja u konstrukcijama od klasičnih materijala nastaju zbog toga što se javljaju naponi za-tezanja u materijalu, a naročito u sljubnicama elemenata. Ovi naponi nastaju usljed različitih uzroka. Kada lučne konstrukcije izgube svoje horizontalne oslonce, nakon popuštanja pot-pornih konstrukcija usljed djelovanja horizontalne oslonačke reakcije, karakteristična pojava je pukotina kroz sljubnicu, vidljiva sa unutrašnje strane zakrivljene konstrukcije, obično u sredini raspona.

Upustva kojih se treba pridržavati kod projektovanja kupola:

• Najveći mogući raspon kupole ne ovisi od debljine iste, već od zapreminske težine materijala, čvrstoće materijala i centralnog ugla.

• Minimalnu debljinu kupole određuje potrebna sigurnost protiv izvijanja. Ukoliko je kupola opterećena pored vlastite težine, snijegom i vjetrom, tada najveći mogući raspon kupole ovisi od njene debljine. Zapravo, što je debljina kupole veća to je manji utjecaj dejstva vjetra i snijega.

• Najveći raspon kupole, koja je opterećena vlastitom težinom, vjetrom i snijegom praktično mogućih intenziteta i praktično primjenjivanih debljina, se može ostvariti u slučaju kada je centralni ugao 2α =120°. Kada kupolu radimo bez armiranja i u oblicima za koje se javljaju ekvatorijalne sile, moguće je da debljinu kupole diktira i čvrstoća materijala na zatezanje. Za zidane kupole u ovom slučaju značajan je odnos debljine elementa za zidanje i debljine fuge, odnosno odnosi dužine i visine istih.

• Seizmičko opterećenje sferne kupole nije mjerodavno za određivanje debljine ku-pole, već jedino za određivanje potrebne armature u ekvatorijalnom pravcu (tačnije rečeno, određivanje potrebne površine i područja na kojem je neophodno unijeti armaturu). Kod nearmiranih kupola opterećenje zemljotresom, s obzirom na pojavu zatežućih napona u ekvatorijalnom pravcu, može biti odlučujuće za određivanje de-bljine kupole i centralnog ugla.

Ako bi se ukazala potreba intervencija na postojećim kupolama i postavljanja horizontalnih zatega, na određenim visinama, onda je prostor praznih kanala, ostao nakon nestanka drveta hatula, pogodno mjesto za postavljanje zatega od čelika ili žica za horizontalno prednap-rezanje. U vertikalnim obodnim zidovima, u većini slučajeva, nisu vidljive pukotine u zidu, koje su se pojavile zbog nestanka hatula, što ukazuje na vjerovatnost da su se horizontalne sile uravnotežile unutar samog zida. [27] [29]

Lukovi

Zidani luk je jedan od najstarijih arhitektonskih oblika i najviše temeljito testiran iskustvom. Historija arhitekture svjedoči kontinuiranu upotrebu zidanja luka za prijem svjetla i zraka kroz zidne otvore, otvaranje ulaza u vanjskim zidovima i formiranje unutrašnjeg prostora. Simbolika i uvezanost sa historijom luka čini da je luk omiljeni vizuelni element dizajna i u savremenoj arhitekturi.

Ukratko ćemo dati neke smjernice i reference,te ćemo istaći potencijalne probleme u dizajnu i izgradnji zidanog luka i kupole.

82

Slika br. 58 a. Pojava pukotina kao posljedica pomjeranja oslonaca; b. Potporna linija luka [27]

Ovakva oštećenja se saniraju, tako da se prije svega trebaju izvršiti odgovarajuća ojačanja oslonačkih konstrukcija da bi mogla preuzeti oslonačke reakcije. Nakon toga, ukoliko nema drugih oštećenja u vidu dotrajalosti materijala, dovoljno je zapunjavanje otvora u sljubni-cama. Problemi sa lukovima su veoma rijetko vezani sa veličinom napona pritiska koji se javljaju u njima, osim kada je materijal propao ili je pak, konstrukcija ostala bez nekog od originalnih nosivih dijelova. Moguće je da je centralna zona luka poprilično ravna, pa se jav-ljaju smičuće sile i momenti savijanja koji mogu ugroziti stabilnost.

Slika br. 59 Tipični oblici lukova

Slika br. 60 Srednja potporna linija [25]

83

Vrlo često u konstrukcijama lukovi i svodovi imaju malo nadvišenje, a opterećeni su velikim opterećenjem. Neophodno je u tom slučaju povećati im otpornost, na način da se iznad ekstradosa armira tanki armirani betonski luk, što je u tom slučaju jedino moguće, mada ekstremno rješenje.

Slika br. 61 Minimalna potporna linija [25]

Slika br. 62 Maksimalna potporna linija [25]

Kameni blokovi spajaju se vodoravno i okomito željeznim sponama (“klamfama”) i trnovima od običnog željeza. Prije postavljanja na predviđeno mjesto, kameni se blokovi natapaju vodom, a na samom mjestu postavljanja se zalijevaju malterom od smjese kreča i sitnog pijeska. Umjesto kreča, kakvo se već odavno koristi u građevinarstvu, koristi se kreč dobiven starom metodom paljenja kamena krečnjaka. Nakon sušenja maltera spone su učvršćivane tekućim olovom. Važno pitanje je koliko možemo zidati u toku jednog dana, a da ne iza-zovemo pretjerane deformacije maltera prije nego je prionuo, odnosno na koji način će se preostali dijelovi konstrukcije uklopiti i povezati sa novim i sve zajedno biti ojačani.

Svodovi i lučne konstrukcije koje premoštavaju raspone prostora i koje se oslanjaju na zi-dove (potporne konstrukcije) predaju zidovima svoje kose reakcije, pa ih zid mora prenositi na takav način da u materijalima ziđa vlada samo pritisak. Da bi se ovo ostvarilo, potporne konstrukcije treba da imaju znatnu težinu (debljinu) kako bi rezultujuće opterećenje imalo svoju napadnu tačku u središnjem dijelu debljine zida, a najbolje unutar jezgra presjeka. Da bi dimenzije potporne konstrukcije(lukova ili svodova) bile uobičajene za zidove, horizon-talne komponente potiska zakrivljenih konstrukcija se eliminišu, koristeći zatege od željeza.

84

Tornjevi kao nosive konstrukcije u arhitektonskom objektu (prim-jena tornjeva kao dijela objekta)

Statički model ovakve konstrukcije je vertikalna konzola sauklještenjem u najnižoj tački, opterećena vertikalnim centričnimopterećenjem od vlastite težine konstrukcije i horizontalnimopterećenjem (kontinuiranim) po cijeloj visini objekta (najčešćeod zemljotresa i vjetra).Visoki stari zidani tornjevi mogu se okarakterizovati kroz dvaracionalna razmatranja. Sa jedne strane, njihova visina i vitkostpodrazumijevaju nedostatak rezervi za redistribuc-iju napona,nedostatak rasipanja raširene energije duž konstrukcije ikoncentraciju napona u njihovoj osnovi te osjetljivost zbogprevladavajuće vertikalne sile i osjetljivosti dotrajalog kamena. Sa druge strane, što se tiče njihovog dinamičkog ponašanja,povoljna karakteristika je visok osnovni period vibracije. Kaoposljedica toga, dinamičko ponašanje ograničeno je na opadajućidio spektra odgovora. Da li je ovo dobro, u velikoj mjeri ovisi od seizmičkih opasnosti na terenu i stvarnog stanja konstrukcije i materijalatornja. Kombinacija ova dva suprotna koncepta vodi ka preciznojprocjeni seizmičke osjetljivosti starih zidanih tornjeva.Armirano-betonski tornjevi, u poređenju sa zidanim od opeke, imaju preimućstvo u pogledu manje težine, pa prema tome ilakših temelja, monolitnosti i veće čvrstine i stabilnosti. Veća stabilnost tornjeva postiže se zbog monolitne veze sa temeljom i veće krutosti na savijanje pod dejstvom horizontalnihsila. Kod ovih tornjeva nema bojazni zbog mogućnosti otvaran-jaspojnica. Prednosti tog tipa tornjeva sastoje se, prije svega, u mogućnosti boljeg rasporeda armature prema odgovarajućim naprezanjimakoja se javljaju, odnosno njenog polaganja bliže spoljnojpovršini, gdje se javljaju naprezanja na zatezanje i, najzad, ubolje ujednačenoj čvrstoći betona u poređenju sa kamenimblokovima.

Slika br. 63 Venecijanski tornjevi [4] [30]

Slika br. 64 Tipovi minareta [4] [31]

85

Temeljne konstrukcije

Ovdje će se samo spomenuti još jedan od segmenata konstrukcije koji se ne može zaobići, posebno želimo li utvrditi stvarno stanje konstrukcije koja se sanira.To su temelji koji pred-stavljaju vrlo važnu konstrukciju objekta. Oni moraju biti usklađeni sa geomehaničkim oso-binama i dubinom nosivog tla, dubinom smrzavanja i takvih dimenzija koje će spriječiti da ne dođe do nedozvoljenih slijeganja(a naročito nejednolikih) temeljnog tla. Neposredni pri-jenos opterećenja od građevine na temeljno tlo zahtijeva ispunjenje određenih pretpostavki o tlu. Tlo mora zadovoljiti zahtijevanu sigurnost od sloma, a slijeganja građevine moraju biti u dopuštenim granicama za nesmetano funkcionisanje objekta. Ako ti zahtjevi nisu ispunjeni, moraju se svojstva temeljnog tla poboljšati ili opterećenja od građevine odvoditi u dublje, nosive slojeve. Metodama poboljšanja tla potrebno je postići povećanje nosivosti temeljnog tla ili pak smanjenje i/ili ubrzanje slijeganja.

Neodgovarajuća temeljna konstrukcija rijetko dovodi do sloma temeljnog tla, ali često može izazvati oštećenja konstrukcije iznad temelja koja nastaju kao posljedica većih slijeganja te-meljnog tla. U odnosu na nejednolika slijeganja temeljnog tla, nosiva kruta konstrukcija je osjetljivija od vertikalno fleksibilnije konstrukcije. Nosiva konstrukcija objekta sa visokim be-tonskim nosačima (npr. konstrukcija ab silosa) može biti znatno oštećena, ako se temelji nejednoliko sliježu, za razliku od konstrukcija sa nosačima, relativno male visine kao što su stropne ploče oslonjene na stupove bez podvlaka, i ta nejednolika slijeganja podnose bez većih oštećenja. Kod ovih stropnih konstrukcija, ako se radi o objektu veće visine, neophod-no je postojanje krutih vertikalnih konstrukcija za preuzimanje horizontalnih opterećenja. Zidovi i jezgra su osjetljivi na nejednoliko slijeganje temeljnog tla ispod ovih konstrukcija. Popustljivost temeljnog tla, odnosno nejednoliko slijeganje temeljnog tla, ispod krutih zi-dova (od opeke, kamena, betona) odražavaju se na tu konstrukciju pukotinama u zidovima, koje se protežu koso u odnosu na horizontalu samo u jednom pravcu. Za djelovanje horizon-talnog opterećenja na konstrukciju (u pravcu dužine zida) kose pukotine u zidu protežu se u dva međusobno ukrštena pravca.

Vertikalna opterećenja konstrukcija prenose se preko horizontalnih međuspratnih kon-strukcija na nosive zidove. Konačno, ove sile primaju temelji i spuštaju u tlo na koje se kon-strukcija oslanja.

Vidljivo je iz ovog niza koliko su temeljne konstrukcije važan dio objekta kao cjeline. Pored vertikalnih opterećenja, temelji moraju pouzdano preuzeti sile smicanja i momenat prevr-tanja konstrukcije.

Projektovanje temeljne konstrukcije utječe na sile koje će se javiti u istoj, te je potrebno pažljivo provesti ovaj zadatak kako bi se odabralo najpovoljnije rješenje.

Dva su opća pravila pri projektovanju temeljne konstrukcije:

• Treba težiti ka što jednostavnijoj konstrukciji.• Potrebno je voditi računa o međusobnoj povezanosti pojedinih elemenata temeljne

konstrukcije.

Osnovna podjela temeljenja je na plitko i dubuko fundiranje.

Načini plitkog fundiranja su:

• temelji samci ispod stubova,

86

• trakasti temelji ispod stubova (kontra grede i sl) i zidova te• temeljne ploče.

Duboko fundiranje je fundiranje na bunarima i šipovima.

Izbor načina temeljenja ovisi od konstruktivnog sistema, osobina tla, dubine na kojoj se nal-azi nosivo tlo, veličine opterećenja i drugih faktora.

Slika br. 65 Drveni roštilj kao način temeljenja građevina - srednji vijek [25]

Tipovi zidova

Prema Eurokodu 6 razlikujemo sljedeće tipove zidova:

• Nosivi zid – Zid koji je aksijalno centrično ili ekscentrično opterećen na pritisak i smicanje.

• Jednostruki zid • Dvoslojni zid (cavity wall) – Čine ga dva zida na maksimalnom razmaku 2,5 cm. Raz-

mak je ispunjen malterom. • Dvostruki zid - Ovaj tip zida sačinjen je od dva paralelna jednoslojna zida. Slojevi

su međusobno povezani tako da djeluju zajedno. Jedno ili oba krila nose vertikalno opterećenje. Prostor između krila ostavljen je prazan. Može biti djelomično popun-jen toplotnom izolacijom. Zidovi su međusobno čvrsto povezani. Kao noseći kon-struktivni element računa se samo zid čija minimalna debljina odgovara jednoslo-jnom nosivom zidu.

• Popunjen dvoslojni zid (grouted cavity wall) - Čine ga dva paralelna zida na razmaku najmanje 5 cm. Razmak je popunjen betonom, a zidovi međusobno čvrsto povezani.

• Zid sa licem - Izveden je od fasadnih elemenata povezanih zidnim slogom sa elemen-tima iza njih.

• Zid sa horizontalnim spojnicama- Kod ovog tipa zida, elementi za zidanje se postav-ljaju na dvije trake maltera izvedene uz vanjsku i unutrašnju površinu nalijeganja.

• Obložni zid je ukrasni zid. Ovaj tip zida nije povezan sa zidom ili nosivom konstrukci-jom iza njega.

• Zidno platno - Zid otporan na djelovanje sila u svojoj ravni.• Zid za ukrućenje- Okomit je na drugi zid i služi mu kao oslonac u slučaju djelovanja

horizontalnih sila.

87

• Nenosivi zid- Opterećen je svojom težinom i ne služi za ukrućivanje nosivih zidova, ali treba da prenese opterećenje od vjetra na njih.

Spoj zidova koji se ukrštavaju treba biti ostvaren na jedan od sljedećih načina:

• zidnim slogom,• spojnim sredstvima (moždanici) ili armaturom produženom u svaki od zidova.

Tipovi zidanih konstrukcija

U okviru zidanih konstrukcija prema seizmičkoj otpornosti razlikujemo nekoliko tipova i to:

• obične zidane konstrukcije,• zidane konstrukcije sa vertikalnim i horizontalnim serklažima i• armirane zidane konstrukcijesa armaturom u horizontalnim spojnicama, sa arma-

turom na sredini zida i armaturom po obimu spoljnih strana zida.

Moguće je izvesti i neke druge podjele zidanih konstrukcija:

• Prema namjeni (na stambene, javne, monumentalne, za industrijske zgrade, agrotehničke namjene i sl)

• Prema materijalu (od opeke, kamena, betonskih ili plinobet.elemenata)• Prema načinu građenja (na licu mjesta, prefabrikovane ili krupnopanelne)• Prema načinu oslanjanja stropnih konstrukcija i nosivim zidovima (sa uzdužnim no-

sivim zidovima, sa poprečnim nosivim zidovima, sa nosivim zidovima u oba smjera)

Obične zidane konstrukcije

To su konstrukcije sa zidovima od opeke ili glinenih blokova drugih materijala međusobno povezanih produžnim malterom sa čvrstoćom na manjom od MM 2,5. Ako uzmemo u obzir koeficijent sigurnosti, u slučaju djelovanja vertikalnih tereta, vidjećemo da je on kod zidanih konstrukcija veći u odnosu na konstrukcije građene savremenim materijalima. Kod djelo-vanja horizontalnih sila to, redovito, nije slučaj zbog dinamičkih osobina ovakvih konstrukcija i nelinearnih osobina ovakve jedne nehomogene konstrukcije. Obične zidane konstrukcije suprostavljaju se djelovanju seizmičkih opterećenja samo krutošću i čvrstoćom. Ove osobine je teško ostvariti u praksi, jer ovise o umiješnosti graditelja, njegovanja i klimatskim uslovi-ma, kao što su temperatura, vlažnost i sl. Stabilnost nosivih zidova kod ovog tipa zidanih konstrukcija se uvećava sa zidovima okomitim na njih. Prema našim aktuelnim propisima, neophodno je da debljina nearmiranog zida bude d ≥ 19 cm. Eurokod mijenja okvirne vrijed-nosti za debljinu zida d ≥ 17,5-40 cm. [1]

Debljina nearmiranog ziđa od pečene gline mora biti barem 30 cm, ako je ubrzanje tla veće od 0,1 g, a omjer hef/t≤12 i h/l≤2.

Debljina ziđa od prirodnog zidanog kamena mora biti bar 40 cm, omjer dužine i visine h/l ≤2, a omjer visine i debljine t može najviše iznositi h/t=9.

Proračun ovih zidova opterećenih vertikalnim i horizontalnim opterećenjem vrši se uz sljedeće pretpostavke:

• Ravni presjeci ostaju ravni.• Čvrstoća na zatezanje zida okomito na horizontalne spojnice ne postoji.

88

Dijagram napon-dilatacija izgleda ovako:

Grafikon 13. Opći oblik dijagrama σ-ε, napon-dilatacija za nearmirane zidove [19]

gdje su:

f - čvrstoća zida pri pritisku

σ - normalni napon

ε - dilatacija

Vrijednost čvrstoća na zatezanje nearmiranog zida računamo prema izrazu:

( )2d R

2

1.5022

τσσ+

+−= dd

tf ; gdje je:

dσ - računska vrijednost naprezanja vertikalnom silom

τ Rd - smičuće naprezanje zida u trenutku otkazivanja uzrokovanog zatezanjem [19]

Grafikon 14. Radni dijagram zida od opeke [19]

Ruski istraživači Poljakov i Rabinovič 1950. godine su predložili da se čvrstoća na smicanje zidova od opeke izrazi obrascem:

t=µ⋅s+τ0

89

Grafikon 15. Radni dijagram zidova od opeke zidanih raznim materijalima [19]

Otpornost zidanih konstrukcija na horizontalna dejstva obezbjeđujemo sistemom zidanih platana i međuspratnih konstrukcija. Nosivost zidova od opeke na horizontalne sile je mala. Posebnu pažnju treba posvetiti kvalitetu gradnje.

Lom konstrukcije dešava se već nakon nekoliko jakih pulseva - svega nekoliko sekundi.

Čvrstoća na pritisak ziđa (fk)

Karakteristična čvrstoća na pritisak ziđa (fk) je čvrstoća ispod koje se bez utjecaja ekscentričnosti, vitkosti i spriječenih bočnih deformacija ne očekuje više od 5% rezultata.

Karakterističnu na pritisak čvrstoću ziđa (fk) treba odrediti eksperimentalnoili proračunom (empirijske formule) na temelju eksperimentalno određenih čvrstoća na pritisak maltera i zidnog bloka.

Granična nosivost za ekscentrično vertikalno opterećenje

Proračunska nosivost na poprečnu silu:

d Rd S VV ≤

MLtf

V Ck vd R γ

=

Gdje je:

fvk = karakteristična čvrstoća ziđana smicanje, kada na zid djeluje minimalno vertikalno opterećenje, ne uzimajući u obzir dio zida koji je pritisnut.

Lc = dužina pritisnutog dijela zida proračunata na osnovi trokutne raspodjele naprezanja za nearmirano ziđe (bez uzimanja u proračun naprezanja na pritisak): Lc = 3(L/2-MSd/NSd) L, za ziđe sa serklažima (uzimanje u proračun naprezanje na pritisak – pritisnute armature u ver-tikalnom serklažu): Lc = (L/2)[1+L NSd/(6MSd)] L

90

Slika br. 66 Proračunska nosivost na poprečnu silu [30] [20]

Granična nosivost za djelovanje momenta savijanja [20]

Proračun najvećeg proračunskog momenta savijanja pri djelovanju NSd i MSd:

Poglavlje 5 • TIPOVI ZIDANIH KONSTRUKCIJA, KONSTRUKTIVNI SKLOPOVI I NOSIVOST

89

Granična nosivost za djelovanje momenta savijanja[20] Proračun najvećeg proračunskog momenta savijanja pri djelovanju NSd i MSd:

Proračun najmanje dužine pritisnutog područja:

𝜎𝜎𝑑𝑑 = 𝑁𝑁𝑆𝑆𝑑𝑑𝑡𝑡 𝐿𝐿 < 𝑓𝑓𝑑𝑑 = 𝑓𝑓𝑘𝑘

𝛾𝛾 𝑀𝑀 → 𝑁𝑁𝑆𝑆𝑑𝑑𝑡𝑡 𝑎𝑎𝑑𝑑,𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

= 𝑓𝑓𝑑𝑑

𝑁𝑁𝑆𝑆𝑑𝑑 = 𝜎𝜎𝑑𝑑 𝑡𝑡 𝐿𝐿 = 𝑓𝑓𝑑𝑑 𝑡𝑡 𝑎𝑎𝑑𝑑,𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑎𝑎𝑑𝑑,𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝜎𝜎𝑑𝑑𝑓𝑓𝑑𝑑

𝐿𝐿

Najveći proračunski ekscentricitet:𝑒𝑒𝑑𝑑,𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝐿𝐿2 − 𝑚𝑚𝑑𝑑,𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

2 = 𝐿𝐿2 (1 − 𝜎𝜎𝑑𝑑

𝑓𝑓𝑑𝑑)

Najveći proračunski moment:𝑀𝑀𝑅𝑅𝑑𝑑 = 𝑓𝑓𝑑𝑑 𝑡𝑡 𝑎𝑎𝑑𝑑,𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑒𝑒𝑑𝑑,𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝜎𝜎𝑑𝑑 𝑡𝑡 𝐿𝐿2

2 (1 − 𝜎𝜎𝑑𝑑𝑓𝑓𝑑𝑑

)

Potrebna armatura vertikalnog serklaža:𝐴𝐴𝑠𝑠1 = 𝐴𝐴𝑠𝑠2 = 𝑀𝑀𝑆𝑆𝑑𝑑𝑧𝑧 𝑓𝑓𝑦𝑦𝑑𝑑

− 𝑁𝑁𝑆𝑆𝑑𝑑2 𝑓𝑓𝑦𝑦𝑑𝑑

Gdje je:

Lc = dužina pritisnutog dijela zida proračunata na osnovi trokutne raspodjele naprezanja za nearmirano ziđe (uzimanje u proračun naprezanja na pritisak – pritisnute armature u vertikalnom serklažu): Lc = (L/2)[1+L NSd/(6MSd)] ≤ L

ad = proračunska dužina pritisnutog područja ziđa: ad = 0,8 L

ed = proračunski ekscentricitet: ed = L/2 - ad/2 = (L – ad)/2

Zidane konstrukcije sa vertikalnim i horizontalnim serklažima Ovo su najčešće korištene zidane konstrukcije kod zidanja objekata, jer ima dosta prednosti u odnosu na nearmirano ziđe.

Slika br. 67 a Zidovi sa vertikalnim i horizontalnim serklažima sistema Porotherm[32]

Gdje je:

Lc - dužina pritisnutog dijela zida proračunata na osnovi trokutne raspodjele naprezanja za nearmirano ziđe (uzimanje u proračun naprezanja na pritisak – pritisnute armature u verti-kalnom serklažu): Lc - (L/2)[1+L NSd/(6MSd)] L

ad - proračunska dužina pritisnutog područja ziđa: ad = 0,8 L

ed - proračunski ekscentricitet: ed = L/2 - ad/2 = (L – ad)/2

91

Zidane konstrukcije sa vertikalnim i horizontalnim serklažima

Ovo su najčešće korištene zidane konstrukcije kod zidanja objekata, jer ima dosta prednosti u odnosu na nearmirano ziđe.

Slika br. 67 Zidovi sa vertikalnim i horizontalnim serklažima sistema Porotherm [32]

Granična nosivost zida ojačanog serklažima

Slika br. 68 Zid ojačan serklažima [9]

92

Serklaži značajno doprinose duktilnom ponašanju ziđa, a proračunavaju se poluempirijskim obrascima. Prema kineskim eksperimentima provedenim u Niu 1981. godine, nosivost zida u trenu pojave prve pukotine može se proračunati prema izrazima [9]:

1,2021 ZZ

Z

S FRD

DP ⋅⋅

⋅+=

Vrijednosti horizontalne krutosti stupa DS i zida DZ iznose:

+⋅

⋅=

2

S

4D

hH

hH

Eb bS

+⋅

⋅=

2

z

4D

lH

lH

Eb zz

gdje je:

RZ - čvrstoća na pritisak zida

FZ - površina horizontalnog poprečnog presjeka

Eb,EZ - moduli elastičnosti betona i zida

bb bZ - debljina stupca betona i zida

H- visina zida

h,l - visina poprečnog presjeka stupca i dužina poprečnog presjeka zida

Nakon pucanja, njegova nosivost na djelovanje horizontalne sile jednaka je zbiru nosivosti trenjem i otpornosti armature na smicanje, odnosno:

( )aVhbZ RAhbfA ⋅⋅+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅= ασµ 0,072P 0

gdje je:

Ra - granica tečenja armature vilica

AZ - površina poprečnog presjeka zida

fb - računska otpornost betona na pritisak

AV - površina poprečnog presjeka svih vilica u poprečnom presjeku stupca

a - koeficijent efektivnosti doprinosa vilica

m - koeficijent trenja

Granična nosivost zida ojačanog oblogom od cementnog maltera debljine 1,50 do 4 cm, uz eventualno armiranje. [19]

Prema istraživanjima provedenim u Kini 1982. (Aničić i dr) i 1984. godine (Niu), granična horizontalna sila koju može preuzeti zid sa oblogamaod cementnog maltera proračunava se

93

prema izrazu:

( )zzaVapp PPAPkm

⋅+⋅⋅+⋅⋅= αααP

m - koeficijent uslova rada; uobičajeno je da iznosi 8

k- koeficijent nejednolike razdiobe smičućih napona, za pravougli presjek k=1,20

αp, αa,αz - koeficijenti nejednolike podjele smičućih napona cementne obloge, armature i zida respektivno prema sljedećoj tabeli:

Način ojačanja zida Stanje zida

Obloga Armatura Zid

αp Pp αa Pa αz Pz

Nearmirana obloga

puknut 1,0 Rp× Fp - - 0,84 µ⋅Rz×Az

nepuknut 1,0 R0× F0 - - αz1 Rz×Az

Armirana obloga

puknut 0,0 R0× F0 1,0 fy×Aa 1,0 µ⋅Rz×Az

nepuknut 0,84 R0× F0 1,0 fy×Aa αz2 Rz×Az

Tabela 17. Koeficijenti nejednolike podjele smičućih napona cementne obloge, armature i zida

Do tabele se došlo nakon provedenih eksperimenata na 35 uzoraka zidova zidanim opekom MO 7,5-10,0 (MPa).Čvrstoća maltera zida je bila 1,60 MPa, a obloge 11-16 Mpa.

R0 -otpornost maltera na smicanje za slučaj kada nemamo eksperimentalnih rezultata možemo proračunati prema izrazu:

m0 R2R =

Rm - čvrstoća maltera na pritisak

A0 - površina poprečnog presjeka obloge

Fy - računska otpornost armature

Aa - površina poprečnog presjeka vertikalne ili horizontalne armature [9]

tz f

01 0,130,20 σα ⋅+=

tz f

02 0,060,10 σα ⋅+=

ft - čvrstoća zida na kose glavne zatežuće napone

m=0,07, koeficijent trenja

tf0

tZ 1f R σ+⋅=

Az - površina poprečnog presjeka zida [9]

94

Armirane zidane konstrukcije

Tosu konstrukcije sa zidovima u produžnom malteru čvrstoće M5,0 ojačane sa armaturom u vertikalnom i horizontalnom pravcu. Zidovi ovih konstrukcija armiraju se u spojnicama sa horizontalnom armaturom i to sa najmanje 2φ6 mm na svakih 20 cm visine.

Slika br. 69 Zidanje armiranog zida i polaganje armature [1]

Ovisno od vrste blokova, maltera i načina armiranja, mogu se javiti velike su razlike u kvalite-tu izvedenog armiranog zida.

Razlikujemo nekoliko načina armiranja ziđa:

• Vertikalno armirano ziđe sa armaturom na rubovima kod kojeg je armatura položena u vertikalne kanale dimenzija 10⋅10 cm i zalivena mikrobetonom, uz nastavljenje na preklop bez vilica. Kao tipični primjer ovakvih konstrukcija možemo navesti centrično opterećene armirane stubove i zidove izložene ekscentričnom pritisku u fazi velikog ekscentriciteta. U ovom slučaju, armaturni čelik se postavlja na krajevima zidova kao grupa šipki povezanih uzengijama u šupljim zidnim elementima.

• Vertikalno armirano ziđe sa jednoliko podijeljenom vertikalnom armaturom.• Horizontalno armirano ziđe, bilo da su to pojedinačne šipke, zavarene vilice ili

tačkasto zavarene hladno vučene žice, armaturne mreže, cik-cak mreže. Armatura se postavlja u horizontalne spojnice i prečnik joj je limitiran na 5 mm kod upotrebe armaturnih mreža odnosno 8 mm kod ostalih načina armiranja sa spojnicama de-bljine minimum dva puta veće od upotrebljene armature. Na ovaj način armiraju se zidovi od opeke, punih i šupljih blokova i sl.

• Vertikalno i horizontalno armirano ziđe, odnosno torkretirano ziđe sa slojem beto-na 4-7 cm i sa sponama koje učvršćuju ovakvo ziđe ili američki troslojni zid sa bloko-vima minimalne debljine od 10 cm i slojem mikrobetona u srednjoj ravni debljine 6-10 cm. Ovaj tip armiranih zidova se uglavnom primjenjuje u slučajevima djelo-vanja značajnih horizontalnih opterećenja. Ukupna površina vertikalne armature ne smije biti manja od 0,3 % horizontalne površine zida, a horizontalna armatura ne manja od 0,1 % iste površine. Ovakav način armiranja ziđa poboljšava i duktilnost. Kod proračuna armature ovakvih zidova zanemaruje se nosivost ziđa i ukupna sila se predaje armaturi.

• Zidovi sa horizontalnom i vertikalnom armaturom raspoređenom po dužini ziđa.

Armatura se postavlja u horizontalne spojnice, ali u vertikalnoj ravni ziđa, a to je moguće izvesti kod dvoslojnih zidova ili kod zidova izrađenih od glinenih blokova sa većim vertikalnim šupljinama koje se zalijevaju malterom.

95

Slika br. 70 Primjeri armiranja zida kod slučajeva savijanja i smicanja ziđa [19]

Ukoliko je nosivost ziđa na savijanje veća od njegove nosivosti na smicanje, lom nastupa preko kose pukotine, pa se aktivira horizontalna armatura i prihvata odgovarajuću silu, dok vertikalna lokalnim savijanjem također preuzima dio sile.Minimalno potrebna armatura za ovakvo ziđe ovisi od kvalitete nearmiranog zida, jer se armatura praktično aktivira tek nakon stvaranja pukotina u zidu. Prije toga su relativne deformacije male, pa ako je armatura manja od minimalne (kvalitetniji zid traži veću minimalnu armaturu) neće biti sposobna preuzeti nastalu silu zatezanja i slijedi krti lom zida. S druge strane, ako u zid od slabog materijala, čija je kritična horizontalna sila mala, stavimo prejaku armaturu, tada nećemo iskoristiti nosivi kapacitet armature.

Vrsta zidanih konstrukcija

Seizmičnost

VII - a<0.20 g

VIII - a≥0.20 g

IX - a≥0.30 g

Obične P+2 (P+2) P+1 (P+1) - (P)

Sa vertikalnim serklažima P+4 (P+3) P+3 (P+2) P+2 (P+1)

Armirane P+7 (P+4) P+7 (P+3) P+7 (P+2)

Tabela 18. Maksimalna spratnost za različite stepene seizmičnosti različitih tipova zidanih konstrukcija prema našim propisima i prema Eurokodu 6 (vrijednosti date u zagradi) [11]

Nosivost armiranih zidova

Veoma važno pitanje kod ovoga tipa zidanih konstrukcija je pitanje prionjivosti armature i maltera. Puno povoljnije su rebraste armature. U upotrebi je jednostavan izraz koji prikazuje prosječan napon prijanjanja:

laN⋅

=τ

gdje je:

N- sila u šipci

a - obim šipke

l-dužina šipke

96

Slika br. 71 Prijanjanje armaturne šipke [9]

Do loma može doći na jedan od sljedećih načina:

• Stvaranjem pukotina u sljubnici maltera• Stvaranjem unutrašnje uzdužne pukotine• Drobljenjem maltera uz rebra armature• Smicanjem maltera između dva rebra armature• Stvaranjem pukotina u sljubnici maltera• Stvaranjem unutrašnje poprečne pukotine uz armaturu

Eksperimenti (Sorić i Tulin, 1988) su pokazali da je za dobro ponašanje veze na preklop za rebrastu armaturu kod uobičajenih profila 10-16 mm potrebno ostvariti preklop na dužini 20-40 d.

Proračun ovih zidova, napregnutih na savijanje, savijanje i aksijalno opterećenje ili samo aksijalno opterećenje, utemeljen je na sljedećim pretpostavkama:

• Ravni presjeci ostaju ravni.• Armatura ima iste dilatacije kao korespondentni dio zida.• Ne uzimamo u obzir čvrstoću zida na zatezanje.• Maksimalne dilatacije zida pri pritisku, odnosno armature pri zatezanju odgovaraju

datim materijalima.• Odnos između napona i dilatacija usvajamo da je paraboličan, parabolično-

pravougaoni ili pak pravougaoni.

Dijagram napon-dilatacija izgleda ovako:

Grafikon 16. Opći oblik dijagrama napon-dilatacija za armirane zidove [9]

97

gdje je:

f-čvrstoća zida pri pritisku

Grafikon 17. Radni dijagram zida sa elementima od pečene gline [9]

Grafikon 18. Ovisnost između čvrstoće zida pri pritisku i čvrstoće maltera [9]

Grafikon 19. Proračunski dijagram napon-dilatacija za čelik za armiranje [20]

Gdje je:

ftk - karakteristična čvrstoća pri zatezanju

fyk - karakteristična vrijednost granice razvlačenja čelika za armiranje

98

γS - parcijalni koeficijent sigurnosti za čelik

εUK - karakteristična vrijednost izduženja (dilatacije) pri maksimalnom naponu zatezanja

E - modul elastičnosti

Ovisno o načinu armiranja ziđa imamo različite izraze.

Grafikon 20. Granična nosivost za centrično i ekscentrično vertikalno opterećenje [9]

Ponašanje ovakvog ziđa je slično ponašanju armirano-betonskog presjeka iz čega slijedi da ako je otpornost na smicanje ziđa veća od otpornosti na savijanje, granična nosivost ziđa će biti dostignuta na duktilan način.

Grafikon 21. Ziđe sa vertikalnom rubnom armaturom [9]

( ) ( ) ( )yvaC

U fAlf

ltM ⋅⋅′⋅−+

−⋅⋅⋅⋅= ,

020 2115,0 σσ [9]

99

gdje je:

AS - površina poprečnog presjeka zategnute armature

fy - karakteristična čvrstoća na zatezanje armature

Aa,v - površina poprečnog presjeka rubne armature

γmv- parcijalni koeficijent sigurnosti za čvrstoću na smicanje

Za slučaj potpunog uklještenja na oba kraja(dolje i gore), granična nosivost zida na savijanje računa se prema sljedećem obrascu:

hMH u

2fau, ⋅=

gdje je:

Hu,fa - granična nosivost zida na savijanje

h - udaljenost armature od ruba ziđa

Ukoliko je otpornost na smicanje manja od otpornosti na savijanje, granična je nosivost određena prema izrazu:

uRu ACH τ⋅⋅= i lom je tada krt.

Čvrstoća na pritisak ziđa se utvrđuje na seriji koja ima najmanje pet uzoraka koji su od ma-terijala i u uslovima koji odgovaraju onim na gradilištu. Uzorci se rade u punoj spratnoj visini ili kao mali uzorci. Nakon izrade uzorci se čuvaju 28 dana pokriveni polietilenskom folijom u laboratoriji. Ispitivanje se obavlja u stroju za ispitivanje s postepenim uvećavanjem sile do sloma. Sa silom sloma računa se čvrstoća na pritisak svakog od uzoraka računajući sa bruto površinom presjeka uzorka. Izračunava se i srednja vrijednost svih pet uzoraka.

Ukoliko na zid djeluje samo moment savijanja, tj. zanemariva je normalna sila, nosivost jed-nostrano armiranog presjeka proračunavamo prema izrazima koji vrijede i za armirani beton i to [9]:

mm

K

ms

ySU

dbfzfAM

γγ

2

0,40 ⋅⋅⋅≤

⋅⋅=

i

dfdb

fAdz

msK

mmyS ⋅≤

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅−⋅= 0,95

0,501

γγ

gdje je:

AS - površina poprečnog presjeka zategnute armature

fy - karakteristična čvrstoća na zatezanje armature

b,d – širina, odnosno debljina zida

100

fK - karakteristična čvrstoća na pritisak armature

γmv - parcijalni koeficijent sigurnosti zida za pritisak i savijanje

γmm- parcijalni koeficijent sigurnosti za čelik

Granična nosivost za djelovanje horizontalnog opterećenja

Horizontalna i vertikalna armatura preuzimaju po dio horizontalne sile i to lokalnim savija-njem u vidu trna i čistim zatezanjem respektivno. Duktilnost zidanih konstrukcija se može ostvariti isključivo njihovim armiranjem. Uvećana količina armature ne umanjuje pomake (oštećenja).

Dio koji preuzima horizontalna armatura računa se prema obrascu:

nfdH yau,ah ⋅⋅⋅⋅= 20,25 π

dok se dio sile koji otpada na vertikalnu armaturu računa prema sljedećem obrascu:

mfdCH yau,av ⋅⋅⋅= 2

gdje je:

n,m - broj šipki horizontalne i vertikalne armature respektivno

da - prečnik armaturne šipke; C=0,18 za glatku armaturu; C=0,25 za rebrastu armaturu

Zid samo teoretski može preuzeti ukupnu silu:

u,avu,ahu HHH += ,

odnosno u praksi se ova sila ne može ni približno ostvariti, jer nakon stvaranja pukotine ver-tikalna armatura ne može spriječiti krti lom.

Puno bliže stvarnoj nosivosti armiranog zida je izraz, dobiven nakon brojnih ispitivanja, koji glasi:

ya,hRu,zu,za fACHH ⋅⋅+=

zuH , - nosivost nearmiranog ziđa

u,zaH - nosivost horizontalno armiranog ziđa

Aa,h- površina horizontalne armature kroz pukotinu

CR - faktor redukcije nosivosti horizontalne armature, utvrđuje se eksperimentalno i vrijed-nost mu varira u rasponu od 0,0 do 0,36, a ovisi od kvaliteta zida i vrsti, kvalitetu i količini armature.

101

Očito je da ako hoćemo da nakon stvaranja kosih pukotina ne nastupi krti lom ziđa moramo odabrati armaturu tako da bude:

zuya,h HfA ,≥⋅

Za odabranu armaturu koja je manja od ove dolazi do prekoračenja granice tečenja, armatu-ra otkazuje, pa do loma zida dolazi na isti način kao kod nearmiranog zida.

Iz gore navedenog slijedi da se granična nosivost zida za djelovanje horizontalne sile proračunava za dva presjeka:

• za kosi presjek koji spaja dva suprotna ugla zida i• za horizontalni presjek kroz sljubnicu.

Moment savijanja koji se javlja u ravnini zida ne možemo preuzeti vertikalnom, jednoliko raspoređenom armaturom, pa se zid za ova dejstva proračunava kao da je nearmiran.

Ukoliko umjesto računske čvrstoće betona na pritisak fB uzmemo čvrstoću fK/γm , proračun nosivosti armiranih zidova i stubova izloženih savijanju sa i bez normalne sile ili izloženih sa-moaksijalnoj sili pritiska se temelji na pretpostavkama koje su praktično iste onima na kojima počiva proračun armirano-betonskih konstrukcija. Da se podsjetimo:

• Čvrstoća elemenata na zatezanje se zanemaruje.• Ravni presjeci elemenata ostaju ravni i nakon deformisanja elemenata.• Odnos napon-dilatacija se iskazuje preko tri moguća oblika dijagrama i to:parabola,

parabola-pravougaonik (područje dilatacije 2 % - 3,5 %) ili samo pravougaoni oblik (područje dilatacije 0,7 % - 3,5 %).

• U armaturi je ovisnost napona i dilatacija elastoplastična ili bilinearna, a granična dilatacija čelika iznosi 10 %.

• Dilatacija je ograničena na 2 % za poprečene presjeke koji su izloženi samoaksijal-nom pritisku.

• Granična dilatacija za presjeke koji nisu izloženi isključivo pritisku je 3,5 %, s tim što je pretpostavka da je vrijednost 2 % na visini 3/7 hm, posmatrano od ivice koja je najviše izložena pritisku.

Karakteristični parametri za ziđe, kao što su: modul elastičnosti ziđa, čvrstoća ziđa na za-tezanje, čvrstoća ziđa na pritisak, modul smicanja, faktor duktiliteta, ne ovise samo od mehaničkih osobina pojedinih materijala ziđa već glavnu ulogu igraju vrsta, oblik i veličina opeka ili blokova kojima se ziđe zida.

U slučajevima kada horizontalno opterećenje u ravnini zida (vjetar, zemljotres) izaziva napone smicanja, koji u kombinaciji sa normalnim naponima (od vertikalnog opterećenja), čine glavne napone zatezanja, u sljubnicama se pojavljuju kose pukotine koje obično idu po stepenastoj liniji spojnica kamena ili opeke, što je vidljivo na slici 72.

102

Slika br. 72 Vrste sloma ziđa - a) Kao posljedica savijanja b) Kao posljedica klizanja c) Otvaranje dijagonalne pukotine u horizontalnim i vertikalnim spojnicama d) Dijagonalni lom zidnih elemenata e) Drobljenje zidnih

elemenata u uglovima slika [1]

Slika br. 73 Načini armiranja ziđa [20]

Na slici ispod prikazane su tipične pukotine izazvane slijeganjem (tonjenjem) tla, na zidanom objektu. Takve naprsline najčešće i u prvom redu nastaju u prizemlju objekta, uz tendenciju penjanja prema vrhu, na lokalitetima oko otvora.

Slika br. 74 Tipične pukotine izazvane slijeganjem (tonjenjem) tla [31]

103

Slika br. 75 Karakteristične naprsline na uglu objekta nastale usljed slijeganja [31]

Tipične naprsline u zidanim konstrukcijama izazvane potresom prikazane su na slikama is-pod.

Slika br. 76 Odvajanje bočnog, poprečnog, zida usljed seizmičkog djelovanja, zbog slabe veze zidova i međukatne tavanice

Slika br. 77 Krstaste pukotine u međuprozorskim stupcima u neuokvirenom ziđu izazivaju glavni napon zatezanja na koje je ziđe nerezistentno, pri seizmičkom horizontalnom opterećenju

104

Granična nosivost zida sa horizontalnom armaturom

Armatura postavljena u horizontalne sljubnice(bilo da su zavarene mreže, vilice ili arma-turne šipke) povećava graničnu nosivost ziđa u slučaju centričnog i vertikalnog opterećenja,

a proračunava se tako da se u izraz AfRm

k ⋅⋅

=γ

β1 uvrštava povećana vrijednost čvrstoće na pritisak zida i to:

ykarmk fff ⋅⋅+= µ2,

fk - granica tečenja armature

m - odnos zapremina ukupne armature i zida

Ziđe kao ispuna armirano-betonskim skeletima

Proračun štapnim modelom podrazumijeva da se zid zamijeni ekvivalentnom zglobno priključenom dijagonalom. U području velikih deformacija nastaju velike razlike između predviđenog i stvarnog ponašanja. Kvalitet kontakta ispune i skeleta, kao i sama vrsta ispune, diktira način na koji će doći do loma. Ovisno o ovim karakteristikama mogu se javiti sljedeći tipovi loma:

• Smičući slom ispuna nastao čistim smicanjem

Javlja se horizontalna pukotina duž spojnice što u stupovima okvira izaziva pojavu zglobova na mjestu gdje se stup može slobodno deformisati, a na ostalim mjestima se stup ruši zbog smicanja (efekt kratkog stuba).

• Rušenje ispune na smicanje nastalo dijagonalnim zatezanjem

Javljaju se dva dijela ispune odvojena kosom dijagonalnom pukotinom. Dio stupa okvira koji je slobodan ruši se zbog savijanja, a onaj koji je oslonjen na ispunu ruši se na smicanje.

105

DISPOZICIJA I GABARITI OBJEKATA - PREPORUKE/ZAHTJEVI PROPISA

Uporedba propisa

Svojstva osnovnog i vezivnog materijala zidanih konstrukcija nameću nam veoma rigorozne zahtjeve u pogledu konstruisanja i projektovanja.

Ova vrsta konstrukcija projektuje sa jednostavnim i pravilnim rješenjem osnove, odnosno sa simetričnom osnovom i ravnomjernim odnosom masa po visini objekta.

Ovaj drugi zahtjev slijedi iz činjenice da su elementi ovih konstrukcija znatne težine, te se javljaju i znatne inercijalne sile pri oscilovanju tla. U slučaju ekscentričnog položaja masa, može doći do rotacije objekta usljed horizontalnog opterećenja.

Nosivi zidovi moraju biti raspoređeni ravnomjerno u podužnom i poprečnom pravcu sa mini-malnom debljinom d≥19.

Važećim propisima je zabranjena primjena mješovitih sistema. Ovo znači da, npr. objekat visokogradnje ne smije u svom donjem dijelu biti sistem armirano-betonskog skeleta, a u gornjem sistem nosivih zidova, zbog neusklađenog ponašanja različitih materijala.

Propisi također tretiraju i najveći razmak zidova u jednom pravcu i određuju sljedeće limite:

a) 5,00 m u slučaju debljine zidova drugog pravca od 19,0 cmb) 6,00 m u slučaju debljine zidova drugog pravca od 24,0 cmc) 6,50 m u slučaju debljine zidova drugog pravca od 29,0 cmd) 7,50 m u slučaju debljine zidova drugog pravca od 39,0 cm

Međuspratne konstrukcije moraju biti krute u svojoj ravni i izvode se kao:

• monolitne armirano-betonske međuspratne konstrukcije i• montažne i polumontažne međuspratne konstrukcije sa debljinom pritisnute ploče

minimalno 4cm armiranom sa najmanje Ø 6 mm/25,0 cm u dva ortogonalna pravca.

Širina otvora kod zidanih konstrukcija direktno ovisi od zone seizmičnosti u kojoj je objekat situiran. Maksimalno dozvoljena širina otvora za zone VIII i IX je 2,50 m. Za objekte u zoni VII dozvoljena širina iznosi 3,50 m.

Moguće je pomjeranje ovih granica za 30 % u slučaju da se otvor ojača armirano-betonskim okvirom povezanim sa horizontalnim serklažima u visini međuspratnih konstrukcija.

Širina međuprozorskih stubova ne smije biti manja od 2/3 širine otvora za IX i VIII stepen seizmičnosti i ne smije biti manja od 1/3 širine otvora za VII stepen seizmičnosti.

Na nosive zidove i zidove za ukrućenje moraju se, u visini sprata, postaviti armirano-betonski serklaži ili metalne zatege koji su sposobni da prenesu dozvoljenu silu zatezanja od najmanje 30 KN.

fa = 2,0+ 0,4 n (u cm2)

gdje je:

106

n - broj nadzemnih etaža

Poprečni i podužni zidovi zgrade moraju biti na spoju sučeljavanja međusobno povezani zidarskom vezom.

Dužina pojedinih zidova zgrade izvedenih od blokova u neprekidnom zidarskom vezu ne može iznositi više od 30 m, a dužina pojedinih zidova zgrade izvedenih od opeke u neprekid-nom zidarskom vezune može iznositi više od 40 m.

Kalkanski zidovi i nadzidi iznad tavanice, viši od 50 cm, moraju biti povezani vertikalnim i horizontalnim serklažima sidrenim u noseće konstrukcije.

Konzolna stepeništa uklještena u zidove nisu dozvoljena.

Dužine zidanih zgrada se ograničavaju na 40 m u područjima visokog seizmičkog intenziteta, odnosno na 50 m u ostalim područjima. Odnos širine i dužine zgrade ne bi trebao biti veći od 3,5. Eurokodje ovaj odnos ograničio na 1:4 uz uslov da ne odstupa od pravougaonog oblika više od 15% od paralelne strane i da odstupanje bude manje od 2 m.

Prednost dakle imaju jednostavnije konstrukcije uravnoteženih proporcija sa težnjom da budu simetrične, što opet nije u skladu sa željama savremenih arhitekata.

Prema Eurokodu konstrukcije, sa aspekta seizmičkog proračuna, mogu biti konstruktivno pravilne ili konstruktivno nepravilne.

Eurokod 8 donosi Kriterij za projektovanje i pravila građenja puno strožije od onih u našim važećim propisima.

Opće odredbe

1. Zidane zgrade se moraju sastojati od tavanica i zidova u svim pravcima.2. Spoj između tavanica i zidova mora se adekvatno obezbijediti čeličnim vezama ili

armirano-betonskim prstenastim gredama (horizontalni serklaži).3. Može se koristiti bilo koji tip tavanice, ako su ispunjeni opći zahtjevi za kontinuitetom

i efektivnim djelovanjem dijafragme.4. Smičući zidovi se moraju postaviti u najmanje dva ortogonalna pravca.

Dodatni zahtjevi za zidove sa serklažima

1. Horizontalni i vertikalni vezni elementi (serklaži) moraju se međusobno povezati i usidriti za elemente glavnog konstruktivnog sistema.

2. Da bi se dobila kvalitetna veza između serklaža i zidnog dijela, beton ovih elemenata se mora napraviti nakon izvođenja zidnog dijela.

3. Poprečni presjek i horizontalnih i vertikalnih serklaža ne smije biti manji od 150 x 150 mm².

4. Vertikalni serklaži za ojačavanje se moraju postaviti:- sa obje strane svakog otvora čija je površina veća od 1,5 m², što je pretjer-

ano,- kod svakog ukrštanja zidova,- unutar zida, ako je potrebno, da razmak između serklaža ne bude veći od 4

m.5. Horizontalni serklaži postavljaju se u ravni zida u nivou svake tavanice, pri čemu ni u

kom slučaju razmak ne smije biti veći od 4m.

107

6. Kod svih vertikalnih i horizontalnih serklaža poprečni presjek armature ne smije biti manji od 240 mm². Armatura serklaža mora imati uzengije na pravilnom razmaku.

7. Kontinuitet armature mora se postići preklopima dužine /60/ prečnika.

Eurokod 8 nam također donosi:

1. Kriterij regularnosti u osnovi• Sa stanovišta rasporeda bočne krutosti i rasporeda masa konstrukcija je približno

simetrična.• Ukupne dimenzije isturenih ili upuštenih dijelova u jednom pravcu ne prelaze

25% od ukupne spoljašne dimenzije zida u osnovi u odgovarajućem pravcu. Kon-figuracija u osnovi je sažeta, tj. oblik u osnovi nije višedijelan kao, npr. H, I, X, i sl.

• Krutost u ravni tavanice je dovoljno velika u odnosu na bočnu krutost vertikalnih konstrukcijskih elemenata, pa deformacija tavanice ima mali utjecaj na raspod-jelu sila na vertikalne elemente.

• Maksimalno pomjeranje bilo kog sprata q u pravcu dejstva seizmičkih sila, kao i usljed slučajnog ekscentriciteta ne prelazi prosječno pomjeranje sprata više od 20 %.

2. Kriterij regularnosti po visini • Svi konstruktivni elementi koji se suprostavljaju utjecaju bočnih/horizontalnih

sila, kao što su centralna jezgra, zidna platna ili okvirni nosači, prostiru se bez prekida od svojih temelja do vrha zgrade.

• Ukoliko su prisutna sažimanja/uvlačenja osnova po visini zgrade, onda se verti-kalni elementi pružaju do odgovarajućeg dijela zgrade.

• Kako horizontalne krutosti vertikalnih elemenata, tako i mase pojedinih etaža, treba da ostanu konstantne ili da se postupno mijenjaju, bez naglih promjena, od osnove do vrha zgrade.

• Kod okvirnih konstrukcija, odnos stvarne spratne otpornosti i zahtijevane otpor-nosti na utjecaj horizontalnih sila ne treba da se neproporcionalno mijenja od sprata do sprata.

• U ovom smislu se u tački 2,9 dijela 1-3 posmatraju armirano-betonski okviri sa zidanom ispunom.

• Kada su prisutna sažimanja osnova po visini zgrade, primjenjuju se sljedeće dopunske odredbe:

a) U slučaju postupnog sažimanja osnova, pri kojima je očuvana osna simetrija, sažimanje osnove bilo kojeg sprata nije veće od 20% od osnove prethodnog sprata u pravcu sažimanja dimenzije.

b) U slučaju izolovanog sažimanja (uvlačenja) osnove unutar donjih 15% uku-pne visine zgrade glavnog nosećeg sistema, smanjenje osnove nije veće od 50 % dimenzije prethodne osnove. U tom slučaju vertikalni elementi donjeg dijela zgrade, unutar obima upuštenih gornjih spratova, treba da budu tako projektovani da nose najmanje 75% horizontalnih sila koje bi djelovale na sličnu zgradu bez uvećanih dimenzija osnove.

c) U slučaju kada je sažimanje osnova po visini zgrade nesimetrično, zbir sman-jenja osnova svih spratova nije veće od 30% od dimenzije u osnovi prvog sprata. Također, pojedinačna sažimanja osnove svakog sprata nisu veća od 10% od dimenzije u osnovi prethodnog sprata.

108

Sažimanje je iznad 0,15 H

0.201

21 ≤−L

LL 0.201

131 ≤−

LLL

Slika br. 78 Sažimanja osnova po visini zgrade [31]

Sažimanje je ispod 0,15 H

50.01

31 ≤+L

LL

Slika br. 79 Sažimanja osnova po visini zgrade [31]

Slika br. 80 Pravilne i nepravilne dispozicije zidanih objekata [32]

DA

NE

DA

109

Slika br. 81 Pravilne i nepravilne dispozicije zidanih objekata [20] [32]

Slika br. 82 Pravilne i nepravilne dispozicije zidanih objekata [20] [32]

Dati su također i pojednostavljeni proračunski postupci (ENV 1996-3) + pravila za “jed-nostavne zidane zgrade” (ENV 1998-1-3).

Vrsta zidova t min (h/t)max (l/h)min

Nearmirano ziđe od prirodnog kamena 350 mm 9 0,5

Nearmirano ziđe od opeke 240 mm 12 0,4

Nearmirano ziđe od opeke na prostoru sa blažim potresima 170 mm 15 0,35

Ziđe sa vertikalnim serklažima 240 mm 15 0,3

Armirano ziđe 240 mm 15 Bez ograničenja

t: debljina zida; h: etažna visina zida;

h: veća svijetla visina otvora u zidu; l: dužina zida

Tabela 19. Minimalne debljine zidova prema EC 8 [33] [34]

Prema EC6, dati su uslovi za pojednostavljene proračunske postupke za zidane zgrade:

• Visina zgrade iznad tla ne premašuje 20 m; za zgrade s kosim krovom prosječna visina sljemena i strehe može se uzeti kao visina zgrade.

• Raspon stropova oslonjenih na zidove ne prelazi 7 m.• Raspon krova oslonjenog na zidove ne prelazi 7 m, osim u slučaju drvene ili čelične

rešetkaste krovne konstrukcije kada raspon ne treba preći 14 m.• Svijetla visina sprata ne prelazi 3 m.• Jednake debljine zidova - krajnjih oslonaca stropa ili krova.

110

• Karakteristične vrijednosti promjenjivih djelovanja na stropovima i krovovima ne prelaze 5 kN/m.

• Zidovi su bočno pridržani stropovima i krovom u horizontalnom smjeru pod pravim uglom na ravninu zida ili stropovima ili krovom ili prikladnim ukrućenjima, npr. serklažima.

• Konačni koeficijent puzanja ziđa Φ∞ ne prelazi 2 m.

Pojednostavljeni proračunski postupci za zidane zgrade prema ENV 1996-3 nisu primjenjivi za proračun izvanrednih situacija.

Smičući zidovi mogu ispunjavati sljedeće uslove:

• Zgrada je ukrućena smičućim zidovima koji su postavljeni skoro simetrično u osnovi u dva ortogonalna pravca.

• Najmanje dva paralelna zida su postavljena u dva ortogonalna pravca, a dužina sva-kog zida je veća od 30% dužine zgrade u pravcu pružanja zidova.

• Rastojanje između ovih zidova je veće od 75 % vertikalnog opterećenja.• Smičući zidovi prihvataju najmanje 75% vertikalnog opterećenja.

Kod nearmiranih zidanih objekata, zidovi u jednom pravcu se povezuju sa zidovima iz orto-gonalnog pravca na maksimalnom rastojanju od 7m.

Obične zidane konstrukcije su konstrukcije sa zidovima od opeke ili glinenih blokova drugih materijala, međusobno povezanih produžnim malterom sa čvrstoćom ne manjom od MM 2,5. Ako uzmemo u obzir koeficijent sigurnosti, u slučaju djelovanja vertikalnih tereta, vidjećemo da je on kod zidanih konstrukcija veći u odnosu na konstrukcije građene savremenim ma-terijalima. Obične zidane konstrukcije suprostavljaju se djelovanju seizmičkih opterećenja samo krutošću i čvrstoćom. Ove osobine je teško ostvariti u praksi, jer ovise o umiješnosti graditelja, njegovanja i klimatskim uslovima, kao što su temperatura, vlažnost i sl. Stabilnost nosivih zidova kod ovog tipa zidanih konstrukcija se uvećava sa zidovima okomitim na njih.

Zidane konstrukcije sa vertikalnim i horizontalnim serklažima

Kod ovog tipa zidanih konstrukcija postiže se stepen duktilnosti, koji je višestruko veći u odnosu na nearmirano ziđe, pa slom nije iznenadan. Isti rad unutrašnjih sila ostvaruje se uz manju silu i veće pomake. U ovu kategoriju ubrajamo zidane konstrukcije ojačane verti-kalnim i horizontalnim serklažima u skladu sa važećim propisima (tzv. uokvireni kruti panel).

111

Slika br. 83 Povezivanje zida i vertikalnog serklaža [19]

Slika br. 84 Armiranje spojeva zidova u horizontalnim spojnicama [19]

Armirane zidane konstrukcije

Kod ovog tipa zidanih konstrukcije vrijede isti uslovi za debljinu zida kao kod nearmiranog ziđa, tj. da debljina zida bude d≥19 cm, odnosno premaEurokodu okvirne vrijednosti za de-bljinu zida su d≥17,5-40 cm. Nažalost, debljina zida nije data ovisno od spratnosti. Ovo se posebno odnosi na zidove na prvoj etaži, koji su najviše ugroženi, pa je otvorena mogućnost da se u područjima IX zone seizmičnosti grade objekti veće spratnosti sa zidovima prve etaže koji su debljine svega 20 cm.

112

Slika br. 85 Osnove preporuke za dispozicije i gabarite zidanih objekata [35]

113

TIPOVI KONSTRUKCIJA, MATERIJALI, KONSTRUKTIVNI SKLOPO-VI I ELEMENTI ZIDANIH OBJEKATA S KRAJA 19. I POČETKOM 20. STOLJEĆA

Dolaskom austrougarske vlasti u Bosnu i Hercegovinu dolaze i školovani inženjeri, arhitekti i graditelji koji uvode akademski pristup kako u samom projektovanju tako i u izvođenju objekata, na način koji je bio uobičajen u ostalom dijelu Evrope. Inženjeri su se školovali na brojnim visokim školama za arhitekturu i građevinarstvo, objavljen je veći broj knjiga, pub-likacija i skripti iz ove oblasti tako da je uz studiranje literature, upotpunjeno sa terenskim istraživanjem, moguće bilo donijeti i sistematizovati određene zaključke u pogledu načina gradnje, upotrebe materijala, konstruktivnih elemenata, njihovih sklopova i karakteristika istih.

Konstruktivni sklopovi i njihove karakteristike

Pod elementima objekata možemo podrazumijevati geometrijska tijela različitog oblika i položaja u prostoru, koja spajanjem u sklopove formiraju dijelove za uokvirivanje prostora u arhitektonski objekat kao cjelinu. Elementi u objektu, po osnovnoj podjeli, dijele se na nos-ive (konstruktivne) i nenosive, bez obzira na vrstu materijala od kojeg su napravljeni. Prema položaju, elementi zgrada, odnosno konstruktivni sklopovi dijele se na vertikalne, horizon-talne i sklopove specijalnog položaja u prostoru objekta.

Slika br. 86 Karakteristični presjeci kroz objekte sa tri uzdužna nosiva zida, drvenim međuspratnim konstrukci-jama, zidanim kamenim temeljnim zidovima i zidanim plitkim svodovima sa traverzama [13]

114

Vertikalni elementi zgrada

Osnovni vertikalni elementi zgrada s kraja 20. stoljeća su masivni zidovi zidani od pune dobro pečene opeke standardnih dimenzija 6,5x12x25 cm. U izgradnji objekata, najčešći primjen-jivani sistem je za uzdužnim nosivim zidovima i to uličnim, dvorišnim i srednjim nosivim zidom. Uobičajena debljina nosivih zidova bila je 38 cm (1½ opeke) kroz tri najviše etaže, dok je u nižim etažama i podrumu povećavana debljina zida (51, 64 cm) iz statičkih razloga. No-sivi zidovi od pune opeke zidali su se na više načina (slaganje dužnjaka i vežnjaka) ovisno i od debljine zida, tako da imamo više veza koje su poznate pod nazivima: engleska, holandska, unakrsna, tvrđavska, češka, poljska (gotska) i dr.

Slika br. 87 Cijela opeka i lomljeni komadi za zidanje pravilnih dužina i debljina zidova od pune opeke [18] [13]

Pored nosivih zidova, u objektu su zidani nenosivi, ispunski, obimni i protupožarni zidovi1 i zabatni zidovi prema susjednim objektima. Zabatni zidovi morali su se graditi čvrsto i sig-urno od vatre, te se u njih ne smiju ugraditi dimnjaci, uzidani ormari i cijevi odvodne ka-nalizacije.Kod slobodno stojećih zabatnih zidova, koji znatno nadvisuju susjedne zgrade, Građevinska uprava mogla je da u bolje izgrađenim ulicama u centru grada zahtijeva odgovarajuću obradu fasade zabatnog zida.2

Slika br. 88 Primjeri sučeljavanja zidova istih i različitih debljina pod pravim uglom [18] [13]

1 Protupožarni zidovi su se zidali u tavanu na maksimalnoj udaljenosti 20-25 m¹ i minimalne debljine 12 cm sa ojačenjem zidanim stubovima na svaka 3 m. Zidovi koji nadvisuju krovnu ravan prema susjednom objektu radi sprečavanja bočnog širenja požara minimalne su debljine 25 cm.2 Član 42. III dio - O propisima koji se odnose na gradnju; Građevinski pravilnik iz 1893. godine

115

Zidanje pod uglom, sudari nosivih i nenosivih zidova pod različitim uglovima, završeci zidova su bili razrađeni u detaljima i bili su regulisani normama i propisima.

Slika br. 89 Primjeri sučeljavanja zidova istih i različitih debljina pod različitim uglom [18] [13]

Pored zidova, upotrebljavali su se i stubovi kao vertikalni nosivi elementi, a nekada su izvođeni iz estetskih razloga. Stubovi su se također zidali od pune opeke ili su rađeni od ka-mena, ali samo u reprezentativnijim javnim objektima zemaljskog značaja. Stubovi zidani od pune opeke imali su različite, pravilne dimenzije, a zidani su i sa istacima, ovisno od položaja u konstruktivnom sklopu i tražene nosivosti. Dimenzija najmanjeg stuba 25/25 cm, zatim 25/38 cm, 38/38 cm, 38/64 cm.

Slika br. 90 Primjeri zidanja stubova od pune opeke različitih dimenzija presjeka [18] [13]

116

Horizontalni elementi zgrada

Osnovni konstruktivni sklop nosive horizontalne konstrukcije objekata su međuspratne kon-strukcije i uloga im je podjela prostora po vertikali objekta na spratove, kao i preuzimanje pokretnih i nepokretnih opterećenja i njihovo prenošenje na vertikalne nosive elemente, zidove i stubove. Krajem 19. i početkom 20. stoljeća najviše u upotrebi bile su drvene međuspratne konstrukcije (tavanice), raspona do 6 m, svijetlog raspona minimalno 3,50 m i uobičajene debljine 45-55 cm, ovisno od tipa i načina izvedbe. Prema položaju u zgradi, a i načinu izvedbe, osnovna podjela međuspratnih konstrukcija je:

• međuspratne konstrukcije iznad podruma i prizemlja,• međuspratne konstrukcije između spratova,• međuspratne konstrukcije iznad posljednjeg sprata (tavanska konstrukcija).

Ove konstrukcije treba da ispune određene uslove u statičkom, termoakustičnom i protupožarnom smislu.3

Međuspratne stropne konstrukcije - vrste i tipovi

Pod međuspratnim stropnim konstrukcijama, odnosno tavanicama podrazumijevaju se hori-zontalne trodimenzionalne površine, kojima se objekti visokogradnje po visini dijele na spra-tove.4 Svijetla visina prostorija objekata iz austrougarskog perioda je 2,6 m do 3,5 m što je ovisilo od potrebe kubature zraka po osobi5, kao i arhitekture fasade.

Osnovna funkcija međuspratnih konstrukcija je da prime sva pokretna i nepokretna opterećenja i da ih direktno ili indirektno prenesu na vertikalne oslonce - zidove i stubove. Stoga se tavanice svrstavaju u grupu nosećih, odnosno konstruktivnih elemenata objekata vi-sokogradnje.

U ovisnosti od vrste i namjene objekta, gotova međuspratna konstrukcija se po pravilu sastoji od grube ili sirove tavanice (konstrukcije), podne konstrukcije, koja leži na njoj i plafonske kon-strukcije, koja se nalazi ispod nje.

Da bi u potpunosti odgovorile svojoj namjeni, međuspratne konstrukcije treba da ispune niz određenih uslova od kojih su najvažniji: da su kompaktne i izdržljive, da su dobri izolatori od zvuka, toplote i hladnoće i da pružaju dovoljnu zaštitu od požara, vode, vlage i atmosferskih padavina.

Krajem 19. i početkom 20. stoljeća stropne konstrukcije u zgradama bile su: konstrukcije od poluoblih drvenih greda, zatim obrađenih drvenih greda i razne vrste svodova. Poslije toga se počinju izvoditi stropovi sa traverzama i razni masivni stropovi, sa ispunom od raznih vrsta cigle, kasnije i stropovi sa ispunom između čeličnih nosača. Pred kraj austrougarskog perioda počinju se raditi i tavanice od armiranog betona sa traverzama.3 “Izvedba raznih tipova drvenih tavanica i tavanica koje se oslanjaju na gvozdene konstrukcije prepušta se slobodnom izboru tražioca dozvole za gradnju. Samo u gornjem spratu, a tamo gdje prizemne prostorije nisu nadsvođene i iznad prizemlja, polažu se, radi obezbjeđenja od vatre, masivne međuspratne konstrukcije. Kao masivne međuspratne konstrukcije smatraju se, osim dvostrukih tavanica i gvozdenih konstrukcija, i tavanice od greda i od dasaka, ali se ove posljednje mogu izvoditi samo pod uslovom da budu potpuno izolovane od blazinica slojem pijeska, a na gornjem spratu ne samo snabdjevene nesagorivom pločom, nego i dovoljno čvrsto izrađene da mogu u slučaju požara izdržati eventualno rušenje krova.” Član 45. III dio - O propisima koji se odnose na grad-nju; Građevinski pravilnik iz 1893. godine4 “Nadsvođene prostorije moraju imati visinu najmanje 3 m, prostorije sa ravnim stropom najmanje 2,6 m.” Član 48. III dio - O propisima koji se odnose na gradnju; Građevinski pravilnik iz 1893. godine5 Kubatura zraka po osobi iznosila je oko 30 m³.

117

Zidani svodovi sa traverzama

Za međuspratne konstrukcije iznad podruma i iznad otvorenog prizemlja korišteni su zida-ni svodovi kao masivni stropovi radi sprečavanja prodiranja vlage iz podruma, kao i zaštita od prenošenja požara iz prizemlja na više stambene etaže. Kod malih razmaka je to bio polukružni svod, dok je to češće bio plitki svod poznat kao «pruski svod» ili «pruska kapa». Pruski svod se također koristio za presvođenje hodnika kao i za zidanje stepenišnih podesta iz konstruktivnih i protupožarnih razloga. Ovaj svod ima visinu strijele od oko 1/10 raspona luka, koji se ugrađuje između zidova ili nosača. Lukovi su zidani u lagano savijenoj formi ili u obliku riblje kosti između valjanih i profila-traverzi kao nosača. Zbog male visine luka, potrebno je postaviti nasip do visine nosača. Traverze se postavljaju na razmaku 1,5-2 m, a zbog horizontalnog potiska krajnje nosače treba vezati zategama. Debljina nasipa kreće se od 30-40 cm. Primjeri međuspratne konstrukcije od plitko zidanih svodova prikazani su na slici ispod.

Slika br. 91 Međuspratna konstrukcija od zidanih svodova sa travezama, oslanjanje i ispune [27] [28] [13]

Drvene međuspratne konstrukcije

Drvene međuspratne, stropne konstrukcije masovno su se upotrebljavale u 19. i početkom 20. stoljeća (do masovnije upotrebe armiranog betona) u tehnološkom postupku izvođenja zgrada6 u cijeloj Evropi. Kod nas su dolaskom nove vlasti došle i nove tehnologije izvođenja u zgradarstvu. Drvo kao primarni element stropnih konstrukcija ima dobre, ali i neke loše karakteristike sa aspekta primjene za ovu namjenu.

Dobra svojstva drvenih međuspratnih konstrukcija su: mala težina tavanjača kao grednih nosača, laka obrada i jednostavno ugrađivanje po suhom postupku bez obzira na vremenske prilike, široka mogućnost primjene za svaku osnovu zgrade, lako održavanje, jeftin materijal za to doba, pozitivne karakteristike u pogledu fizike zgrade kao termozvučne izolacije, regulisanje vlažnosti 6 “Zna se da je većina objekata iz austrougarskog perioda građena tokom dvije godine: jedne godine zgrada je bila izgrađena do pod krov, a sljedeće opremana i završavana.”, Ibrahim Krzović, “Secesija u djelu arhi-tekte Josipa Vancaša” 1987. str. 91.

118

i temperature zraka u stanu, kada nasip u podu zadržava dobar procenat vlage. Otvori na fasadi za ventiliranje čela stropnih greda obezbjeđuju i ventilaciju konstrukcije, tako da u objektima iz ovog perioda nema pojave kondenza.

Pored dobrih svojstava, drvene tavanice imaju i nedostatke. One u prvom redu slabe presjek zida kao oslonca zbog dimenzija ležišta tavanjača i manje od drugih tavanica vrše ukrutu zidova zgrade. Pored toga, ove tavanice zahtijevaju potpunu zaštitu od vlage, kako bi se izbjegla pojava gljiva i truljenje, pa se ne mogu koristiti u uslovima gdje se zahtijevala vodonepropustljivost. Kod elemenata od drveta postoji i mogućnost oštećenja od raznih parazita i insekata ukoliko ovi elementi nisu posebno impregnirani i zaštićeni.

Elementi drvenih međuspratnih konstrukcija

Drvene stropne konstrukcije tretiraju se kao jedinstvena cjelina sa podnim i plafonskim kon-strukcijama. Osnovni elementi drvenih tavanica su drveni gredni nosači-tavanjače, odnosno stro-pne grede. U dodatne elemente spadaju gredice manjih dimenzija ili letve i ispune različitog sastava i namjene u ovisnosti od podnih i plafonskih konstrukcija.

Stropne grede (tavanjače) su gredni nosači od zdravog drveta (jelovine, borovine, rijetko hrastovine) pravougaonog punog presjeka, a radile su se i kao uske grede ili polugrede, grede od talpi ili platice.

Dimenzije tavanjača dobijaju se proračunom u ovisnosti od raspona između oslonca (1), oso-vinskog rastojanja greda (e), cjelokupnog opterećenja (q), kao i vrste drveta.

Ekonomične dimenzije presjeka, odnosno širine (a) i visine (b) greda za drvene međuspratne konstrukcije zgrada date su u tabeli ispod.7

Opterećenje q/kg/m² Oslonački rasponi u m¹

3,80 4,20 4,60 5,85

e axb e axb e axb e axb

350 72 8x20 66 10x20 66 10x20 72 12x24

400 78 10x20 77 10x22 70 16x20 77 12x26

450 70 10x20 68 10x22 82 12x24 69 12x26

Tabela 20. Ekonomične dimenzije presjeka, odnosno širine (a) i visine (b) greda za drvene međuspratne kon-strukcije zgrada [36]

Mjere, odnosno dimenzije stropnih greda do kraja 19. stoljeća proizilazile su iz empirijskih stolarskih pravila bez statičkog proračuna, a ovisile su od dubine krila zgrade, odnosno rasponu i razmaka greda od oko 90 cm. Dimenzije pravougaonih greda i poluoblica (širina i visina) u ovisnosti od dubine krila zgrade, tj. raspona date su u grafikonu.8

7 Tabela preuzeta iz knjige Leposava Basarića “Građevinske konstrukcije objekata u visokogradnji”, Naučna knjiga, Beograd, 1985, str. 261. (vrijednosti opterećenja su date u kg/m², po starom sistemu, kao što su nevedene u knjizi).8 Grafikon je napravljen na osnovu podataka iz vremena gradnje - kraj 19. stoljeća.

119

Grafikon 22. Dimenzije pravougaonih greda i poluoblica (širina i visina) u ovisnosti od dubine krila zgrade, tj. raspona [27] [13]

Dodatne elemente drvenih stropova čine ispune, naboji i izolacioni slojevi. Za ispune, nasipe i naboje koristilo se blato sa slamom ili pljevom, pijesak, pepeo, ilovača sa pijeskom, šut, zgu-ra i sl. koji se postavljaju između stropnih greda preko čvrste daščane podloge. Najčešće korišteni materijali za ispune dati su u tabeli.

Materijal Sastav Gustoća ρ [kg/m³]

zidni šut usitnjeni komadi opeke (prepečeni radi štetočina) ~ 1400

zgura materijal oslobođen sumpora ~ 850

pepeo od kamenog uglja - ~ 750

dijatomit ostaci dijatomacena djelomično iz nalazišta ruda ~ 300

pijesak - ~ 1400

sloj gline samo ako je pod napravljen kao premaz od gline -

Tabela 21. Najčešće korišteni materijali za ispune u drvenim međuspratnim konstrukcijama [13]

Plafonske konstrukcije obično se sastoje od daščane podloge pokovane na grede, jedan ili dva sloja trstike zakovane na dasku i plafonskog maltera (čok krečni malter) nabačenog preko trske. U reprezentativnim objektima plafonska konstrukcija se radila kao složena od profilisanih lajsni i rezbarenih uklada kao ukrasni plafoni.

120

Podne konstrukcije kod drvenih tavanica sastoje se od podne obloge brodski pod ili parket i podloge od slijepog-blind poda. U bogatije opremljenim objektima radile su se od bukovih ili hrastovih daščica sa veoma različitim i maštovitim načinom slaganja.

Slika br. 92 Bordure i načini slaganja parketa [29] [13]

Način polaganja i oslanjanja stropnih greda

Raspored stropnih greda ovisi od raspona nosivih zidova, položaja nosećih i pregradnih zi-dova, odnosno dispozicije osnova i gabarita objekta, dimnjačkih i ventilacionih kanala, kućnih instalacija, kao i položaja stepeništa u zgradi. Po pravilu, stropne grede postavljaju se okomito na nosive zidove, na osovinskom rastojanju koje se kreće od 60-90 cm. Ovisno od ugla su-daranja, zidovi grede se mogu postavljati okomito na zid.Na slici br. 95dati su neki primjeri slaganja stropnih greda na simetričnu i asimetričnu osnovu zidova.

Slika br. 93 Primjeri slaganja stropnih greda na različite osnove objekata [29]

Grede se polažu na kraći raspon koji nije bio veći od 6 m. Nalijeganje tavanjača na zid je 13-25 cm ovisno od njegove debljine. Oko cijelog uzidanog dijela tavanjače ostavlja se zračni prostor 3-5 cm, što omogućava cirkulaciju zraka između čela tavanjače i zida, a često se u spoljnom zidu ostavljaju kanali za ventilaciju maskirani metalnom rešetkom ili keramičkim rupičastim poklopcima. Ispod grede na zid se obavezno postavljaju drveni podmetači (nas-jednice) od talpi ili dasaka. Ukoliko debljina zida na mjestu nalijeganja ne zadovoljava, vrši se njegovo proširenje u vidu vute ili se postavljaju konzole za nalijeganje.

121

Slika br. 94 Primjeri slaganja stropnih greda na različite osnove objekata [29] [13]

Slika br. 95 Oslanjanje stropne grede u slučaju ako zid nema dovoljnu debljinu [29] [13]

Stropne grede su se obavezno sidrile za vanjske nosive zidove pomoću željeznih spona da bi se dobila kompaktnija i bolja veza sa nosivim zidovima i da bi međuspratna konstrukcija imala što veću krutost u horizontalnoj ravni. Željezne spone rađene su na više načina i na slici ispod prikazane su neke varijante veza stropnih greda sa nosivim zidovima.

Slika br. 96 Sidrenje stropnih greda na vanjske nosive zidove [29] [13]

122

Slika br. 97 Izmjena stropnih greda na unutrašnjim zidovima [30] [13]

Slika br. 98 Izmjena stropnih greda na unutrašnjim zidovima [29] [13]

U slučaju da nije bilo mogućnosti da se uradi vanjska ventilacija, radila se varijanta sa ven-tilacijom prema unutrašnjoj prostoriji ili su, ako je bilo mogućnosti (dovoljna debljina zida), rađeni kanali za ventilaciju čela stropnih greda.

Slika br. 99 Ventilacija glava stropnih greda na osloncima: a.-unutrašnja; b.-vanjska–fasadna [31] [13]

Kada se stropne grede postavljaju paralelno sa spoljnim zidom, obavezno se ostavlja slobodan prostor 3-5 cm između grede i zida kako bi se omogućila cirkulacija zraka i prostor za reagovanje drveta na temperaturne promjene.

Kada unutrašnji pregradni zidovi prolaze kroz više etaža, stropne grede se postavljaju sa obje strane zida na razmaku od 3-5 cm od zida. U slučaju da pregradni zidovi kod drvenih međuspratnih konstrukcija ne idu kroz sve etaže, onda se u nivou stropa provlače čelične podvlake na kojima leži zid.

123

Slika br. 100 Prodor pregradnog zida kroz stropnu konstrukciju; oslanjanje pregradnog zida na traverzu [31] [13]

Stropne grede uz dimnjačke kanale u unutrašnjim ili spoljnim zidovima se postavljaju tako da je kraj grede udaljen najmanje 15 cm od dimnjaka sa potrebnim izmjenama.9

Slika br. 101 Izmjene stropnih greda na dimnjacima [29] [13]

Tipovi drvenih međuspratnih konstrukcija

Podjela drvenih međuspratnih konstrukcija na tipove se vrši prema broju i položaju eleme-nata u sklopovima, materijalu i tehnološkom postupku izrade drvene stropne konstrukcije.

Drvene međuspratne konstrukcije koje su se izvodile u ovom periodu možemo podijeliti na četiri osnovna tipa:

Tip I: Drvene tavanice s podnom i plafonskom konstrukcijom sa nasipom između i iznad greda Tip II: Dvostruke drvene tavanice sa podnom i plafonskom konstrukcijom sa nasipom iznad greda i sa nasipom između stropnih gredaTip III: Drvene tavanice sa vidljivim gredama Tip IV: Drvene tavanice sa čeličnim nosačima (podvlakama) ispod stropnih greda, djelomično između greda i između greda

Drvene tavanice s podnom i plafonskom konstrukcijom koristile su se najčešće u izgradnji stambenih zgrada u i nekim vrstama javnih objekata. Način kombinovanja elemenata u sklop-ovima tavanica ovoga tipa i njihov sastav su veoma raznovrsni ovisno od materijala i načina izrade. Najčešće varijante su izvođene sa daščanim pokovom i nasipom sa gornje strane stropnih greda (varijanta a) i sa upuštenim daščanim pokovom i nasipom djelomično između greda (vari-

9 “Za sve dimnjake bez razlike vrijedi odredba da sve drvenarije moraju biti udaljene od otvora dimn-jaka najmanje 15 cm, a gvozdeni dijelovi najmanje 8 cm.” Član 51. - Dimnjaci; opće odredbe. - III dio - O propisima koji se odnose na gradnju; Građevinski pravilnik iz 1893. godine

124

janta b). Varijanta sa upuštenim pokovom i nasipom koristila se da bi se uštedilo na spratnim visinama.

Slika br. 102 Drvene tavanice sa plafonskom i podnom konstrukcijom; a.-sa gornjim pokovom; b.-sa upuštenim pokovom [27] [33] [13]

Dvostruke drvene tavanice s podnom i plafonskom konstrukcijom koristile su se najčešće u javnim objektima, npr. školskim. Ovaj tip tavanice se primjenjivao radi postizanja bolje zaštite od buke, sprečavanja prenošenja vibracija usljed kretanja na gornjoj etaži i udarne buke, tj. pada težih predmeta na pod. Kod ovih tavanica plafonska konstrukcija odvojena je kao zasebna cjelina od nosive konstrukcije sa stropnim gredama. To se postiže postavljanjem plafonjača pored stropnih greda, koje su odmaknute oko 3 cmi za 3-5 cm niže. Ova zasebna podkonstrukcija služi kao nosač plafonske konstrukcije, tj. daščane oplate i trske koja se malteriše.

Slika br. 103 Dvostruke drvene tavanice sa odvojenom plafonskom konstrukcijom [30] [33] [13]

Drvene tavanice s vidljivim gredama izvodile su se najčešće u bogatije opremljenim javnim ili stambenim objektima ili pojedinim prostorijama iz dekorativnih razloga. Dekoracija pla-fona može biti slikana ili su se radili ukrasni plafoni sa rezbarenim drvenim ukladama i ukrasnim lajsnama. U drugom slučaju, ovaj tip tavanica koristio se iz funkcionalnih razloga za pomoćne privredne i poljoprivredne objekte. Sastoji se od vidljivih greda preko kojih se kuje podna konstrukcija sa premazom od ilovače i slame ukoliko je iznad tavanski prostor.

125

Slika br. 104 Drveni stropovi sa vidljivim gredama i dekorativnim tavanicama [32] [13]

Drvene tavanice s podvlakama koriste se u objektima gdje su rasponi između nosivih zidova veći od 6 m. Za podvlake se koriste traverze od valjanih profila na razmaku 3-4 m na čiju se donju nožicu poprečno postavljaju drvene grede na uobičajenom razmaku. Rađeno je više kombinacija postavljanja drvenih greda u odnosu na podvlake, kao i na način njihovog povezi-vanja.

Slika br. 105 Primjeri tavanica sa podvlakama [35] [29] [13]

Slika br. 106 Prikaz drvenog stropa sa unakrsnim letvama korišten za raspone preko 6 m [30] [29] [13]

126

Za raspone preko 6 m koristile su se stropne konstrukcije sa drvenim gredama i unakrsnim letvama koje se postavljaju unakrsno u žljebove zarezane u gredu. Letve se stavljaju na raz-maku 20-25 cm i obično služe kao oplata za nasip između greda. Ovako postavljene letve smanjuju progibe grede na većem rasponu i daje veću kompaktnost čitavoj tavanici u hori-zontalnoj ravni.

Stropovi od poluoblica - tavanska stropna konstrukcija

Međuspratne konstrukcije iznad posljednjeg sprata zgrade prema tavanskim prostoru (tavan-ska konstrukcija) izvođene su od nosivih obrađenih pravougaonih drvenih greda ili se sas-toje od reda drvenih greda-poluoblica, uglavnom obrađenih sa strana i povezanih drvenim moždanicima, čije su visine u jednoj stropnoj konstrukciji često različite. U sloju šljunka ili pijeska iznad greda, nalazi se sloj nabijene ilovače debljine do 20 cm u koju se polažu tugle od pečene gline kao završni sloj. Ove stropne konstrukcije od poluoblih drvenih greda se skoro uvijek nalaze na najgornjem spratu i na tavanu, gdje su se poslije 1868. po normama10 (zaštita od požara) i morale nalaziti. Na slici br. 107. prikazan je strop od poluoblica.

Slika br. 107 Strop od poluoblica, detalji spajanja i oslanjanja [31] [27] [29] [13]

Armirano-betonske tavanice sa traverzama

Pred kraj austrougarskog perioda kod nas su se počele izvoditi i ab tavanice, ali ove tavanice nisu našle širu primjenu u praksi, pa u ovome radu neće biti posebno elaborirane.

Slika br. 108 Primjeri armirano-betonskih ploča sa traverzama [27] [13]10 Pod ovim normama se podrazumijevaju Bečke norme iz 1868. godine, a kod nas je ova problematika bila obuhvaćena građevinskim pravilnicima iz 1880. i 1893. godine.

127

Stepeništa

Stepeništa su uglavnom rađena od kamena, a u kasnijem periodu počela su se raditi i armira-no-betonska stepeništa. U stambenim zgradama rađena su: dvokraka, zavojita i trokraka stepeništa. Najčešći sistem je bio sa uklještenim konzolnim stepenicima koje su rađeni iz jednog komada kamena i finalno obrađeni. Druga varijanta bila je oslanjanje stepenika na željezne traverze, koje se oslanjaju na traverze podesta, a ovi su zidani kao masivni ravni svodovi od opeke. Na stepeništima su po pravilu rađene ukrasne ograde od kovanog željeza sa drvenim rukohvatima.

Slika br. 109 Primjeri presjeka konzolnih stepenika; oslanjanje stepenika na traverze i podest [33] [13]

Stepenišni zidovi, zbog konzolne izvedbe stepeništa, morali su biti debeli minimalno 38 cm kroz pet etaža pod uslovom da nisu bili opterećeni stropovima, u protivnom debljina zida se morala povećati.

Temelji

Temelji i temeljni zidovi su veoma važni konstruktivni elementi objekta, jer oni na sebe preuzimaju sva opterećenja objekta i prenose ga na temeljno tlo što im je glavna funkcija. Geomehanički sastav tla je veoma važan za odabir načina temeljenja objekta, jer tlo također mora zadovoljiti određene uslove za temeljenje, a slijeganje može biti u dozvoljenim granica-ma. Temelji i temeljni zidovi u objektima građenim u periodu austrougarske uprave redovito su zidani od najčešće grubo priklesanog kamena u krečnom malteru ili kao suhozid. Objekti iz ovog perioda nemaju hidroizolaciju temeljnih zidova, pa se upotrebom grubo priklesanog kamena i zidanjem suhozidom sprečavalo kapilarno podizanje vode uz zidove. Iz istog ra-zloga izvođen je i kameni nabačaj ispod podova u podrumu. Kameni temelji i temeljni zidovi od grubo priklesanog kamena zidani su pravokutnog poprečnog presjeka sa širinom većom 10-15 cm od širine masivnog zida kojeg nose.11Kamen za temelje morao je biti čvrst, otporan na mraz i lako obradiv. Prilikom zidanja temeljnih zidova, lomljeni kamen se pritesavao samo toliko da se može pravilno zidati. Veličina kamena za zidanje maksimalno je mogla da bude tolika da jednim kamenom mogu vladati dva čovjeka, a princip zidanja bio je da se zida što je više moguće u horizontalnim slojevima.

11 „Temeljni zidovi treba da su uvijek deblji za najmanje 15 cm od na njima izgrađenih zidova prizemlja. Oni se izgrađuju samo na odgovarajućem nosivom zemljištu.“ Član 40. III dio - O propisima koji se odnose na gradnju; Građevinski pravilnik iz 1893. godine

128

Slika br. 110 Primjeri temelja rađenih od grubo priklesanog kamena u suhozidu [18] [33] [13]

Krovovi

Krovna konstrukcija12 obavezno se izvodila tradicionalnim načinom od masivne drvene građe sa krovnim vezačima tipa stolica, vješaljki i njihovih kombinacija često sa složenim osnovama.

Na tavanski prostor se moglo pristupiti preko glavnog stepeništa i kao prohodni tavan ko-ristio se za sušenje veša. U tavanu se obavezno nalazila krovna badža za izlazak na krov i dnevno osvjetljenje tavanskog prostora. Krovne ravni su rađene strme sa nagibom preko 35° radi što brze evakuacije oborinskih voda sa krova putem ležećih (horizontalnih) oluka i vertikalnih oluka uz fasadu u kanalizacionu mrežu. Kod većih javnih objekata zbog estetskih razloga, a i funkcionalnih, radi zamrzavanja, oborinska voda sa krova uvodila se u tavanski prostor putem drvenih otvorenih korita u nagibu okovanih limom i posebnom vertikalom od gusanih cijevi unutar objekta, direktno u gradsku kanalizaciju. Ovaj jednostavni sistem poka-zao se kao veoma funkcionalan, tako da se i danas mogu naći primjeri da sistem funkcioniše. Krovovi su pokrivani kvalitetnim pokrovima biber, vučeni ili hačeni crijep, eternit i sl. Pokri-vanje dijelova krova, opšavi i oluci rađeni su od pocinčanog ili bakarnog lima.

Fasade

Fasade objekata iz ovoga perioda su po pravilu malterisane na tradicionalni način sa arhitek-tonskom i dekorativnom plastikom na fasadi, što je bio i arhitektonski izraz pojedinih sti-lova u kojima su se objekti izvodili (akademizam, sececija i sl). Fasade su obrađivane na razne načine, sa naglašenom strukturom (neorenesansna rustika), sa raznovrsnim ukrasima izrađenim u malteru ili terakoti. Često su na fasadi dominirali dekorativni sadržaji koji su raz-bijali monotoniju fasade, a imali su simbolični značaj13 vezan za djelatnost vlasnika zgrade, a često se na fasadama mogu naći skulpture ili reljefi. Pojedini dekorativni elementi fasada proizvodili su se industrijski kao prefabrikati i prodavali su se kataloškim putem. Dijelovi fasada oko prozorskih otvora također su bogato dekorisani ovisno od stilskih opredjeljenja (klasicistički detalji, flolarno-figurativni motivi, geometrijsko-apstraktni motivi i sl). Većina

12 “U stambenim zgradama mora se prema pravilu, radi obezbjeđenja protiv požara, drvena građa krova potpuno odvojiti od drvene građe tavanice gornjeg sprata. Zato se u svim javnim zgradama uopće, kao i u privat-nim, zabranjuje upotreba veznih greda krovnih stolica kao tavanice, koja mora biti potpuno izolovana i osigu-rana nezapaljivom pločom. Iz istog razloga, mora se zidana stopa krovne stolice uzdizati bar 8 cm iznad tavanskog pločnika.” Član 45. III dio - O propisima koji se odnose na gradnju; Građevinski pravilnik iz 1893. godine13 Fasada zgrade apotekara Hinka Schlezingera u Ferhadija ulici ukrašena je listovima kestena i medal-jonima sa likovima Eskulapa i Higije, što simbolično predstavlja farmaceutsku djelatnost. Likovi Merkura, boga trgovine sa žezlom i krilima na fasadi Lagerhausa, zatim likovi kralja Davida, Salomona, Flore i dr. Izvor podataka: Ibrahim Krzović, “Secesija u djelu arhitekte Josipa Vancaša “, Zbornik Matice Srpske, br. 35; Sarajevo, 1987, str. 92.

129

objekata iza ravni fasade ostaje tradicionalna (konstrukcija, dispozicija), jedino se mijenja arhitektonsko-dekorativni plastični koncept fasade. Tek poslije 1900. godine, karakteristike secesije protežu se i u unutrašnjost objekta na dekoraciju enterijera, štukature, okićene ograde stepeništa, motive na keramičkim pločicama i sl.

Masivna struktura fasade razbijana je otvorima koji su bili u prosjeku 1/7 do 1/10 površine prostorije i bili su važan oblikovni element na fasadnoj površini. Fasade su veoma često di-jeljene po horizontalnom pravcu sa trakastim istacima - vijencima i krovnom atikom, koji su imali dvojaku ulogu, dekorativnu i zaštitnu, a štitile su nosivi zid od oborinske vode. Postoji više vrsta zaštitnih vijenaca kao podnožni, nadprozorni, razdijelni (koridorni), završni i dr. Vijenci su uglavnom zidani od opeke na razne načine, a najviši istak koji se može postići opekom je 40 cm. Prilikom zidanja, opeka se postepeno prepušta prema vani i pritesava se na licu mjesta ovisno od profila vijenca. Za malterisanje istaka pravljeni su drveni šabloni koji su imali završnu profilaciju vijenca.

Slika br. 111 Različita profilacija istaka-vijenca na fasadi i način malterisanja pomoću šablona [37] [18] [13]

Vijenac se sa gornje stane opšiva limom sa okapnicom. Istak iznad mora biti dovoljno opterećen zidom, nadzitkom ili stropnom konstrukcijom da ne bi došlo do rušenja ili prevr-tanja vijenca. Kod reprezentativnijih objekata, vijenci mogu biti od kamena sa određenom profilacijom.

Čest element na fasadama objekata su balkoni koji su obično rađeni iz estetskih razloga, a manje iz funkcionalnih razloga. Po pravilu, balkoni su konzolne konstrukcije rađeni od ka-mena koji se uzida duboko u masu zida. Kamene ploče se stavljaju preko kamenih konzola i uzidaju se minimalno 5 cm u zid, a sa ulične strane profilišu se kao vijenci. Kamene konzole često imaju određenu dekorativnu profilaciju i korištene su kod bogatijih gradnji. Kod ob-jekata skromnije izvedbe balkonske konzole se rade od željeznih nosača-traverzi. Rijeđi slučaj je da se ovi nosači ostavljaju vidljivim, a uobičajeno je da se konzolni nosači ozidaju opekom ili se maskiraju određenim dekorativnim elementima koji su se proizvodili industrijski.

Donji dio fasade objekta po pravilu se oblagao obrađenim kamenim pločama koje su ugrađivane na zid od opeke u vidu kamenog sokla visine od 60-120 cm i služio je kao zaštita nosivih zidova od utjecaja vode.

130

Oprema i instalacije objekata

Podrumski dio objekta obavezno je imao drvarnice za smještaj ogrjeva koji se sa ulice uba-civao kroz podrumske prozore. Kota prizemlja14 je uvijek bila iznad kote ulice tako da su podrumi imali direktnuventilaciju i osvjetljenje. Podrumski prozori su zbog požarnih razloga morali imati gvozdene rešetke i kapke. U jednom dijelu podruma zgrade bila je smještena i prostorija za pranje i otkuhavanje rublja. U veškuhinji se nalazilo zidano ognjište i kazan za otkuhavanje rublja. Objekti iz ovog perioda imali su i kućepazitelja (hausmajstor) koji je najčešće imao stan u podrumskom dijelu. U objektima sa prostranim unutrašnjim dvorištem, šupe i veškuhinje građene su dvorištu. Tada se često uz šupe grade i živinarnici za smještaj peradi. Tavanski prostor zgrade obavezno je bio prohodan i najčešće je služio za sušenje veša. Iz tavana se na krov izlazilo preko krovne badže za eventualne popravke na krovu i čišćenje dimnjačkih kanala. Stanovi su vremenom postajali sve bolje opremljeni, a naročito poslije 1900. godine sa razvojem secesije razvija se i drugačija dispozija stana u odnosu na dotadašnja rješenja po principu tzv. “dvoprega”. Tada većina stanova nije imala kupa-tilo što se početkom 20. stoljeća mijenja. Industrijskom revolucijom dolazi i do značajnog tehnološkog razvoja kućnih instalacija15, tako da postaje uobičajena praksa da svaki stan ima kupatilo i wc.16 U kupatilima je bio smješten bakarni lonac za zagrijavanje vode loženjem. Kade su u prvom periodu bile drvene, okovane cink limom, a u kasnijem periodu su rađene od livenog željeza. Wc-šolje rađene su od fajansa, a vodokotlići su visokomontažni, rađeni od gusa. Zidovi u sanitarnim čvorovima i dijelu kuhinje bojeni su uljanom masnom bojom na gletovanu površinu. Bolje opremljeni stanovi u kuhinjama su imali zidane šporete sa rernom na kojima se kuhalo, peklo, zagrijavala topla voda, zimi sušio veš itd. U sobama za boravak zidane su kaljeve peći za zagrijavanje prostora sa priključkom na dimnjake. U kasnijem peri-odu dolazi do razvoja sistema centralnog grijanja koje se redovno uvodilo u javne objekte, a kasnije i u stambene zgrade. Unapređenjem funkcija u stanu, javlja se i tehničko rješenje evakuacije smeća uvođenjem vertikalnog okna za smeće koje je smještano u prostor svjet-larnika ili uz bočnu dvorišnu fasadu. Okno je kvadratnog presjeka rađeno od lima opšivenog drvetom, a pristupalo mu se sa manjeg balkona uz stambenu kuhinju.

Instalacije vodovoda i kanalizacije najčešće su vođene uz stepenišni zid da bi se spriječilo eventualno kvašenje drvenih stropnih konstrukcija. Vodovodna instalacija u objektu rađena je od olovnih cijevi17, dok su česme rađene od mesingane legure. Broj istočnih mjesta u stanu je bio mali (sudoper u kuhinji i vodokotlić u wc-u i u veškuhinji). Kanalizacione cijevi u ob-14 “Prizemlja svih novogradnji moraju se, radi sprečavanja vlažnosti štetne za zdravlje stanara i za stanje zgrade, izvesti tako da njihov pod leži na najnepovoljnijim mjestima najmanje 0,30 m iznad razine ulice ako posebni razlozi, naprimjer opasnosti od poplava, ne zahtijevaju još veću povišenost” - Član 58. III dio - O pro-pisima koji se odnose na gradnju; Građevinski pravilnik iz 1893. godine15 „Industrijska revolucija 19. stoljeća donijela je izvrsnu tehniku livenja željeza, što je omogućilo izradu fazonskih dijelova te uvođenje kanalizacije u zgrade, odnosno postavljanje sanitarnih čvorova po etažama te spajanje različitih sanitarnih uređaja. Prostora za vođenje ovih voluminoznih instalacija bilo je dovoljno. Zgrade su rađene od opeke, a horizontalne konstrukcije od drvenih greda sa nasipom, gdje je bilo lako smjestiti sve in-stalacije. Čelični nosači u stropovima zgrada, sa lukovima od opeke, opet su imali debeli nasip koji je bio pogodan za smještaj vodova instalacija.“ - Zlatko Đikić, “Sanitarni prefabrikati u zgradarstvu”, Studentska štamparija Uni-verziteta Sarajevo, 1999, str. 9.16 “Svaki stan treba prema pravilu da raspolaže vlastitim nužnikom; ni u kom slučaju ne smije se odrediti jedan nužnik za više od dva stana, u svakom slučaju svaki sprat mora imati vlastiti nužnik. Nužnici se nikada ne smiju instalirati u frontalnoj strani zgrade okrenutoj prema ulici ili trgu. Snabdijevaju se vratima koja se mogu zaključati. Kanalizacione cijevi jednospratne ili višespratne zgrade moraju biti od gvožđa ili kamena i snabdjevene cijevima za ventilaciju koje dopiru do iznad krova.” - Član 60. III dio - O propisima koji se odnose na gradnju; Građevinski pravilnik iz 1893. godine17 “Vodovodna instalacija je do nedavno rađena od olovnih cijevi, čiji je oksid izrazito toksičan, a vijek cijevi ograničen. Čelične pocinčane cijevi zaživjele su u našoj praksi (pa i u Evropi), tek poslije II svjetskog rata.” - Zlatko Đikić, navedeno djelo str. 10.

131

jektu rađene su od gusanih (lijevano željeznih) cijevi promjera Ø 100, 125 i 150 mm, a kuhin-jska vertikala bila je Ø 65 mm. Kišna vertikala, ako je rađena u objektu, bila je od željezne cijevi Ø 100 mm sa obaveznom revizijom, a dalje je vođena cijevima od pečene gline u ulični kolektor.18Kanalizaciona mreža u objektima iz ovog perioda je kvalitetno izvođena, u skladu sa pravilima dobrog zanata tako da je u većini objekata i danas u funkciji. Elektroinstalacija se tada izvodila nadžbukom sa bakarnom žicom presvučenom pletenim ovojem. Već poslije 1900. godine oprema stana postaja bogatija i savremenija na što utječe brz tehnološki raz-vitak na svim poljima.

18 Zakonskom uredbom iz juna 1901. godine svi novi objekti morali su biti priključeni na gradsku kanali-zaciju, tako da je do 1903. godine Sarajevo imalo potpuno izgrađenu kanalizacionu mrežu. - izvor podataka B. Spasojević, navedeno djelo, str. 48.

132

METODOLOGIJA OBNOVE ZIDANIH OBJEKATA [15]

Pristup

Uspješna realizacija svakog postavljenog zadatka, pa i obnova oštećenih ili zapuštenih ob-jekata, zahtijeva jedan metodičan, dakle sistematičan pristup.

Kada su u pitanju posebno zidani objekti kulturno-historijskog naslijeđa, metodologija u pristupu njihove obnove postavlja se u znatno rigoroznijoj formi, u odnosu na uobičajene objekte.

Da postoji razlika između tih tzv. uobičajenih objekata i onih o kojima je ovdje riječ, nalazimo potvrdu u zakonskoj regulativi koja, upravo apostrofirajući njihov značaj, precizno definiše o kakvim se objektima radi.

Pod ”kulturnom baštinom” podrazumijevaju se:19

• spomenici: djela arhitekture, monumentalna vajarska ili slikarska djela, elementi ili strukture arheološkog karaktera, natpisi, većina i grupe elemenata koji imaju izuzet-nu univerzalnu vrijednost sa historijskog, umjetničkog ili naučnog gledišta;

• grupna zdanja: grupe izolovanih ili povezanih građevina, koje po svojoj arhitekturi, jedinstvu i uklopljenosti u pejzaž predstavljaju izuzetnu univerzalnu vrijednost sa historijske, umjetničke ili naučne tačke gledišta;

• znamenita mjesta: djela ljudskih ruku ili kombinovana djela ljudskih ruku i prirode, kao i zone, uključujući tu arheološka nalazišta koja su od izuzetnog univerzalnog značaja sa historijske, estetske i etnološke ili antropološke tačke gledišta. [38]

Zaštita spomenika kulture bazira se na principima niza značajnih dokumenata, kao što su:

• Atinska povelja (1931),• Talijanska karta (1932),• Venecijanska povelja (1964) i• Amsterdamska deklaracija (1975).

UNESCO20 je usvojio više konvencija koje se također odnose na ovu problematiku:

• Konvencija o zaštiti kulturnih dobara u slučaju oružanih sukoba (Haag, 1954),• Konvencija o mjerama zabrane i sprečavanja nedozvoljenog uvoza, izvoza i prijeno-

sa kulturnih dobara (Pariz, 1970) i• Konvencija o zaštiti svjetske kulturne i prirodne baštine (Pariz, 1972).

Ovi dokumentni uopćeno postavljaju problem preferirajući kulturno - historijske i umjetničke aspekte. U njima su sadržani pojmovi kao što su: konzervacija, restauracija, konsolidacija, anastiloza (sastavljanje cjeline iz dijelova), rekonstrukcija u funkciji očuvanja historijske sredine i autentičnosti, pa se građevinski radovi mogu tretirati samo kao sredstvo za ostvarenje željenih ciljeva zaštite i očuvanja kulturno-historijske baštine.

Imajući u vidu značaj takvih objekata za svako civilizovano društvo koje ih nastoji sačuvati i zaštititi, formiran je poseban pristup u njihovoj valorizaciji, te je jasno izdifirencirano stajalište 19 UNESCO Konvencija o zaštiti svjetske kulturne i prirodne baštine (Pariz, 1972. godine)20 UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization) - Organizacija za obrazo-vanje, nauku i kulturu Ujedinjenih nacija je specijalna agencija Ujedinjenih nacija osnovana 1946. godine.

133

da njihova zaštita nije tržišno-komercijalna kategorija, jer jednostavno ne postoje ekonomski pokazatelji kojim bi se egzaktno utvrdila njihova aktuelna novčana vrijednost.

Obnova ovakvih objekata ovisi od:

• potrebe, • namjene i • raspoloživih sredstava

i u pravilu, izvodi se u tri karakteristične varijante:

• sanacija,• sanacija sa ojačanjima i• rekonstrukcija.

Sanacija,po definiciji, predstavlja niz radnji manjeg i jednostavnijeg obima, s ciljem os-posobljavanja predmetnog objekta za funkcije koje su mu namijenjene, pri čemu se, u pravilu, zadržavaju sve izvorne forme i materijali.Podsanacijom sepodrazumijevaju radovi na oštećenim građevinama kojima se građevina dovodi u stanje prije oštećenja (elementa-rne nepogode, klizišta, tehničke katastrofe, ratna dejstva).

Sanacija sa ojačanjima,predstavlja sljedeći, složeniji, pa time i zahtjevniji, zahvat koji se predviđa u slučajevima kada su na objektu potrebne intervencije takvog karaktera da nje-govu nosivu strukturu, koja je prema stručnoj procjeni nesposobna da garantuje pouzda-nost i sigurnost za namijenjene funkcije, osposobi u mjeri i do željenog ili zahtijevanog nivoa. Najčešće se zahvati ojačanja odnose na pojedine, vitalne konstruktivne elemente za koje je pouzdano utvrđeno da je njihova nosivost i stanje upotrebljivosti - upitno.

Rekonstrukcija21 se izvodi samo u slučajevima kada je donesena odluka o njenoj neizbježnosti, a proizlazi iz raznih aspekata stanja i buduće namjene (funkcije) objekta koji je predmet ob-nove. Najčešći slučajevi zahvata rekonstrukcije odnose se na promjenu ili poboljšanje nosive strukture objekta, koja je ili pred otkazom ili iz razloga što prvobitnim rješenjem nije osposo-bljena da se suprotstavi vanjskim (incidentnim) djelovanjima, kao što su, npr. snažni potresi, a koja se sa velikom vjerovatnoćom mogu očekivati. [38]

Ovo se najčešće odnosi na prekompoziciju nosivih zidova ili čak njihovog dodavanja s ciljem ostvarivanja povoljnijeg (u odnosu na raniji) kapaciteta suprotstavljanju vanjskim, očekivanim djelovanjima, koje ona u trenutnom stanju nije u mogućnosti da preuzme.

Karakterističan primjer neuspješne procjene potrebe za kvalitetnom rekonstrukcijom u smislu prednjih postavki dogodio se prilikom obnove objekata teže oštećenih prilikom potresa u Fur-laniji (Italija, 1976) među kojima je bio i značajan broj onih koji pripadaju kulturno-historijskom naslijeđu. Tom prilikom je pogrešno procijenjeno da takvih (snažnih) potresa na tom području više neće biti, pa da su stoga ulaganja u rekonstrukciju, potrebnu za osposoblja-vanja struktura objekta za preuzimanje snažnijih seizmičkih sila, okvalifikovana kao nerealna i nesvrsishodna te da se treba zadovoljiti nužnim sanacijama manjih oštećenja.Već sljedeći potres, koji je uslijedio, demantovao je takvo stajalište, a uložena sredstva su nepovratno izgubljena. [38]21 „Pod rekonstrukcijom građevine smatra se izvođenje građevinskih i drugih radova na postojećoj građe-vini kojima se mijenjaju konstruktivni elementi koji mogu biti od utjecaja na stabilnost građevine ili njenih dije-lova, uvode nove instalacije i ugrađuje nova oprema u građevinu, mijenja namjena, tehnološki proces ili vanj-ski izgled građevine, mijenjaju uslovi pod kojima je, na osnovu odobrenja za građenje, izgrađena građevina.” - Zakon o prostornom planiranju i korištenju zemljišta na nivou Federacije Bosne i Hercegovine (Sl. novine FBiH br.2/06,72/07,32/08)

134

Multidisciplinarnost

U procesu obnove mora učestvovati više specijalista iz specifičnih djelatnosti među kojima se apostrofiraju naročito:

• investitor, odnosno korisnik,• arhitekti i urbanisti,• građevinski inženjeri raznih specijalnosti, prvenstveno iz oblasti konstrukterstva i

geomehanike,• geodeti,• geolozi,• konzervatori i restauratori,• arheolozi,• historičari umjetnosti,

pri čemu svaki od njih ima svoje viđenje rješenja, posebno u pogledu prioriteta, obima i sli-jeda radnji. Stoga je neophodna koordinacija,što podrazumijeva voditelja tima koji, po logici problematike, kao i mogućnosti najšireg sagledavanja svih zahtjeva i potreba, treba da je - arhitekta, sa mogućnošću samostalnog odlučivanja.

Investitor nastoji da minimalnim ulaganjima ostvari postavljeni cilj, pogotovo u slučajevima kada se radi o transformaciji prvobitne namjene objekta, npr. u ugostiteljski objekat, kako bi se uložena sredstva što prije povratila i dodatno ostvario profit.

Arhitektaima dakako najznačajniju ulogu, pogotovo ako se nalazi u ulozi koordinatora na projektovanju i realizaciji. To znači da se od njega očekuje veliko i sveobuhvatno poznavanje problematike u najširem smislu, te je njegova odgovornost i najveća.

Uloga građevinskog konstrukteraje veoma značajna, jer se od njega očekuje da precizno identifikuje stanje nosive strukture, ali i predlaganje mogućnosti i načina novih intervencija.

Specijalisti iz područja geomehanike, pored dijagnosticiranja uzroka eventualno nastalih povreda objekata usljed slijeganja tla ili nedovoljne nosivosti postojećih temelja, treba da kvalifikovano odlučuju o mogućnosti dodavanja novih opterećenja ili ojačavanja postojećih temelja. [38]

Geodetisu neophodni radi preciznog snimanja lokacije objekta, ali i njegovih pojedinačnih elemenata; posebno su značajni njihovi udjeli u tačnom određivanju eventualnih otklona od vertikale zidova, stubova,ali i za praćenje preciznosti izvođenja.

Geolozi treba da identifikuju sastav tla ispod i oko objekta, kao i postojanje ili ne podzemnih voda, kao i njihovog utjecaja na cjelokupnu sliku relevantnog terena.

Konzervatori i restauratori, po prirodi svog posla, se uključuju prema potrebi, nakon pre-ciziranja projektnog zadatka.

Historičari umjetnosti također moraju učestvovati u preciziranju projektnog zadatka, jer od njihovog stava ovisi umjetnička valorizacija predmetnog objekta ili ansmabla.

Prvobitne namjeneza koje su ovi objekti bili građeni mogu biti vrlo različiti. Za početak, treba odmah to istaći, uopće ne mora značiti da se radi samo o pojedinačnim, izolovanim objektima, već se to često odnosi na cijele urbane cjeline (stara jezgra Dubrovnika, Počitelj, sarajevska Baščaršija itd) ili pak ruralne cjeline- ansambla.

135

Kada je riječ o pojedinačnim objektima, oni mogu biti unutar tih cjelina ili su sasvim samo-stalni.

Često se, sasvim pogrešno, misli da je riječ o isključivo sakralnim objektima. Naprotiv, pored tih sakralnih koji razumljivo mogu biti, i u pravilu i jesu, veoma različiti, tu se pojavljuje još dugi niz drugih, namjenski građenih objekata kao što su: citadele, veći fortifikacijski objekti, komunalni i saobraćajani objekti, škole, muzeji, individualne zgrade znamenitih porodiva, pozorišta, koncertne dvorane, itd.

Okvirna metodologija [38]

U nastavku se izlaže okvirni metodološki pristup za realizaciju radova na obnovi objekata (ili cjelina) kulturno-historijskog naslijeđa, s tim da će se naknadno izložiti detaljnija razrada tog postupka.

Okvirna metodologija obnove

INVESTITOR/UPRAVITELJ OBJEKTA

PROJEKTNI ZADATAK

▼

IZRADA PROJEKTNE DOKUMENTACIJE

(ODABRANA PROJEKTANTSKA FIRMA)

▼

REVIZIJA

▼

IZBOR IZVOĐAČA - GARANCIJA

▼

REALIZACIJA

▼

NADZOR

INVESTITORSKI PROJEKTANTSKI

▼

TEHNIČKI PREGLED IZVRŠENIH RADOVA

136

Razrada okvirne šeme [38]

Investitor, u skladu sa svojim potrebama, namjerama i svakako sa ekonomskim potencija-lom, je dužan da pripremi kvalitetan projektni zadatak, u kojem mora biti precizno definisana buduća namjena objekta koji se obnavlja.

U okvirima definisanja projektnog zadatka investitor je dužan i obavezan da utvrdi, u konsul-tacijama sa nadležnim službama i institucijama, kvalifikovano i stručno, na zakonskim odred-bama i konvencijama, stajalište u pogledu kulturno-historijske valorizacije objekta - kategori-zacija UNESCO-a, s obzirom na to da su time limitirane sve radnje na eventualnim zahvatima, te i vrstama i kvalitetima materijala koji se mogu koristiti.

Postoje, u okvirima kategorizacija objekata, takvi slučajevi da se moraju aplicirati veoma rig-orozne mjere u pogledu mogućnosti, načina i upotrebe materijala kojima se isključuje svaka mogućnost promjene izvornih formi, nosivih struktura te ugrađenih materijala.

Ovo se ističe posebno iz razloga što predmetni objekat, u ovisnosti od vrednovane kategorije prema priznatim standardima, ne mora zadržavati obavezno svoje izvorne forme i sadržaje.

Nije rijedak slučaj u praksi da se neke bivše citadele na atraktivnim širim i užim lokaliteti-ma, namjenski transformišu u objekte nove namjene sa sasvim drugim sadržajima, da im se dodaju sasvim novi elementi koji su u funkciji tih novih sadržaja, što dakako mijenja suštinski izvornu sliku objekta, pa time najčešće njegova vrijednost nažalost postaje upitna.

Naravno, u tom sklopu se mogu, a ponekad i moraju, mijenjati i urbanistički aspekti tog loka-liteta, koje projektant svakako mora uzimati u obzir.

Projektna dokumentacija predstavlja, pored realizacije, osnovni i najsloženiji dio zadatka na obnovi ovih objekata. Njena izrada podrazumijeva niz radnji i poslova koje služe kao potka na kojoj se ona temelji.

Istražne ili pripremne radnje jesu polazna stavka u tom nizu aktivnosti, među kojima su najznačajnije:

• Bibliografska istraživanja kao neizostavni dio pripremnih radnji, jer putem njih projektant(i) de facto dolazi do ulaznih podataka koji mu omogućavaju da stvori što vjerniju predodžbu o objektu (ansamblu), po mogućnosti što preciznijem vremenskom lociranju njegovog nastanka, autorima i sponzorima, ukratko o vremenskoj historiji objekta do aktuelnog trenutka.U okviru tih istraživanja potrebno je pribaviti, naravno po mogućnosti, sve pisane podatke i tragove o mogućim namjenskim transformacijama kroz koje je objekat prolazio te naročito o eventualnim razaranjima (ratna dejstva, potresi, požari, otuđivanja i sl). Sve su to korisna saznanja koja mogu u velikoj mjeri olakšati proces pro-jektovanja, pa u nekim slučajevima i za korekcije stavova i pogleda investitora, odnosno nadležnih vlasti.

• Opservacije postojećeg stanja objekta i njegove okoline moraju se obaviti u više navrata i to zajedničkim uvidom svih važnih učesnika u izradi projektne dokumentacije, ali i svakog pojedinačnog člana tima.

Prvi obilazak se može smatrati preliminarnim pregledom, kao primarni nivo detekcije, s obzi-rom na to da se vrlo često nameće potreba za dodatnim uvidom, koji istovremeno znači podizanje na viši - sekundarni nivo, kojim se nastoji pribaviti više dodatnih, relevantnih in-

137

formacija, što odmah znači proširenje spektra specijalista, ali i pribavljanje više podataka o ugrađenim materijalima i tlu na kojem se temelji objekat.

Ovdje treba navesti da u nekim, istina posebnim, slučajevima i kada su u pitanju izuzetno značajni objekti, sekundarni nivo se može pokazati nedostatnim, te se pribjegava podizanju nivoa detekcije na najviši - tercijalni nivo, što očekivano poskupljuje kompletnu proceduru detekcije, na kojoj je zasnovana izrada izvedbenog projekta.

Cilj preliminarnih opservacija je sticanje globalnog uvida u postojeće stanje objekta i zajednička analiza uočenih oštećenja i mogućnosti prilagođavanja projektnom rješenju.

Ovdje treba ukazati na izuzetnu važnost preliminarne opservacije, kao i detekcije stanja, jer se na njoj zasniva prvi i osnovni dojam o stanju objekta.

Ona često, praksa to potvrđuje, može postati i konačna, pa se svi propusti negativno reflek-tuju na finalizaciji postavljenog zadatka.

To je razlog da ona mora biti sveobuhvatna i temeljitabez obzira na to da li postoje neki raniji nacrti (osnove, presjeci i detalji) objekta, neophodno je ponovno detaljno snimanjeci-jelog objekta i, po potrebi, neposredne okoline, uključujući i prilazne saobraćajnice. Ovi ge-ometrijski podaci moraju biti vrlo precizni, kako bi se izbjeglo nepotrebno dodatno snimanje.Ako su dodatna snimanja potrebna u sklopu njih, neophodno je registrovati i opisati uz detaljnu naznaku lokacije svih uočenih povreda (npr. dužine, širine i dubine naprslina), devijacije (npr. otkloni vertikale zidova, stupova itd) i ulegnuća međukatnih konstrukcija, okolnog tla i sl.

Za ove potrebe, po pravilu, potrebno je pored ostalog obijanje vanjskog sloja - obloga ili čak odstranjivanje dijelova zida s ciljem utvrđivanja dubina pukotina, odnosnoukoliko se ukaže sumnja na pojavu slijeganja, otkopavanje oko objekta ili do kote fundiranja.

Identifikacija nosive strukture objekta [38]

Bazični materijali od kojih je izvedena nosiva struktura objekata kulturno-historijskog naslijeđa na koje se odnose ova razmatranja su prvenstveno:

• kamen u različitim formama izvedbe, • opeka, također različitih formata i načina ugradnje,• drvo u kombinaciji sa prethodna dva materijala i• kovano željezo, olovokao spojna sredstva.

Nosive strukture objekata su u pravilu: zidovi, lukovi, svodovi i stupovi u različitim dis-pozicijama, kao vertikalni nosivi elementi, bondruk zidovi,međukatne tavanice od drveta ili, u kombinacijama čeličnih podvlaka sa opečnim svodovima,drvene krovne konstrukcije različitih modela, završne konstrukcije u obliku različito oblikovanih kupola, ravniili kosi krov-ni pokrovi od kamenih ploča,ćeramide, crijepa, šindre, te temelji - pretežno od kamena.

Vezivna sredstva:

• krečni malter (najčešće),• produžni malter,• cementni malter (rijetko) i• slama i glina (rjeđe).

138

Potrebna je tačna identifikacija nosive strukture objektasa svim relevantnim dimenzijama te naročito opis i stanje ugrađenih materijala. U okvirima ovih radnji nužna je direktna sarad-nja arhitekte i konstruktera koja podrazumijeva donošenje zajedničkih zaključaka u pogledu pouzdanosti i nosivosti zatečene konstrukcije.

Već u ovoj fazi istražnih radnji moguće je uočiti potrebe za osiguranjem nekih elemenata konstrukcije ili općenito cijelog objekta od urušavanja.

Prilikom prvog obilaska moguće je utvrditi elemente koje treba ojačati ili izvršiti njihovu kon-verziju te odmah predvidjeti nužne mjere rasterećenja.

Veoma je značajno da se još u ovoj fazi pregleda objekta utvrde vrste primijenjenih veziva (maltera) u zidanim konstrukcijama te spojnih sredstava kao što su željezne spone, klamfe, olovne zaptivke i sl.

Ovdje treba napomenuti da se nerijetko investitori zadovoljavaju ovim nivoom detekcije, bez zahtjeva za identifikacijom uzroka povreda, kao i načinom (ima) njihove eliminacije, tj. obnove objekta. U takvim okolnostima može se smatrati da su te radnje preduslov za konzervaciju objekta, odnosno da je cilj očuvanje objekta od daljnjeg propadanja.

Nakon svih prikupljenih i relevantnih podataka se može pristupiti izradi projektnog rješenja obnove, koje mora biti u skladu sa svim važećim standardima za izradu projektnedokumen-tacije. Prilikom razrade te dokumentacije, po pravilu, se pojavljuje potreba za dodatnom detekcijom, snimanjem i analizama uz stalne konsultacije svih učesnika.

Ukolikose pokaže potreba, pristupa se dodatnom prikupljanju podataka, pri čemu se to prven-stveno odnosi na laboratorijska ispitivanja materijala (naročito sastava irecepture maltera), ali i vađenju uzoraka iz osnovnog materijala (kamen, opeka, drvo itd), uključujući ispitivanja “in situ”, što praktično i navodi na zaključak da je postupak podignut na sekundarni nivo.

Naravno, cjelokupna procedura izrade elaborata za obnovu nije kompletirana ukoliko nisu konstatovani uzroci degradacije objekta koji, kako će se ispostaviti, mogu biti veoma različitog porijekla.

Sekundarna dijagnostika zahtijeva dodatnu detekciju i ekspertsku dijagnostiku, a potreba za ovim tipom dijagnosticiranja javlja se u slučajevima izraženog tečenja armature sa drobljen-jem betona uz otvaranje vilica, u slučajevima pojave velikih i širokih pukotina (sigurno zbog lošeg kvaliteta ugrađenog materijala), otklona od vertikale stupova i zidova i sl.

Jedan od uzroka povreda zidanih konstrukcija su i projektne greške, koje se očituju u nead-ekvatnom izboru nosivog sistema, greškama u projektovanju, izboru kvaliteta materijala i sl.

Navodimo neke od njih:

• neodgovarajući raspored nosivih zidova po osnovi i po visini zgrade,• ekscentrični položaj težišta masa i krutosti, • nosivi zidovi samo u jednom pravcu, • nagle promjene krutosti po visini, • loše riješeni detalji, • pogrešno odabrana tavanica (nepovoljno položene i slabo povezane).

U slučaju kada temeljno tlo nije odgovarajućeg kvaliteta, tada čitava naša konstrukcija kao cjelina može da doživi kolaps, dok s druge strane temeljno tlo može da bude izvor izvanred-nih opterećenja, npr. u slučaju zemljotresa.

139

Projektanti često griješe ne vodeći računa o:

• izboru lokacije (pogodnom u odnosu na seizmička dejstva), • utvrđivanju dejstava na konstrukciju, • preliminarnom odabiru elemenata, • pravilnom oblikovanju objekta, • odgovarajućoj konstruktivnoj dispoziciji, • izboru građevinskih materijala, • visokom kvalitetu građenja,• samom proračunu konstrukcije i konačno donošenju finalnih odluka.

Generalno gledano, u procesu projektovanja konstrukcije projektanti prave dvije vrste pogrešaka i to u funkcionalnom i u konstruktivnom projektovanju. U funkcionalnom projek-tovanju zanemaruju se predviđanja položaja svih tipova instalacija i osvjetljenja, rješavanja puteva evakuacije u slučaju požara, rješavanje problema akustike i termike, transporta, pro-jektovanje odgovarajućih radnih površina i slično. Ovakvi tipovi pogrešaka uvijek traže nak-nadne intervencije na samoj konstrukciji objekta. Projektant često pravi greške i ne postiže odgovarajuću seizmičku otpornost objekta.

Vrlo često su objekti bili izvedeni uz primjenu prevaziđenih konstruktivnih rješenja u skladu sa tada važećim propisima ili u skladu sa uobičajenom tehničkom praksom vremena u kojem je objekat podizan.

Graditelji zidanih objekata, građenih u periodu neposredno nakon Drugog svjetskog rata, često su radili grube konstruktivne pogreške projektujući nosive zidove samo u jednom pravcu, bez adekvatnih veza zidova sa stropnim konstrukcijama, sa nedovoljnim vezama međusobno okomitih zidova, vrlo često sa neodgovarajućim rasporedom opterećenja, ve-likim otvorima, lošim kvalitetom materijala i slično.

Treba istaći da se u ovom periodu ispitivanja temeljnog tla nisu radila ili su bila vrlo oskudna.

Puno rjeđe se javljaju greške u projektovanju temelja ili pak greške uzrokovane poremećajima u tlu.

Pored navedenih uzroka, do rušenja zidanih objekata je dolazilo i zbog neujednačenosti čvrstoća materijala za zidanje, velike težine elemenata i nemogućnosti materijala da bez degradacije vlastite čvrstoće primi ponovljena opterećenja znatnog intenziteta.

U najvećem broju slučajeva uzroci povreda su izvođačke greške, odnosno neostvareni pro-jektovani kvalitet u toku građenja objekta. Ugrađuju se opeke, malteri, betoni koji ne odgo-varaju propisanom kvalitetu.

Podrazumijeva se da neposredni izvođač - zidar treba imati neka standardna saznanja kao što su:

• Sve vertikalne i horizontalne spojnice moraju u potpunosti biti ispunjene malterom - što često i nije slučaj.

• Vertikalna spojnica zidnih elemenata jednog reda mora biti prekinuta zidnim ele-mentom idućeg reda.

• Na mjestima sudara ili ukrštanja zidova iz okomitih smjerova treba uraditi pravilan zidarski vez. Ukoliko se zida kamenom ugrađuju se veći pravilni komadi kamena.

• Vertikalni AB serklaži mogu se izvoditi poslije izrade zidova, s tim da zidovi zbog sli-jeganja trebaju da odstoje 2-3 sedmice (često je to samo 2-3 dana).

140

Ukoliko se zida šupljim glinenim blokovima, potrebno je imati posebne ugaone šuplje blok-ove (beton ili mljevena opeka) koji pružaju mogućnost izrade vertikalnih serklaža.

Pored toga, kod ovakvih starih objekata moguće je da se akumulišu oštećenja kroz duži vre-menski period kroz pojave prslina u dužem vremenskom periodu uz periodična seizmička djelovanja, spora, ali stalna deformisanja tla i sl.

Bitno je da se ti mogući uzroci pažljivo identifikuju i analiziraju kako bi se izbjegle ili spriječile moguće ponovljene pogreške, koje su i izazvale postojeće stanje objekta. [38]

Neka iskustva u vezi sa nastancima oštećenja

Zanimljivo je razmotriti polazišta i rezultate ispitivanja nastalih povreda urađene od Konsul-tativne službe Britanskog naučnoistraživačkog centra za građevinarstvona uzorku od preko 500 povrijeđenih objekata, na kojima su iskrsli problemi za koje nisu postojali iscrpni odgo-vori specijalista.

Sva oštećenja klasificirana su u tri grupe:

• Oštećenja koja utječu na uslove življenja,tj. oni koji utječu na pogoršanje funkcion-alnosti objekta

• Oštećenja koja utječu na vanjski izgled objekta• Oštećenja koja utječu na sigurnost

Oštećenja koja: Broj povrijeđenih objekata %

utječu na uslove življenja 337 66

utječu na vanjski izgled 116 23

utječu na sigurnost 57 11

Tabela 22. Raspodjela oštećenja na objektima prema značaju [39]

Vrsta odabranog objekta za analizu Broj povrijeđenih objekata %

Gradski stambeni blokovi 119 24

Bogomolje 10 4

Bolnice 23 5

Administrativne zgrade 90 18

Škole 28 5

Univerziteti i instituti 21 4

Plivački bazeni 13 3

Skladišta 18 4

Individualne zgrade 66 13

Ostali objekti 47 9

Tabela 23. Raspodjela oštećenja prema vrstama objekata [39]

141

U osnovi, ovakom pristupu se ne može suštinski prigovoriti izuzev što su potrebna neka dopunska pojašnjenja.

Tako naprimjer, neka oštećenja koja predstavljaju opasnost po zdravlje ljudi su morala biti prekvalifikovana u treću grupu, npr. pojava uzdužnih pukotina u podovima operacionih sala.

U narednim tabelama prikazani su rezultati istraživanja urađenih od Konsultativne službe Bri-tanskog naučnoistraživačkog centra za građevinarstvo na uzorku od preko 500 povrijeđenih objekata,kao i oštećenja koji se najčešće pojavljuju u objektima.

Oštećenja Broj povrijeđenih objekata %

Prodor kišnice 136 48

Kondenzacija 90 32

Slučajno izlijevanje vode 29 10

Povećana vlažnost 23 8

Ostalo 4 2

Tabela 24. Defekti povezani sa vlagom [39]

Izneseni podaci, kako je navedeno, odnose se na istraživanja za VelikuBritaniju, te se ne mogu nikako prihvatiti kao univerzalni. U prvom redu zbog toga što to nije aktivna seizmička zona pa eventualne povrede nastale kao posljedica potresa nisu nikada ni razmatrane.

Inače, kada je riječ o utvrđivanju (detekciji) povreda, pokazalo se da je brzopletost u donošenju konačnog stava sasvim neprihvatljiva, jer tako postavljena pogrešna dijag-noza može imati veoma neugodne posljedice za eliminaciju nastalih povreda.

Povrede mogu nastati kao posljedica kombinacija navedenih osnovnih uzroka, ali posebno je teško donijeti mjerodavnu procjenu kada se detekcija odnosi na zapuštene objekte koji dugo vremena nisu bili pod staranjem i nadzorom.

Postoji velika vjerovatnoća da su u tom periodu, pored pomenute nebrige nadležnih službi, nastupile razorne elementarne nepogode, moguće otuđivanje materijala, nenamjensko korištenje, što se sve mora analizirati, a to je moguće jedino eliminacijom jednog po jednog od latentnih uzroka.

Na tačnoj dijagnostici uzroka povreda se insistira prvenstveno iz razloga što se time stvara mogućnost i preventivnog djelovanja, s namjerom da se u budućnosti takve pojave isključe.

142

DESTRUKTIVNE I NEDESTRUKTIVNE METODE ISPITIVANJA MA-TERIJALA KOD ZIDANIH KONSTRUKCIJA

Do spoznaje o stepenu oštećenja zidanih konstrukcija se najčešće dolazi na jedan od sljedećih načina: eksperimentima na ugrađenom materijalu, eksperimentima na modelima konstrukcija, računskim provjerama na modelima konstrukcija i posmatranjima oštećenja zgrada.

Metode ispitivanja oštećenja

Metode koje se najčešće koriste za dijagnostiku možemo ugrubo podijeliti na:

• metode sa razaranjem i • metode bez razaranja

Metode bez razaranja - tehnike “neuništavajućeg” tipa su se napretkom modernih tehnologi-ja razvile i uz upotrebu specijalnih instrumenata čine kvalitativnu dopunu komplementarnoj metodi “na pogled”.

Sve metode bez razaranja (nedestruktivne metode) primjenjive su na licu mjesta („in situ“) i isključuju metode koje zahtijevaju uzimanje uzoraka i njihovu obradu i ispitivanje u labara-toriji. U kontekstu same definicije nedestruktivnog, neuništavajućeg, nerazarajućeg podra-zumijeva se tehnika koje ne prouzrokuje gotovo nikakvu štetu ili eventualno čini određenu štetu strukturi, ali ipak tako malu da se može smatrati zanemarivom. Naravno, ukoliko se radi o metodi koja čini i minimalnu štetu estetske prirode koja bi oštetila površine prekrivene dragocjenim dekoracijama, takva metoda se ne koristi u ovim slučajevima. [40]

Mehanička testiranja zidanih konstrukcija

Ponekad može biti jako korisna kombinacija indirektnih testiranja (zvučna testiranja) i fizičkakarakterizacija materijala i konstrukcija zidanih objekata.

Najuobičajeniji test karakteristika materijala je test na jednoaksijalno naprezanje pritiskom koji daje vrijednost otpornosti i odnosa napon-diletacija. Laboratorijsko testiranje na uzor-cima ziđa predstavlja poteškoću zbog uzimanja uzoraka i transporta budući da su uzorci ve-likih dimenzija, te je iz tih razloga preporučljivo uraditi testiranja na samoj lokaciji, odnosno in situ. [40] [16]

Ispitivanje fizičko-hemijskih testiranja karakteristika

Cilj ovog ispitivanja je individualizacija tipa materijala ili njegova eventualna promjena us-ljed dejstva agresivnih činilaca kao što su vlažnost rastvorljive soli i sl. Ovi su testovi također korisni da bi potvrdili kompatibilnost sa materijalima koji će biti korišteni u procesu restau-racije.

Najvažnije karakteristike ziđa koje je potrebno utvrditi ovakvim testiranjima su:

• Fizičke karakteristike - poroznost,upijanje vode,otpornost na mraz,upijajući efekti kamena ili cigle sa malterom

143

• Hemijske karakteristike: izvorna petrografska složenost, vrsta i dubina promjena, prisustvo rastopivih soli,kreda, tip veziva(vazdušni ili hidraulički kreč, cement, pu-colan) tip agregata (krečni, silikatni) i njihov procenat učešća u malteru

Neki od specifičnih testova su:

• Poroznost sa živom daje nam vrijednosti poroznosti materijala i veličine pora. Ova ispitivanja su skoro stopljena sa mikroskopskim opservacijama.

• Mjerenje kreča (otkriva procenat karbonata u malteru ili kamenu)• Difrakcija X zraka- za ispitivanje cigli, kamena i maltera i otkrivanje prisustva rastvor-

ljivih soli koje su jedan od glavnih pokretača procesa propadanja. [16]

Optička i petrografska analiza

Predstavlja najvažniju analizu ukoliko želimo okarakterisati ciglu (eventualno porijeklo, tem-peraturu pečenja), kamen (porijeklo, promjene), malter (kompoziciju krečnih ili silikatnih agregata, greške u prijanjanju agregatnog veziva, poroznost, prisustvo mikroprslina i sl).

Testiranja „in situ“

Ovo testiranje nam omogućava analiziranje strukture direktno na mjestu na kojem ona stvar-no jest bez promjena uzoraka, dajući nam indikacije o materijalu i ponašanju konstrukcije.

Ovisno od slučaja, testovi koji mogu biti korisni su:

Klasifikacija osobina materijala metodom “na pogled”

Klasifikacija osobina materijala metodom “na pogled” podrazumijeva uvid neposredno na licu mjesta. Metoda se sastoji od otvaranja konstrukcije i direktnim promatranjem i procjen-jivanjem pojedinih elemenata ili čitave konstrukcije. Ova metoda se međutim koristi samo ukoliko postoji sumnja u oštećenje stropa na pojedinim mjestima. Kod ove metode se tačno može odrediti visina oblih ili pravougaonih drvenih greda, kao i visina sloja nasipa, što je od velikog značaja za dimenzioniranje budućih slojeva poda. Prema gore navedenom, može se izvesti zaključak da metodu klasifikacije “na pogled” (direktno promatranje i procjenjivanje) treba primjenjivati kada je to god moguće, jer daje najočiglednije dokaze u kakvom je stanju pojedini dio stropne konstrukcije.

Slika br. 112 Najjednostavnija metoda za detekciju oštećenja je metoda “na pogled” sa otvaranjem stropnih konstrukcija i neposrednim opažanjem [13]

U praksi se u pojedinim slučajevima dešava da se metoda klasifikacije “na pogled” može

144

primijeniti samo parcijalno ili nikako. To se dešava ukoliko su stropne grede uzidane u zid i čela greda nisu vidljiva u slučaju konstruktivnih elemenata čija je površina oslikana ili prekrivena nekom drugom vrijednom dekoracijom. U tim slučajevima, primjenom ove me-tode moralo bi doći do oštećenja ili uništenja dijelova koji su oslikani ili dekorisani na neki način. Prednost ove metode je što je stručno lice u direktnom “dodiru” sa drvetom i može dati tačne podatke o stanju drveta na velikoj površini.

Za dobivanje realne slike oštećenja provode se sljedeći istražni radovi na objektima na kojima se predviđa rekonstrukcija: geomehanička istraživanja, sondiranje, sondažne jame, seizmička refrakcija, geoelektrična mjerenja, metode ispitivanja materijala i konstrukcija, fizikalna mjerenja, konzervatorski istražni radovi, praćenje pukotina (nekada sa tzv. špijunkama) i sl.

Kod ispitivanja zidanih konstrukcija prednost dajemo ispitivanjima in situ, tj. na licu mjesta prvenstveno iz razloga otežanog manipulisanja uzorcima kao i očuvanja njihove cjelovitosti.

Suprotno naprijed rečenom, kod ispitivanja temelja zidanih konstrukcija koji su rađeni u be-tonu svrsishodnija je primjena metoda sa razaranjem na određenom broju kernova, na mjes-tima na kojima se svakako vrši otkopavanje temelja sa ciljem njihovog snimanja, naročito u slučajevima nadogradnji zidanih objekata. Uobičajeno je da se vadi tri do šest kernova, a veoma rijetko devet.

Ovisno od slučaja, testovi koji mogu biti korisni su: endoskopsko ispitivanje, zvučna i ultrazvučna testiranja, test opuštanja, test povlačenja (pull out test), sklerometar i penetra-cioni test i dr.

Građevinsko-tehnička endoskopija

Građevinska endoskopija je vidljivo direktno ispitivanje koje se radi unutar rupe prečnika od nekoliko centimetara čije se srce može eventualno iskoristi za laboratorijska testiranja.

Građevinsko-tehnička endoskopija je metoda ispitivanja pogodna sa ispitivanje međuprostora stropnih konstrukcija i stropnih greda, a sa sobom nosi veoma male štete na elementima. Ukoliko konstruktivni elementi nisu slobodni (npr. drvena stropna konstrukcija ispod prostora u kojem se stanuje, sa parketom koji se ne smije uništiti pri radovima), onda je građevinsko-tehnička endoskopija alternativa koja nosi prednosti i uštedu troškova. U drvenom elementu se pomoću bor-mašine napravi rupa prečnika 10 mm i u nju se stavlja endoskop koji sadrži veoma jaku halogenu lampu tako da se i tamni međuprostori mogu sagledati. Ukoliko ti međuprostori postoje, u nekim međustropnim konstrukcijama, ispitivanja se mogu vršiti en-doskopom kroz malu rupu. Bočne strane stropnih greda se tako mogu sagledati i konstato-vati oštećenja ako postoje. Drvo se može optički posmatrati, fotografisati ili napraviti video zapisi (videoendoskopija). Specijalnim uređajem uzimaju se mali uzorci (“mrkvice”) na ko-jima se vrše laboratorijske analize. Kod otvorenih konstrukcija se mogu ispitati pojedinačne grede “malim probama” (rupicama) na kritičnim mjestima (na mjestima oslanjanja na van-jske zidove, na mjestima gdje se pojavljuju mrlje od vode, ispod vlažnih prostora). Ove rupice se nakon ispitivanja zatvaraju, tako da se bušena mjesta kasnije skoro i ne vide.

Iskusno stručno lice može već na osnovu otpora pri bušenju uređajem zaključiti u kakvom je stanju ugrađeno drvo. Ako je drvo napadnuto gljivicama ili insektima u napadnutoj zoni, drvo pokazuje manju čvrstoću i otpor bušenju. Sastav i miris drvene prašine, kao i izmet od larvi također daju informacije o organizmima koji su napali drvo.

145

Pomoću građevinsko-tehničke endoskopije se mogu dobiti informacije o tačnimslojevima stropa (dimenzijama, pravcu postavljanja) kao i o stanju kostruktivnih elemenata. Nedosta-tak ove metode je u riziku da u ostatku elementa (pogotovo kada se vade pojedinačne probe) postoje oštećenja koja nije moguće registrovati, tj. skrivene štete. Na slikama je predstavljen tehnološki postupak endoskopskog posmatranja konstrukcije.,

Endoskop koji se sastoji od nekoliko sočiva i ogledala (kruti boroskop) ili sistema optičkih vlakana (fleksibilni videoendoskop) može dostići nekoliko desetina metara dužine, a ubacuje se u prethodno proborovanu rupu. Ispitivanja mogu biti pohranjena na video traci ili fotodo-kumentirana. Ona otkrivaju morfološke varijacije u ziđu, prisustvo nevezanog ziđa, debljinu sloja maltera i njegovo stanje očuvanosti,prisustvo i oblik pukotina i eventualnih unutrašnjih šupljina. Ovakva istraživanja ponovljena u različitim zonama daju također indikacije o ho-mogenosti ziđa i ukoliko se ponove nakon odgovarajućih injektiranja dozvoljavaju kontrolu efikasnosti istih.

Slika br. 113 Metoda građevinsko-tehničke endoskopije ispitivanja drvenih međuspratnih konstrukcija, pojedine faze rada i opažanje, vizuelno ili kao foto-video zapis [31] [27] [13]

Slika br. 114 Različiti načini endoskopskog ispitivanja [13]

146

Zvučna i ultrazvučna ispitivanja zidanih konstrukcija

Širenje brzine longitudinalnih talasa kroz ziđe je veoma značajan element, posebno jer je to metoda bez razaranja.

Ova brzina ovisi od krutosti, homogenosti i kompaktnosti ziđa te ovakva istraživanja nam mogu dati podatke o propadanju, mikro prslinama ili pak efikasnosti intervencija u procesu zaštite.

Na površinu ziđa se aplicira piezoelektrični risiver, a na drugoj strani, po mogućnosti simetrično, generator impulsa (obično čekić). Dva instrumenta su povezana na osciloskop, koji na svom monitoru daje signal, a koji je u relaciji sa vremenom koje je proteklo za emisiju zvučnih talasa, od pobuđivača do risivera. Postavljaju se na najmanje 20-30 mjesta ravnom-jerno raspoređenih na zgradi. Na osnovu histograma ili poligona frekvencija dobivenih rezul-tata, određuju se intervali najnižih i najviših indeksa sklerometra, odnosno brzina ultrazvuka, kao i interval rezultata sa najvećom učestalošću. Ukoliko se radi o betonu, za svaki od ovih intervala vade se jedan do tri kerna koji se potom lome u hidrauličkoj presi. Iz dobijenih re-zultata izvlače se odgovarajući zaključci. [40]

Dva su postupka:

• ultrazvučni, elektroakustični sa područjem od 50 Hz i• mehanički sa područjem od 5 kHz

Slika br. 115 Instrumenti za mjerenje brzine širenja mehaničkih valova [1]

Tehnika mjerenja otpornosti na bušenje koristi instrumente koji rade na principu otpornosti na bušenje, koja se procjenjuje indirektno, preko mjerenja apsorbovane energije, prilikom napredovanja čelične igle u drvo konstantnom brzinom. Instrumenti koji rade na ovom prin-cipu su “Resistograf” i “Densitomat”. [16]

147

Za utvrđivanje ponašanja drveta u pogledu elastičnosti, elastično-dinamičkog modula, pos-toje tri osnovne tehnike i to:

• metoda bazirana na brzini širenja mehaničkih valova,• metoda bazirana na mjerenju frekvencija vibracije - metoda vibratora i• metoda direktnog mjerenja modula elastičnosti i savijanja - statička metoda.

Tehnike koje su bazirane na mjerenju brzine širenja mehaničkih valova (sonarnih i ultra-sonarnih) sigurno su u najširoj upotrebi u svijetu. Mjerenja se vrše u pravcu paralelnom vlaknima, tj. paralelno longitudinalnoj osovini strukturalnih elemenata. Općenito, problem kod ove metode je da brzina koja se mjeri nije uvijek stvarna zbog dishomogene strukture drveta, a i nepoznanica je stvarna putanja valova unutar materijala zbog istog razloga. Aparati koji su napravljeni za ovu svrhu i mogu se naći u komercijalnoj prodaji su Pundit, SWT (Stress Wave Timer), Metriguard i dr.

Slika br. 116 Resistograf, instrument za mjerenje otpornosti na bušenje [13]

Slika br. 117 Instrumenti za mjerenje brzine širenja mehaničkih valova [13]

Praktična mogućnost primjene ovih tehnika najčešće je vezana za pristupanje krajevima strukturalnih (konstruktivnih) elemenata što u principu garantuje tačnost rezultata. U praksi je slučaj da je to rijetko izvodljivo, jer su krajevi stropnih greda ubačeni u zid ili su uklješteni. U takvim slučajevima eventualno je moguće izmjeriti brzinu, primjenjujući senzore na istom licu istraživanog elementa, ali sa mnogo manjom pouzdanošću dobivenih rezultata.

Postoje također i tehnike koje se baziraju na mjerenju ključnih frekvencija vibracije, longitu-dinalnih ili transverzalnih. Na drvenim elementima, pretpostavljajući zadate uslove, mate-matskim putem je moguće izračunati elastično-dinamički modul.

148

U praksi se koriste razni sistemi mjerenja, koji su najčešće kompjuterizovani i pomoću kojih je relativno jednostavno odrediti elastične osobine stropne grede ili drugog konstruktivnog elementa. Ove tehnike mjerenja su jako uslovljene fizičkim stanjem stropne grede, što je u principu jako teško provjeriti u konstrukciji.

Tehnika direktnog mjerenja modula elastičnosti i savijanja

U laboratorijama je moguće direktno mjeriti modul elastičnosti i savijanje strukture drveta preko primjene poznatih opterećenja i mjerenja strijele savijanja elementa. Ove tehnike su uglavnom vezane za laboratorijske probe u institutima za ispitivanje materijala i konstrukcija koji su opremljeni adekvatnom opremom za ovakve probe. U praksi je vrlo rijedak slučaj da se ova tehnika može primijeniti na licu mjesta na objektu.

Najjednostavnija metoda ispitivanja stanja i nosivosti stropova je mjerenje njihovog ugiba. Ukoliko strop na sredini raspona ima ugib veći od 1/200 do 1/300 raspona, na stropnom malteru dolazi do pucanja i oštećenja ili je u pitanju manjkavo dimenzioniranje stropa.Dugotrajna ugibanja i velika amortizacija ugiba ukazuju na oštećenje stropne konstrukcije, kao i na njeno poddimenzionisanje.

Sve navedene metode bez razaranja pored svojih dobrih karakteristika imaju često slabu mogućnost primjene u praksi iz više razloga. Često su to razlozi operativne prirode vezane za samu opremu, njenu težinu i gabarit, nepristupačnost licu mjesta i sl. Također, razlozi mogu biti tehničke prirode koji su vezani za maksimalnu dužinu širenja ultrasoničnih valova.

Upotreba metoda bez razaranja povezana je i sa karakteristikama strukture konstrukcije, tj. konstruktivnog sklopa i detalja. Čest slučaj u praksi je nemogućnost pristupa pojedinim mjestima gdje bi trebalo izvršiti mjerenja, kao što su čela stropnih greda, vrijedna dekoracija ispred ili preko samih greda, spušteni strop i sl.

“Flat Jacks” test - test opuštanja

Ovakvo ispitivanje omogućava nam da saznamo i stanje naprezanja u ziđu i odnos napon-dilatacija sa odgovarajućim modulom elastičnosti. Prema American Standard of Testing Ma-terials, ovo testiranje je postalo uobičajeno.

Ovakav test u ziđu se sprovodi koristeći „Flat Jacks“, plosnate prese sastavljene od gornjeg i donjeg lima, tako da zona koja će biti testirana se posebno obilježi, obave se odgovarajuća referentna mjerenja (koristeći deformometar) kroz pravce na kojima će sječenja biti obav-ljena. U ovisnosti od dimenzija i debljine zida, ziđe biva prosječeno, u ovisnosti da li samo želimo da provjerimo trenutno stanje napona ili pak želimo znati konačnu čvrstoću. Jedan ili više „Flat Jacksova“ su ubačeni na način da se unesu vertikalno (ukoliko želimo uraditi test na pritisak) ili horizontalno(ukoliko želimo uraditi test na smicanje). Dvije prese se postavljaju na razmaku 5-6 redova opeke i to jedna iznad druge. Koristeći manometar povećavamo priti-sak i punimo prese uljem, prese se šire i prenose pritisak na opeke iznad i ispod prese. Na svakom koraku očitamo deformaciju sve dok ista ne dostigne jednaku ili suprotnu vrijednost onoj prethodno mjerenoj, pa odgovarajuće vrijednosti zatezanja daju vrijednosti naprezanja koje je trenutno u ziđu. Ovakvo ispitivanje omogućava nam da saznamo i stanje naprezanja u ziđu i odnos napon dilatacija sa odgovarajućim modulom elastičnosti.Sličan test možemo izvesti i na zategnutim elementima zidanih konstrukcija.

149

Slika br. 118 „Flat Jacks“ test za mjerenje stanja naprezanja u ziđu i odnos napon-dilatacija sa odgovarajućim modulom elastičnosti [1]

Test povlačenja

Ovakvim testom je moguće odrediti, kod betonskih konstrukcija i ziđa, čvrstoću na zatezanje. Nakon što je nanijet mali anker, štap od čelika, u zid okomito na njegovu površinu, nanosi se, sa hidrauličkom dizalicom, zatežuća sila sve do vrijednosti sile pri kojoj anker bude izvučen iz zida.Vrijednost granične sile u korelaciji sa oblikom i površinom produženja izvučenog ko-nusa daje procjenu otpora zatezanju. [16]

Slika br. 119 Instrumenti za testiranje na test povlačenja na zatezanje i smicanje [1]

150

Dinamički testovi

Ova vrsta testiranja obično za cilj ima da ispita ponašanje konstrukcije pod dinamičkim opterećenjem kao što su vjetar, zemljotres, vibriranje mašina, djelovanja saobraćaja.

Test podrazumijeva postavljanje nekoliko senzora, najčešće akcelerometara, na odgovarajuću poziciju i prema smjeru opterećenja, kada su gore navedene dinamičke akcije prisutne.

Zabilježena ubrzanja mogu biti sukcesivno elaborirana u cilju da se odrede odgovarajuće br-zine i pomjeranja, kao i dinamičke karakteristike konstrukcije(sopstvena frekvencija i modul vibriranja, prigušenje i sl). [40] [16]

Sklerometar i penetracioni test – Metoda ispitivanja betona sklerometrom (Schmidthov čekić)

Sklerometar ili Schmidtov čekić koristi se za određivanje čvrstoće na pritisak zidnog elemen-ta, a ne ziđa, na osnovu odskoka igle, nakon udara na površinu. Uređaj se sastoji od valjkas-tog kućišta sa utegom koji je potisnut oprugom i konstantnom energijom udara u klip koji je prislonjen na površinu betona. Nakon udara u klip, uteg odskoči, a veličina odskoka se očita na obilježenoj skali kao indeks sklerometra. Odskok utega je veći ako je tvrđa površina beto-na. Kod ziđa čvrstoća može biti procijenjena i na osnovu otpora čupanju zakovanog eksera.

Slika br. 120 Metoda ispitivanja betona sklerometrom (Schmidthov čekić)

Slika br. 121 Pilodyn, instrument za mjerenje površinske tvrdoće drveta [13]

Tehnika mjerenja površinske tvrdoće drveta bazira se na mjerenju površinske tvrdoće drveta koristeći jednostavne alatke zanatske izrade, a sama metoda se sastoji u mjerenju snage neophodne za prodor u drvo čelične kugle promjera Ø10 mm u dubini radijusa. Na bazi izm-jerene vrijednosti vrši se poređenje rezultata sa podacima iz tabela koje su date za različite vrste drveta. Na sličnom principu radi i instrument “Pilodyn” koji u sebi ima sistem koji

151

cilindričnim vrhom “puca” po površini drveta konstantnom energijom mjereći dubinu pro-dora. Na bazi utvrđene korelacije i eksperimentalne potvrde moguće je ocijeniti površinsku tvrdoću drveta. Ova tehnika primjenjuje se samo sa vanjske - površinske strane drvenih el-emenata.

Test sa statičkim opterećenjem

Testiranje se vrši sa opterećenjem koje je veće od stvarnog i dobiveni dijagram opterećenje - deformacija nam omogućava da procijenimo (iz njihovog oblika i zaostalih vrijednosti) manje ili veće elastično ponašanje konstruktivnih elemenata (stropovi, nosači...).

U praksi se koriste razni sistemi mjerenja koji su najčešće kompjuterizovani i pomoću kojih je relativno jednostavno odrediti elastične osobine stropne grede ili drugog konstruktivnog elementa. Ove tehnike mjerenja su jako uslovljene fizičkim stanjem stropne grede, što je u principu jako teško provjeriti u konstrukciji.

Monitoring

Ponekad može biti jako korisna kombinacija indirektnih testiranja (zvučna testiranja i sl.) i fizičke karakterizacije.

Najuobičajeniji test karakteristika materijala je test na jednoaksijalno naprezanje pritiskom koji daje vrijednost otpornosti i odnosa napon-dilatacija.

Slika br. 122 Instrumenti za testiranje na jednoaksijalno naprezanje pritiskom koji daje vrijednost otpornosti i odnosa napon-dilatacija [1]

Kada je ziđe izloženo oštrim uslovima okoliša, bilo bi korisno testirati nekoliko uzoraka u različitim uslovima zasićenja (poslije sušenja-zasićenje ili nakon smrzavanja-otopljenje).

Laboratorijsko testiranje na uzorcima ziđa predstavlja poteškoću zbog uzimanja uzoraka i transporta budući da su uzorci velikih dimenzija, pa je iz tih razloga preporučljivo uraditi testiranja na samoj lokaciji odnosno „in situ“. [16]

Ovo testiranje nam omogućavaju analiziranje strukture direktno na mjestu na kojem ona stvarno jest, bez promjena uzoraka, dajući nam indikacije o materijalu i ponašanju kon-strukcije.

152

Slika br. 123 Testiranje „in situ“ različitih uslova zasićenja [1]

Kontrola i prihvatanje

Rezultati ovih testova, ovisno od njihove vrste, se mogu povezati sa osobinama ispitivanog ziđa kao što su: krutost, homogenost, kompaktnost, stanje naprezanja u ziđu i odnos napon-dilatacija sa odgovarajućim modulom elastičnosti, otpornost na zatezanje i smicanje, prisus-tvo i oblik pukotina i eventualnih unutrašnjih šupljina, morfološke varijacije u ziđu i sl.

U nastavku će se dati kratak pregled provedenih istraživanja na stambenom objektu u ulici Danijela Ozme u Sarajevu, koje su proveli uposlenici IMK instituta Građevinskog fakulteta u Sarajevu.

Ovaj stambeni objekat je granatiran, a potom zapaljen u proljeće 1992. godine. U periodu od 1992. do 2000. bio je izložen agresivnom dejstvu atmosferilija, što je drastično uvećalo ste-pen oštećenja, koji je i prije toga bio značajan, budući da je objekat izgorio.Ono što je ostalo od objekta su nosivi zidovi od opeke bez ikakvih ukrućenja koji se pružaju kroz četiri etaže.U cilju ispitivanja ugrađenih materijala, u preostalim konstruktivnim elementima, uzeto je 20 komada opeke u parovima na deset različitih mjesta radi utvrđivanja marke opeke. Pored toga, urađeno je ispitivanje nosivih zidova “in situ” na tri različite lokacije. Određivanje i ocjena marke betona urađena je prema tački 6.2. Standarda JUS B.D.1.011. u varijantama prema rednom broju ugleda i prema vizuelnom stanju ugleda. U oba slučaja po jedna serija odgovara kvalitetnoj klasi M 7,5, a druga klasi M 10. [40]

Ispitivanje zidova na smicanje „in situ” je obavljeno na građevini pomoću male hidraulične prese kapaciteta 50 KN, na koju je direktno prikopčan manometar. Sila na zid je nanošena preko čeličnih podmetača direktno na jedan horizontalni red opeka. Ni na jednom mjernom mjestu nije bilo moguće aplicirati čistu horizontalnu silu, jer je na zid između prese i mjernog instrumenta djelovala vertikalna sila težine zida iznad. Ispitivanja su pokazala da se može računati sa čvrstoćom zida pri smicanju, za slučaj kada je vertikalni napon pritiska jednak nuli, u iznosu od 0,07 N/mm2. Ispitivanje karakteristične čvrstoće na pritisak zida, utvrđena na malim modelima, pokazala su da se može računati sa kvalitetnom klasom zida MZ5.

Nakon tako provedene analize objekta, koji će biti predmet sanacije, odlučujemo se za nivo sanacije.

153

Slika br. 124 Testiranje zidova na smicanje pomoću hidrauličnih presa [41] [1]

Ispitivanja čvrstoća ziđa

Pri proračunu zidanih konstrukcija potrebno je poznavati mjerodavne mehaničke osobine ziđa. Ove osobine su: čvrstoća na pritisak, čvrstoća na smicanje, čvrstoća ziđa na savijanje, referentna čvrstoća ziđa na pritisak, modul elastičnosti ziđa i deformacijske osobine ziđa. Određivanje mehaničkih osobina ziđa je kompleksan zadatak, a najbolje ih je odrediti eks-perimentalno. No, to nije uvijek moguće. Zbog toga su nakon brojnih ispitivanja zidnih el-emenata, maltera i ziđa, u evropskoj normi EN 1996-1-1 dati matematički izrazi i tablice ko-jima se pojedina svojstva mogu odrediti. Izrazi prikazani u tekstu daju približne, ali za praksu dovoljno dobre vrijednosti.

Poznavanje modula elastičnosti i smicanja je neophodno kod proračuna deformacija i pomaka kod statičkog opterećenja, odnosno proračuna perioda slobodnih vibracija kod dinamičkog opterećenja.

Modul elastičnosti, ustanovljen na uzorku koji je podvrgnut centričnom pritisku do nivoa opterećenja vrijednosti 30 % od opterećenja sloma, izračunava se prema Hookovom zakonu i ovaj modul se naziva sekantni modul.

U našim važećim propisima, izraz za modul elastičnosti, ukoliko se ne vrši ispitivanje, dat je u ovisnosti o čvrstoći na pritisak i glasi:

E=1000 fk i identičan je izrazu koji je dat u Eurokodu 6.

Modul smicanja se izračunava prema obrascu:

Edh

hKA

G1

2,1

12

⋅

⋅−

⋅⋅

=

α

gdje je:

A=d⋅t- površina poprečnog presjeka zida

H- visina zida

d- dužina zida

t- debljina zida

154

E-modul elastičnosti zida na pritisak; koeficijent a uzima vrijednost od 3,33 za konzolni zid, odnosno 0,833 za obostrano uklješten zid.

K- početna horizontalna krutost zida (tj. horizontalna sila koja daje jedinični pomak)

Prema Eurokodu 6 modul smicanja možemo izračunati prema izrazu:

G = 0,40 E

Vrijedi pravilo da što je niža vrijednost modula smicanja u analizi kapaciteta nosivosti i de-formabilnosti dobivamo manju spratnu krutost, veći duktilitet i veću apsorpciju energije. Ponašanje materijala pri naglim, kratkotrajnim, i u kratkom intervalu učestalim dejstvima nije isto kao u slučaju statičkog ravnomjernog opterećenja.

Ispitivanje čvrstoće zida na savijanje

Karakteristična čvrstoća na savijanje ovih zidova je ona vrijednost čvrstoće ispod koje nema-mo više od 5% rezultata dobivenih eksperimentom.

Prema britanskim propisima BS 5628, ispituje se po 10 malih uzoraka od svakog oblika di-menzija 4×4 opeke, odnosno 2⋅10 opeka.

Uzorci se ispituju u vertikalnom položaju sa opterećenjem od četiri linije kod starosti uzoraka od 28 dana. Sila se postepeno povećava do sloma brzinom od 2,50 KN/min. Ova karakteristična čvrstoća se određuje na dvije vrste uzoraka i to:

• Uzorci kod kojih je ravan sloma paralelna horizontalnim sljubnicama• Uzorci kod kojih je ravan sloma okomita na horizontalne sljubnice

Dobivene vrijednosti čvrstoće možemo primijeniti samo kod proračuna zidova na kratkotra-jno opterećenje (kao što je vjetar) koje djeluje okomito na površinu zidova. Pretpostavlja se da je ova vrijednost nula kod proračuna zidova na seizmička dejstva.

Slika br. 125 Ispitivanje čvrstoće zida na savijanje [9] [1]

155

Ravni sloma

malter i zidni elementi

Ravan sloma paralelna horizontalnim sljubni-

cama fxk1(N/mm2)

Ravan sloma okomita na horizontalne sljub-

nice fxk1(N/mm2)

Naziv maltera

Zidni elementi

M 15

M 20

M 10

M 15M 2

M 15

M 20

M 10

M 15M 2

Zidni elementi od pečene gline s upi-janjem vode:

manje od 7%

između 7% i 12%

više od 12%

0,7

0,5

0,4

0,5

0,4

0,3

0,4

0,35

0,25

2,0

1,5

1,1

1,5

1,1

0,9

1,2

1,0

0,8

Kalcijsko-silikatni 0,3 0,2 0,9 0,6

Betonski zidni elementi ili jako per-forirani zidni elementi od pečene gline s karakterističnom čvrstoćom na pritisak ≥3,5 N/mm2korišteni u zidovima debljine *:

do 10 cm

do 25 cm

0,25

0,15

0,2

0,1

0,45

0,25

0,4

0,2

*Za jednoslojni zid to je debljina zida.

Za dvoslojni zid to je debljina sloja, koji je izložen opterećenju.

Dopuštena je linearna interpolacija između vrijednosti prikazanih u gornjoj tablici za zidove čija je debljina između 10 i 25 cm.

Tabela 25. Ravni sloma maltera i zidnog elementa [34]

Ispitivanje čvrstoće zida na smicanje

Kod zidova zidanih upotrebom krečnog maltera napon prijanjanja je praktično jednak nuli, tako da čvrstoća na smicanje ovisi isključivo od normalnog napona na pritisak na smičuću

površinu i koeficijenta trenja (sile trenja - ox τσµτ += ). Kod zidova koji su uokvireni verti-kalnim i horizontalnim serklažima, granična sila je za nekih dvadesetak procenata veća od sile pri kojoj su se javile prsline.

Karakteristična čvrstoća na smicanje nearmiranog ziđa fvk je ona ispod koje nemamo više od 5% rezultata dobivenih eksperimentom. Priprema se ukupno devet uzoraka i po tri se is-pituju sa naprezanjem od 0,2 0,6 i 1,0 [N/mm2] do dostizanja sloma. Dužina uzorka je između 40 i 70 cm, dok je omjer visine i debljine veći od 2.

Nakon ispitivanja, dobiva se čvrstoća na smicanje fvi prema izrazu:

156

i

ivi A

Ff

⋅=

2max,

gdje je:

Ai - površina horizontalnog presjeka uzorka koji se ispituje

Fpi - vertikalna sila

Fi,max- najveća horizontalna smičuća sila

Prema EC 6, ukoliko ne raspolažemo eksperimentalnim rezultatima, možemo primijeniti sljedeće jednačine za proračun karakteristične čvrstoće na smicanje ziđa zidanog u malteru, uz uslov da su horizontalne i vertikalne sljubnice u potpunosti ispunjene malterom i uzeti manju od dvije vrijednosti:

fvk = fvko + 0,40 σd ili fvk =0,065 fb

ali ne manje od fvko i ne veće od granične vrijednosti iz tablice,

gdje je:

fvko - početna čvrstoća na smicanje nearmiranog ziđa. Ukoliko ne postoje eksperimentalno dobiveni podaci za ovu čvrstoću, tada treba uzeti da je fvko= 0,10 [N/mm2].

σd - računska vrijednost naprezanja na pritisak u zidu u nivou koji se posmatra,uzimajući u obzirkombinaciju opterećenja koja daje najmanje vertikalno opterećenje.

fb - normalizovana čvrstoća na pritisak zidnog elementa

Za proračun karakteristične čvrstoće na smicanje ziđa zidanog u malteru, uz uslov da hori-zontalne i vertikalne sljubnice nisu ispunjene malterom, ali su susjedne površine zidnih el-emenata postavljene jedna uz drugu, uzima se najmanja vrijednost od:

fvk = 0,5fvko + 0,40 σd ili fvk =0,045 fb

ali ne manje od fvko ili 70 % od granične vrijednosti iz tablice. Ako ne postoje eksperimentalno dobiveni podaci za fvko, tada treba uzeti da je fvko=0,1 [N/mm2].

Za ziđe kod koje je sa uskim trakama maltera, barem 30 mm širine u horizontalnim sljub-nicama na oba ruba zidnog elementa, sa vertikalnim sljubnicama koje su potpuno ispun-jene malterom, računska karakteristična čvrstoća na smicanje ziđa koje je zidano u običnom malteru može se odrediti kao najmanja vrijednost:

fvk =

tg

fvko + 0,40 σd ili fvk =0,05 fb

ali ne manje od fvko ili 70 % od granične vrijednosti iz tablice.

gdje je:

g - ukupna širina dviju traka maltera

t - širina ziđa

157

Ako ne postoje eksperimentalno dobiveni podaci za fvko, tada treba uzeti da je fvko=0,1 [N/mm2].

Za tankostjenemaltere koji se koriste sa zidnim elementima od betona sa porama (kalci-jsko silikatne ili betonske) mogu se primjenjivati navedeni izrazi, pridržavajući se ograničenja datih u tabeli za elemente od pečene gline istih grupa te za maltere M10 do M20.

Za lakoagregatne maltere mogu se primjenjivati vrijednosti iz navedenih izraza i ograničenja iz tabele za malter M5.

Zidni elementi Malter fvko [N/mm2]

Granična vrijednost fvk[N/mm2]

grupa 1 – zidni elementi od pečene gline

M10 do M20

M2,5 do M9

M1 do M2

0,3

0,2

0,1

1,7

1,5

1,2

grupa 1 – zidni elementi koji nisu od pečene gline

M10 do M20

M2,5 do M9

M1 do M2

0,2

0,15

0,1

1,7

1,5

1,2

grupa 1 – zidni elementi od prirod-nog kamena

M2,5 do M9

M1 do M2

0,15

0,1

1,0

1,0

grupa 2a –zidni elementi od pečene gline

M10 do M20

M2,5 do M9

M1 do M2

0,3

0,2

0,1

Manja od uzdužne

čvrstoće na pritisak

(vidjeti napomenu)

1,4

1,2

1,0

grupa 2a – zidni elementi koji nisu od pečene gline i grupa 2b – zidni elementi od pečene gline

0,2

0,15

0,1

1,4

1,2

1,0

grupa 3– zidni elementi od pečene gline

M10 do M20

M2,5 do M9

M1 do M2

0,3

0,2

0,1

Bez drugih ograničenja osim onih datih u izrazu

Napomena: Za grupe 2a i 2b zidnih elemenata, uzdužna čvrstoća na pritisak elemenata je ona izmjerena uz koeficijent d koji nije veći od 1. Akose očekuje da uzdužna čvrstoća na pritisak može biti veća od 0,15 fb , uzimajući u obzir raspored šupljina, eksperimenti nisu potrebni.

Tabela 26. Čvrstoća na smicanje nearmiranog ziđa bez aditiva

158

Slika br. 126 Testiranje zidova na smicanje pomoću hidrauličnih presa

Ispitivanje čvrstoće zida na pritisak

Uzorci se, prva tri dana, pokriju polietilenskom folijom sa ciljem da se spriječi isušivanje. Dok se ne provede ispitivanje, uzorci moraju biti u suhoj sredini. Opterećenje se nanosi jed-noliko po cijeloj površini, na vrhu i dnu zida i neprekidno se povećava do dostizanja sloma, obično nakon 15 do 30 minuta. Koriste se četiri ekstenzometra za mjerenje deformacija u vertikalnom smjeru. Američki propisi propisuju drugačije dimenzije prizmi na kojima se vrši ispitivanje i to: visina ne manja od 30 cm, dužina jednaka dužini zidnog bloka, a odnos visine prema dužini kreće se u granicama između 1,50 i 5. Pri ovakvom ispitivanju zida do loma, mogu se desitičetiri karakteristične faze rada.

Slika br. 127 Testiranje zidova na pritisak pomoću hidrauličnih presa

U prvoj fazi, koja odgovara normalnoj eksploataciji ziđa, naprezanja ne proizvode nikakva oštećenja. Povećavanjem opterećenja javljaju se prve sitne pukotine na manjem broju el-emenata. Daljim uvećanjem opterećenja u ziđu se javljaju nove vertikalne pukotine koje se međusobno povezuju i dijele zid u nekoliko manje više odvojenih dijelova. Ukoliko ovakvo opterećenje potraje, ovi dijelovi se definitivno odvajaju i uskoro se dešava lom pri čemu je čvrstoća ziđa uvijek manja od čvrstoće na pritisak pojedinih elemenata zida.

159

Slika br. 128 Ispitivanje zidova na pritisak, zavisnost između čvrstoće zida fz pri pritisku i čvrstoće maltera fm [1] [9] [31]

Specifičan je slučaj zidnih elemenata od betona sa porama, gdje je čvrstoća na pritisak zidnog elementa manja od čvrstoće na pritisak maltera, pa dolazi do potpuno različitog ponašanja.

Slabiji od dva materijala, malter se nastoji pod pritiskom više širiti od zidnog elementa, koji sprečava to širenje, izazivajući u malteru troosno naponsko stanje, omogućavajući na taj način malteru mnogo veće naprezanje na pritisak nego što je to njegova jednoosna čvrstoća na pritisak.

Faktori koji utječu na čvrstoću na pritisak ziđa su: geometrijski odnosi i dimenzije zidnih elemenata, visina prizmi, odnosno ziđa, pojedinačna čvrstoća maltera i zidnih elemenata, odabrani zidni vez, debljina sljubnica, vanjskih dimenzija zidnih elemenata(što je veći manja je čvrstoća),ispunjenost vertikalnih i horizontalnih sljubnica, odnos zapremine i raspored šupljina.

Čvrstoća se računa u odnosu na bruto površinu.

Ukoliko ne raspolažemo eksperimentalnim rezultatima o čvrstoći na pritisak, možemo primi-jeniti, prema EC 6, sljedeću jednačinu za proračun karakteristične čvrstoće na pritisak ziđa zidanog u malteru:

25,065,0mbk ffKf ⋅⋅= [N/mm2]

gdje je:

fb- normalizovana čvrstoća na pritisak zidnog elementa

fm - nominalna čvrstoća na pritisak maltera

K- konstanta [N/mm2]0,10 i ima vrijednost:

• za grupu 1 – 0,50• za grupu 2a – 0,45• za grupu 2b – 0,40

kada je debljina zida jednaka dužini ili širini zidnih elemenata i to za slučaj ako čvrstoća na pritisak maltera fm nije veća od 20,0 N/mm2 niti veća od 2fb. Mjerodavna je manja vrijednost.

160

Ispitivanje čvrstoće zida na zatezanje

Ispituje se kombinovanim vertikalnim i horizontalnim opterećenjem na uzorcima zida.

Karakteristična čvrstoća zida na zatezanje je vrijednost zatezanja pri kojoj dolazi do zatežućeg otkazivanja i može se odrediti eksperimentalnim ispitivanjima zida sa nepromjenjivom verti-kalnom silom i sa horizontalnom silom koja se postepeno uvećava.

Slika br. 129 Ispitivanje zidova na zatezanje

Prema Turnšeku i Čačoviću, izraz za karakterističnu čvrstoću zida je:

( )22

22τσσ kf oo

t +

+−=

dobiven ispitivanjem zida, za slučaj kada je vertikalno opterećenje nepromjenjivo uz poste-pen prirast horizontalne sile.

gdje je:

σ0 - prosječno naprezanje na pritisak

t - prosječno naprezanje na smicanje pri slomu, tj. za H=Hmax.

k- odnos najvećeg i prosječnog naprezanja na smicanje(k≈1,5)

Am - površina presjeka zida (t×L)

t- debljina zida

L - dužina zida

Drugi način ispitivanja bio bi ispitivanje uzorka na dijagonalni pritisak sa rastućom silom pritiska duž jedne od dijagonala.

161

Slika br. 130 Ispitivanje uzorka na dijagonalni pritisak [1] [19] [42]

m

t ANf 0,45≅

gdje je:

N - sila pri slomu

Karakteristična čvrstoća ziđa na zatezanje je ona vrijednost čvrstoće pri kojoj dolazi do otka-zivanja na zatezanje u slučaju kada je zid opterećen istodobno horizontalnim i vertikalnim opterećenjem.

Dinamički testovi na modelima konstrukcija na seizmičkim vibro-platformama

Pored svih navedenih testiranja, potrebno je kod objekata od posebne važnosti uraditi, ukoliko to mogućnosti dozvoljavaju, dinamičke testove ne seizmičkim vibroplatformamana modelima u razmjeri 1:3 najčešće. Ovom testiranju prethode eksperimentalna istraživanja na terenu i u laboratoriji te analitička istraživanja. Metodama prinudnih i ambijentalnih vi-bracija ispituje se na licu mjesta objekat koji je predmet našeg testiranja.

Slika br. 131 Testiranje na vibroplatformi [2]

162

Testove koje treba obaviti prilikom testiranja na vibroplatformi dijelimo u dvije grupe i to:

• Testovi za određivanje dinamičkih karakteristika kao što su vlastite frekvencije, oblik vibracija i koeficijent prigušenja

• Testovi ispitivanja seizmičkog odgovora

ad a) Simulator zemljotresa treba da omogući pokretanje programiranih vibracija, mjerenje i bilježenje vrijednosti pobude i dinamičkog odgovora modela te konačno i obradu poda-taka. Seizmičke pobude odgovaraju vremenskim historijama, registrovanih pomoću specijal-nih akcelerografa u toku dogođenog zemljotresa na nekoj lokaciji. Prije početka ispitivanja seizmičkog odgovora modela konstrukcije, provodi se definisanje početnih karakteristika modela da bi potvrdili sličnost modela sa stvarnim objektom i imali mogućnost upoređivanja dobijenih rezultata. Poslije svake serije testova, kontroliše se osnovna frekvencija modela. Nakon pojave prvih pukotina na modelu se ponavlja testiranje sa prinudnim vibracijama. Uz pomoć elektrodinamičkog pobuđivača, koji se postavlja na vrh modela, testira se frekventni odgovor, a preko njega mehaničke vrijednosti odgovora, odnosno vlastite frekvencije, oblici vibracija i koeficijent prigušenja.

ad b) Dinamičko ponašanje objekta ovisi od njegovih dinamičkih karakteristika i karakteris-tika seizmičkog dejstva.

Dinamičke karakteristike modela se mogu definisati kroz tri različite metode i to:

• test frekventnog odgovora - generiše se harmonijska sila u području frekvencija od 0-30 Hz

• test slobodnih vibracija• test sa impulsnom pobudom, odnosno registracija odgovora konstrukcije na impuls-

no dejstvo

Postoji i mogućnost dva koncepta ispitivanja nelinearnog dinamičkog odgovora i to:

• direktnom aplikacijom seizmičkog udara (jedan forshock i/ili nekoliko afterschock-ova) ili

• postupnim povećavanjem intenziteta kroz seriju zemljotresa.

Rezultati dobiveni prije početka seizmičkih ispitivanja mogu se uzeti kao dinamičke karakter-istike modela u početnom stanju. Kao karakteristična tačka testiranja, može se uzeti trenutak kad su se pojavile prve pukotine, odnosno kao druga karakteristična tačka trenutak kada je došlo do teških oštećenja (pri kraju testiranja).

Analizom rezultata seizmičkog ispitivanja možemo izdvojiti nekoliko faza dinamičkog odgo-vora konstrukcije i to:

• linearni odgovor konstrukcije na pobudu niskog intenziteta,• granicu linearnog područja definisanu pojavom prvih pukotina,• početni stadij nelinearnog područja,• stanje objekta definisano pojavom teških oštećenja.

U svim ovim fazama se određuju spratna pomjeranja koja nam signaliziraju promjene os-novnog sistema.

163

Slika br. 132 Testiranje uzorka zida opterećenog horizontalnim i vertikalnim opterećenjem [16]

Slika br. 133 Rezultati testiranja uzorka zida opterećenog horizontalnim i vertikalnim opterećenjem [43]

Kao dokaz opadanja krutosti modela javlja se smanjenje vlastite frekvencije. Analizom Fou-rievog spektra ubrzanja može se jasno vidjeti da u odgovoru na pobude slabog intenziteta preovladavaju više frekvencije bliske početnoj vlastitoj frekvenciji modela. Povećavanjem intenziteta pobuda mijenja se izgled amplitudnih spektara odgovora, tj. opadaju spektralne amplitude na višim frekvencijama, a rastu i postepeno dominiraju one sa nižim. Ova posma-tranja koristimo za određivanje stepena degradacije krutosti. Distribucija seizmičkih sila po spratovima je promjenjiva u toku seizmičkog dejstva. Zabilježena pomjeranja i ubrzanja po spratovima koristimo da bi proračunali vrijednosti seizmičke i transverzalne sile, odnosno relativna spratna pomjeranja u funkciji vremena.

164

Slika br. 134 Testiranje uzorka ziđa opterećenog horizontalnim opterećenjem [32]

165

INTERVENCIJE NA ZIDANIM OBJEKTIMA UZ UPOTREBU TRADI-CIONALNIH I SAVREMENIH MATERIJALA

Uzroci propadanja zidanih konstrukcija su različiti i kreću se u rasponu od prirodnih djelo-vanja, preko čovjekovog djelovanja, bilo destruktivnog bilo nestručnog u vidu pogrešaka pri projektovanju, graditeljskih pogrešaka, pa do faktora koji pridonose propadanju gradivnog materijala, tj. bolesti građe.

Ovdje je neophodno istaći da intervencija na konstrukciji može biti ne samo u svrhu da se sanira već postojeća šteta nego i radi prevencije mogućih povreda. Intervenisati na kon-struciji možemo sa unapređenjem same konstrukcije, odnosno ojačanjem iste ili redukcijom seizmičkih dejstava, tj. disipacijom energije.

Svaka intervencija ima za posljedicu neke promjene, koje dalje uzrokuju gubitak dijela autentičnosti objekta, stoga treba biti jako pažljiv kod donošenja odluke o preventivnim inter-vencijama. Potrebno je uzeti u potpunosti u obzir rizik od moguće pojave dejstava (najčešće seizmičkih sila) na posmatrani objekat te nakon toga donijeti odluku da se interveniše ili ne. [44]

Načini sanacije pojedinih elemenata zidanih konstrukcija

Odluci o načinu sanacije objekta prethodi:

• izlazak na teren i detaljna analiza zatečenog stanja, • uvid u postojeću tehničku dokumentaciju, • provjera uklapanja predviđenih intervencija i ojačanja u postojeću konstrukciju

gabaritima, ali i konstruktivno, odnosno da li predviđeno rješenje uvažava zahtjeve konstrukcije koji se odnose na namjenu.

Ovaj postupak, rekli bismo idejnog usaglašavanja predviđenih intervencija sa stanjem na terenu, pomoći će nam da izbjegnemo pogreške koje će voditi naknadnim skupim inter-vencijama. Odluka da se interveniše na konstrukciji mora biti posljedica pažljive procjene sigurnosti konstrukcije u trenutku kada je analiziramo (trenutno stanje). Opseg i vrsta inter-vencije moraju biti izbalansirani u cilju da se ostvari novi nivo sigurnosti. Istu vrstu problema moguće je riješiti na više načina gledajući istovremeno opći projekat i specifične tehnike koje ćemo usvojiti.

Odluka o načinu rješavanja problematike sanacije i rekonstrukcije ovisi prije svega od:

• seizmičke zone lokacije na kojoj se objekat nalazi, • tipa i nivoa povreda,• vremena koje nam je na raspolaganju za intervenciju, • raspoložive opreme, • ekonomskih kriterija i • stepena zahtijevane sigurnosti.

Filozofija restauracije nastoji da privileguje reverzibilne intervencije u cilju da dozvoli even-tualne zamjene u budućnosti. U principu ova filozofija je korektna, uzimajući u obzir da procjene nisu uvijek pouzdane i iz tog razloga, čini se korisno dopustiti mogućnost da se ispravi ili da se primijene bolje tehnike i materijali ukoliko budu razvijeni.

166

NIZ POSTUPAKA NA REKONSTRUKCIJI, SANACIJI I

OJAČANJU OŠTEĆENIH OBJEKATA

INŽENJERSKA POSMATRANJA:

PRIRODNA I LABORATORIJSKA ISTRAŽIVANJA

geometrija, tipologija i materijali

Procjena štete na materijalima Analiza strukturalnih povreda (pukotine, naginjanje i sl.)

Procjena nivoa sigurnosti konstrukcije

TEMPIRANJE RASTEREĆENJAPOTPUNO RUŠENJE OBJEKTA

TOTALNO DJELOMIČNO KOMBINOVANO

REKONSTRUKCIJA, SANACIJA I OJAČANJE POJEDINIH ELEMENATA OBJEKTA

REKONSTRUKCIJA, SANACIJA I OJAČANJE VEZA MEĐU POJEDINIM ELEMENTIMA

OBJEKTA

Tork

retir

anje

Inje

ktira

nje

AB o

mot

ači

Pred

napr

ezan

je

Potp

una

zam

jena

el

emen

ata

Ute

zanj

e

Ugr

ađiv

anje

čel

ični

h fik

sato

ra

Post

avlja

nje

klin

ovau

ho

rizon

taln

im sp

o-jn

icam

a pa

nela

USPOSTAVLJANJE PROSTORNE KRUTOSTI KONSTRUKCIJE

Serklažima Montažnim armirano-betonskim okvirima

Prethodno napregnutim čeličnim skeletom

Grafikon 23. Šema radova na rekonstrukciji, sanaciji i ojačanju teško oštećenih značajnih objekata [1]

167

Intervencije koje radimo kod zidanih konstrukcija s ciljem ojačanja postojećeg sistema su:

• Redukcija seizmičkih efekata ograničavanjem prenošenja energije, a to je najskuplja i najzahtjevnija intervencija. Intervenišemo na temeljnoj konstrukciji ili pak samo na pojedinim, osjetljivim dijelovima objekta. Kontrolišemo procenat rasute energije, tako da konstrukcija apsorbuje dio energije, adekvatan svojoj otpornosti. Rezonan-cija se može izbjeći redukcijom čvrstoće uz rizik od prekomjernih pomjeranja, koji obično prate ovakve zahvate.

• Redukcija indukovanih sila redukcijom masa posebno na najvišem nivou.• Vertikalnim i horizontalnim vezama moguće je uvećati čvrstoću na savijanje zidanih

konstrukcija.• Poboljšanje nosivosti temeljne konstrukcije proširenjem temelja ili nekom vrstom

podupiranja. • Izbor materijala, dodavanjem novih konstruktivnih elemenata u svrhu ojačanja

postojećeg sistema.• Kod lukova i svodova sa radijalno postavljenim zidanim elementima nisu potrebna

posebna ojačanja. Međutim, ukoliko je došlo do nedozvoljenih pomjeranja po-jedinih elemenata ili je malter jako slabe kvalitete(javljaju se pukotine), neophodno je uraditi injektiranje. [1]

Očekivano ponašanje novog sistema s obzirom na promjenu krutosti

Predviđanje i razumijevanje ponašanja konstrukcije su segmenti koji u mnogome određuju problem projektovanja konstrukcija, posebno danas kada se napušta deterministička filozo-fija pristupa pouzdanosti konstrukcije.

Zaista, kada hoćemo dokazati granično stanje nosivosti i duktilnosti konstrukcije nakon inter-vencije neophodno je odrediti neke karakteristike ovakve konstrukcije kao što su nosivost, širina prslina, pomjeranje i sl. uz poznavanje načina prenosa opterećenja, čvrstoće postojećih materijala, uvećanja otpornosti uzrokovano vezama dodatih materijala sa postojećim.

Neophodno je koristiti koeficijent netačnosti modela kada radimo procjenu nosivosti ovakvih objekata. Inače se koriste dva pristupa u ovakvim procjenama i to analitička procjena nosivo-sti utemeljena na fizičkom modelu i pojednostavljena procjena nosivosti vezana za praktična pravila.

U svim proračunima kao jedna od pretpostavki se uzima da su stropne tavanice beskonačno krute u svojoj ravni i na odgovarajući način spojene sa zidovima, te je ostvarena prostor-na povezanost koja nam omogućava raspodjelu horizontalne sile i na tavanice. Sa drvenim stropovima ovo nije moguće postići. [1]

Unošenjem beskonačno krutih tavanica samo u pojedine spratove kamenih zgrada ne postiže se pozitivni efekat. Potrebno ih je unijeti u svaku od etaža. Mogućnosti analize zidanih kon-strukcija su se višestruko uvećale upotrebom najnovijih softverskih paketa namijenjenih statičkom proračunu istih, kao i uvećanjem baze eksperimentalnih rezultata.

Jednostavniji način, sa zadovoljavajućim stepenom tačnosti bio bi postupak zasnovan na određivanju anvelope nosivosti zidova kod monotono rastućeg horizontalnog opterećenja uz pretpostavljene početne mehaničke osobine zidova (E, G, duktilitet i sl). Dobivena se anvel-opa upoređuje sa očekivanim seizmičkim djelovanjem koje je proračunato, npr. korištenjem spektra odgovora. Složeniji način bi bila dinamička analiza u kojoj akcelogrami definišu zad-

168

anu pobudu na osnovu koje se proračunava odziv zidane konstrukcije. Ovdje je teže mod-eliranje nosivih elemenata, osobito postelastičnog dijela. Ukoliko modele zgrada ispitujemo na seizmičkoj platformi (shakingtable), moguće je naknadno variranjem više parametara definisati seizmičke modele koji će dati odgovor koji poprilično odgovara odgovoru ispitanog modela. Ukoliko radimo predviđanje odgovora dinamičkim proračunom bez eksperimental-nih rezultata, mogućnost uspjeha može biti samo slučajna.

Da bi se ostvarila prostorna povezanost nosivih konstruktivnih elemenata kod zidanih kon-strukcija, neophodno je poduzeti odgovarajuće mjere, kojim bi se postigla i odgovarajuća seizmička otpornost istih. [1]

Konstruktivne mjere o kojima je riječ mogu biti sljedeće:

• Projektovanje neophodnih izmjena u konfiguraciji zgrade sa novim razdjelnicama, pomjeranjem koncentrisanih masa, ostvarivanjem povoljnije dispozicije zidova i sl.

• Ostvarivanje bolje povezanosti međusobno okomitih zidova uz pomoć odgovarajućih čeličnih sidara, duž vertikale, koja omogućavaju prostorno zajedničko djelovanje zi-dova i sprečavaju njihovo prevrtanje van vlastite ravni. Potrebna površina armature se proračunava tako da može preuzeti u potpunosti smičuću silu po vertikalnom spoju dvaju zidova, kao i zatežuću silu koja bi nastala prevrtanjem zida izvan ravnine.

• Uvećavanje duktilnosti i čvrstoće zidova na jedan od sljedećih načina: injektiranjem, torkretiranjem, dodavanje armirano-betonskog sloja kao obloge, prednaprezanjem, djelomičnim armiranjem, zamjenom slabih nosivih elemenata sa novim, doda-vanjem konstrukciji novih nosivih elemenata i sl.

• Uklanjanje starih oštećenja zidane konstrukcije.• Fizičko povezivanje stropova i zidova. Na taj način ostvarenom vezom se sprečava

prevrtanje zidova okomito na vlastitu ravninu te na taj način postiže da «reaguju» u vlastitoj ravnini. [1]

Brojni su faktori koji utječu na konačnu odluku o ovim mjerama kao što su, npr. seizmička zona u kojoj se objekat nalazi, stepen oštećenja objekta i postojeća otpornost istog, arhitek-tonsko rješenje, konzervatorski uslovi i sl.

U područjima visokog stepena seizmičnosti ne možemo računati samo na trenje kod savla-davanja mogućeg međusobnog pomjeranja monolitnih tavanica i zidova, te je neophodno ubaciti odgovarajuće veze u vidu sidara na mjestima spoja tavanica i zidova.

Efekat ovakvih intervencija na zidanim konstrukcijama moguće je provjeriti računskim pu-tem, ali se ipak najvjerodostojniji rezultati dobivaju eksperimentalnim putem.

Funkcija oštetljvosti predstavlja ovisnost troškova popravke oštećene zgrade i intenziteta zemljotresa. Troškovi popravke oštećene zgrade mogu se izraziti kao procenat cijene koštanja nove zgrade. Ovaj odnos se naziva koeficijent oštećenja. I pored velikog stepena oštećenja isplati se intervenisati na zidanim zgradama sa ciljem da im se da odgovarajuća sigurnost i stabilnost. U slučaju da podižemo novu zgradu, potrebno je računati sa troškovima rušenja i odvoza otpadnog materijala.

U slučajevima kada konzervatorski uslovi ne dozvoljavaju zamjenu postojećih mekih tavanica sa krutim, npr. armirano-betonskim tavanicama,konstruktor se nađe u situaciji kada treba odrediti seizmičku krutost(otpornost) konstrukcije, iako sam postupak nije preciziran propi-sima. Kao potvrda opadanja krutosti modela javlja se smanjenje vlastite frekvencije.

169

Ukoliko želimo provesti procjenu stanja konstrukcije, neophodno je prikupiti odgovarajuće ulazne podatke u koje svrstavamo:

• konstrukcijski sistem,• promjene na konstrukciji koje mijenjaju ponašanje konstrukcije,• podaci o temeljima objekta,• dimenzije i osobine poprečnih presjeka pojedinih elemenata konstrukcije i• osobine materijala.

U novije vrijeme koriste se metode bez razaranja kojima se ispituje stanje konstrukcije mjer-enjem vlastitih frekvencija. Promjena frekvencija je u uskoj vezi sa promjenom ključnih fizikalnih osobina konstrukcije, kao što su krutost, masa i prigušenje. Naime, kao posljedica pojave pukotina i propadanja materijala javlja se promjena frekvencije i vlastitih vektora konstrukcije.

Mjere koje se poduzimaju u cilju zaštite od zemljotresa podrazumijevaju poboljšanje karak-teristika materijala (injektiranje i sl), ojačanje pojedinih elemenata konstrukcije, ukrućenje temelja ili ograničenje pomjeranja.

Iznalaženje tehničkog rješenja za sanaciju konstrukcije je kompleksniji i delikatniji posao od projekta novog objekta, jer veoma često neki od bitnih elemenata konstrukcije ne mogu se utvrditi prije početka izvođenja radova intervencija, kada se suočavamo sa novim nepozna-tim podacima otkrivenim na licu mjesta.

Kriterij izbora mora biti vođen ne samo sa konstruktivnom djelotvornošću i ekonomijom, već i sa poznavanjem tehnike i tehnologije korištene u konstrukciji spomenika i poštujući originalnu koncepciju. Ovaj aspekt, skupa sa onim što će biti rečeno u sljedećim paragrafima, mora uvijek biti prisutan u svakom projektu koji se tiče očuvanja kulturne baštine.

Historijske vrijednosti i sigurnost

Spomenik je dragocjena stvar, koja se mora poštovati i mijenjati što je moguće manje. Ova razmatranja mogu voditi do kontradiktornih odluka, ponekad prihvatajući veći stepen rizika u cilju da da se izbjegne ili ograniči izmjena originalne koncepcije. Dilema je da li prihvatiti minimalnu intervenciju koja, usljed nesigurne procjene sigurnosti, može otkriti samu sebe kao nedovoljnu ili kasniti u donošenju odluke, da bi se imalo dovoljno vremena za veće i dublje proučavanje i istraživanje. [1]

Neke upute kojih se treba pridržavati u slučaju sanacije historijskih objekata su:

• Zadržaće se historijske osobine funkcija konstrukcije ili će biti određen novi način upotreba koja zasniva minimalnu promjenu karakterističnih materijala, osobina, prostora i prostornih relacija, izbjegavajući njihovu promjenu.

• Promjene koje su urađene i dobile određeni historijski značaj bit će zadržane.• Promjene historijskih osobina bit će radije popravljene nego zamijenjene. • U slučaju kada su promjene značajnog intenziteta i zahtijevaju uklanjanje postojećih

dijelova, novi dijelovi se moraju poklapati u dizajnu, boji, teksturi i ako je moguće materijalu.

• Kada je neophodno djelovati hemijskim ili fizičkim tretmanom na historijsku kon-strukciju, tada će to biti urađeno na što je moguće pažljiviji način, ali nikada na način da tretman uzrokuje oštećenje postojeće konstrukcije.

170

• Arheološka nalazišta moraju biti zaštićena i očuvana. • Novi dodaci (dogradnje), vanjske promjene ili odgovarajuće nove konstrukcije

ne smiju uništiti historijski materijal, osobine objekta i prostorne odnose koji su karakteristični, tako da, ako bi bili uklonjeni u budućnosti, ostavljaju netaknutu os-novnu formu i integritet historijskih osobina.

• Treba da je jasno šta je historijsko, a šta novo. • U slučaju promjene materijala treba pronaći kompatibilan zamjenjujući materijal.• Sanacija zidova zidanih konstrukcija kroz sanaciju maltera radi se u slučajevima

razorenog maltera, pukotina u čvorovima, vlažnih zidova uz pažljivo uklanjanje oštećenog maltera da ne bi oštetili ziđe.

• Kod sanacije krovova se ne preporučuje uklanjanje većeg dijela krova sa ciljem da bi se ponovo izgradio u novom materijalu sa željom da se formira uniformni ili »unaprijeđeni« izgled. Treba obezbijediti odgovarajuće sisteme sidrenja za krovnu konstrukciju kako bi je štitila od vjetra i prodiranja vlage.

Konstruktivni sistem objekta se može zaštiti i održavati i čišćenjem oluka, zamjenom hidroi-zolacije krova, održavajući u zdravim uslovima ziđe, drvo, i metal i osiguravajući da su dijelovi konstrukcije zaštićeni od insekata. U slučajevima kada se u objekat uvode novi mehanički ili električni sistemi, nastoji se minimizirati broj novih rupa i izlaza u nosivoj konstrukciji.

Nema jasnog razgraničenja između pojmova sanacije i rekonstrukcije, s obzirom na to da se u tim okvirima pojavljuju termini poput: adaptacija, revitalizacija i sl.

Sanacija, prema svom izvornom poimanju, podrazumijeva dovođenje neke stvari - u ovom slučaju objekta, ili jednog njegovog dijela, odnosno pojedinačnog elementa koji je zbog nekih nepoželjnih djelovanja, oštećen, pa mu je funkcija upitna - u prvobitno stanje.

Rekonstrukcija pak, kako i naziv sugeriše, podrazumijeva ponovno konstruisanje nečega, u ovom slučaju nosivih struktura arhitektonskih objekata, za koje moraju postojati valjani ra-zlozi.

Očigledno je da takvo poimanje problema rekonstrukcije zahtijeva jasno preciziranje, u smislu određenja na koje dijelove objekta se to odnosi. Ovo je pak moguće samo ako je unaprijed definisana namjena, odnosno funkcija objekta kao cjeline. U užem smislu, pojam rekonstrukcije može se shvatiti i kao ponovno revitalizovanje nekadašnje, a sada uništene, strukture.

Dok su ciljevi sanacije, prema iznesenoj definiciji potpuno jasni, to se za rekonstrukciju(e) nikako ne može tvrditi.

Naime, potreba za rekonstruisanjem oštećenog, ali ne samo oštećenog, objekta može biti uslovljena veoma različitim potrebama:

• promjena namjene i u vezi s tim gabarita,• dodavanje novih nosivih elemenata zbog prvobitno neadekvatne dispozicije,• zamjena materijala itd.

Sanacija sa ojačanjem jeste podvarijanta sanacije i rekonstrukcije, jer se nalazi negdje između ta dva zahvata.

Riječ je o potrebi da se konstruktivni elementi koji su teže oštećeni, bez njihove zamjene (konverzije), ojačaju kako bi mogli služiti prvobitnoj namjeni.

171

Taj postupak može biti dosta složen, prvenstveno sa stanovišta realizacije – izvođenja, zbog nedostupnosti, ali i potrebe za rasterećenjem, koje opet za sebe predstavlja dodatni postu-pak koji zahtijeva, ukoliko se ne radi o elementu manjeg značaja za cijeli sistem ili rutinskim radovima, dodatnu analizu, pa i proračun sa pratećim skicama.

Prilikom projektovanja ovakvih radova često se mijenja statička šema i konstruktivni koncept oštećenog elementa, što opet navodi na zaključak da se radi o postupku koji je između san-acije, u klasičnom smislu, i rekonstrukcije.

Kada se sagledaju sve tri varijante radova, jasno je da konstrukter mora da, pored valjanog uvida na licu mjesta i sagledavanja cjeline konstruktivnog sklopa, uzimajući u obzir i vrste upotrebljenih materijala, karaktera nosivog tla i slično, razmotri, na osnovu saznanja o uzro-cima povreda statičko-konstruktivnu poziciju konstrukcije. [44]

Ovo se prvenstveno odnosi na promjenu - opadanje (degradaciju) njene krutosti, posebno ako su uzroci povreda ratna dejstva, eksplozije plina, dinamički udari od teškog prometa i posebno seizmička dejstva.

Tome treba pridružiti i mogući gubitak ostvarenog ili neostvarenog, ali u svakom slučaju poželjnog i u nekim slučajevima zahtijevanog, duktiliteta.

Općenito uzevši, može se smatrati da je nastupila kvalitativna promjena mehaničkih osobina ugrađenih materijala, pa time i cijelog sistema.

U takvim okolnostima može se sa dovoljnom sigurnošću smatrati kako su presjeci takvih el-emenata dovedeni do graničnog stanja nosivosti i upotrebljivosti ili barem nekog stanja koje je sasvim blisko tome. Dakle, pored promjene krutosti, treba razmotriti realnu mogućnost pojave zaostalih napona i deformacija u elementima.

Sve su to, između ostalog, razlozi insistiranja u teorijskom dijelu na pomenutim kategori-jama, jer samo njihovim poznavanjem mogu se ostvariti uspješna i ekonomična rješenja.

Kod svih ovih intervencija na objektu potrebno je provesti optimizaciju troškova početnih ulaganja i smanjenja troškova održavanja koje možemo očekivati.

Međutim, u slučajevima kada se utvrdi da je stepen oštećenja konstrukcije toliki da je nije moguće popraviti ili je dio konstrukcije, u drastičnijim slučajevima cijela konstrukcija uništena, potrebno je izgraditi novu konstrukciju. Ukoliko se odlučimo za ponovnu izgradnju oštećene konstrukcije, potrebno je uraditi određene analize koje će pokazati da li ćemo podizati konstrukciju istoga tipa kao ova koja je oštećena (srušena) eventualno ojačanu ili podizati objekat sa novim konstruktivnim sistemom, imajući u vidu dejstva i posljedice na konstrukciju koja je ranije egzistirala. Neophodno je pri tome imati u vidu postojeći konstruk-tivni sistem, materijale od kojih je konstrukcija izgrađena, funkciju konstrukcije, utjecaje koji na nju djeluju, odnosno koji su djelovali, kao i uzroke oštećenja.

Naglašena aktuelnost ovih intervencija kod nas može se objasniti ne samo izuzetnim ratnim razaranjima i njihovim posljedicama, nego i velikom nebrigom za ovakve objekte, njihovom neodržavanju, neblagovremenoj sanaciji ranijih manjih oštećenja, kao i nekorektnim inter-vencijama u slučajevima promjene namjene ovakvih objekata kroz postupke otvaranja novih otvora, pregrađivanja, dograđivanja i sl. Najbolji i nezamjenjiv način intervencije na zidanim objektima je permanetno održavanje. Održavanje podrazumijeva skup aktivnosti koje se provode tokom projektovanog vijeka građevine, sa ciljem da omoguće postizanje zahtjevane pouzdanosti. [45]

172

U najvećem broju slučajeva sanacija značajno oštećene konstrukcije je složeniji posao i od podizanja novog objekta. Kod nove konstrukcije raspolažemo odgovarajućim podacima na osnovu kojih se konstrukcija projektuje i dimenzioniše, a kod oštećene konstrukcije po-datke treba ponovo provjeravati, analizirati i upoređivati sa stanjem oštećene konstrukcije. U slučaju zemljotresa potrebno je osigurati da oštećenja budu ograničena i ljudski životi zaštićeni. Za objekte značajne za zaštitu ljudi treba osigurati upotrebljivost i nakon zeml-jotresa.

Revitalizacija je složeni zahvat rekonstrukcije, konsolidacije i modernizacije objekata sa ciljem promjene načina korištenja objekta.

Vrlo često se javlja i potreba sa obimnim zahvatima sanacije, rekonstrukcije, ojačanja i re-vitalizacije istovremeno usljed pojave različitih oštećenja na objektu, potrebe promjene unutrašnjih gabarita, zbog promjene namjene, uvođenjem u objekat savremenih instalacija i opreme i sl.

Odnos prema objektima koji se podvrgavaju sanaciji i rekonstrukciji treba biti kao odnos ljekara prema pacijentima, teško ili lakše oboljelim.

Koncentrišući se na predmet sanacije ili nekog drugog postupka, određenog nakon prvog pregleda objekta, može se desiti da se zanemari neko manje izraženo oštećenje otkriveno u toku izvođenja zahvata (dakle, neophodan je stalni oprez i posmatranje). Problemi koji mogu otežati intervencije na objektu su moguće prisustvo korisnika, instalacije i vodovi oko objekta.

Tehničko-tehnološka rješenja i organizacija izvođenja radova – principi i pristup

Prilikom odabira određenog tehnološkog postupka potrebno je voditi računa o mogućoj br-zini građenja pa iz tog razloga vršiti odabir takvih postupaka koji nemaju tehnoloških pauza. Važno je da pri odabiru postupka imamo što je moguće manji broj mokrih procesa koji izisku-ju odgovarajuće tehnološke pauze koje same po sebi povećavaju vremensko trajanje radova u cjelini. Iz ovog razloga preferirati upotrebu takvih materijala koji uslovljavaju suhe procese građenja, a to su krupni elementi za ugrađivanje na bazi siporeksa, durisola, heraklita, gipsa i ploča na bazi drvenih proizvoda. Kod toga treba strogo voditi računa o otpornosti na požar primjenjivanih materijala.

Prvi korak je utvrditi stanje i kapacitet instalacija, a posebno u pogledu zastarjelosti sistema i nedostatka pojedinih vrsta savremenih instalacija. Postojeći kapacitet instalacija u prin-cipu ne zadovoljava buduće potrebe i potrebno je povećanje kapaciteta i osavremenjivanje postojećih instalacija, kao i uvođenje novih koje zgrada do rekonstrukcije nije imala (ugrad-nja dizala, uvođenje zemnog gasa, termičkih instalacija ventilacije i klimatizacije, ugrađivanje nove i savremenije opreme i dr).

Princip je izbjegavanje upotrebe teških materijala i konstrukcija, posebno kod nadograd-nji, da ne bi došlo do preopterećenja postojećih konstrukcija, a posebno tla ispod temelja zgrade.

Propisi koji se odnose na konstrukterske zahtjeve, a posebno na postizanje aseizmičnosti objekta, zatim urbanistički uslovi kod rekonstrukcija vanjskog izgleda ili eventualnih nado-gradnji česti su razlozi za određena tehničko-tehnološka opredjeljenja.

173

Rokovi za izvođenje su kratki, radove je neophodno izvoditi u više smjena, ako je to moguće neprekidno, mada ograničavajući faktor može biti lokacija objekta u užem urbanom području, što je najčešće slučaj. Cjelokupnu realizaciju objekta neophodno je svesti na što je moguće manji broj aktivnosti radi lakšeg planiranja dinamike izvođenja.

Princip je kontinuirana kontrola kvaliteta izvedenih radova, posebno kada su u pitanju skrivene konstrukcije i radovi koje je kasnije teško ili nemoguće provjeriti. Ovo se odnosi i na kontrolu ugrađenih materijala kroz certificiranu dokumentaciju da bi se mogao dokazati postignuti kvalitet radova i ugrađenih materijala.

Potreba uspješnog deponovanja materijala potrebnih za izvođenje radova, s obzirom na to da najčešće imamo slučaj raspolaganja sa minimalnim prostornim mogućnostima, iziskuje potrebu izvrsne organizacije dostave materijala koja uslovljava kvalitetno planiranje. Ovdje je neophodno dati prioritet korištenja centralnih pogona i skladišta materijala.

Na temelju analiza, provedenih istraživačkih radova, dobivenih rezultata istraživanja utvrđuje se metoda i način rekonstrukcije ili sanacije u smislu ojačavanja primarnih konstruktivnih sk-lopova i elemenata konstrukcija cijelog objekta.

U praksi postoji veliki broj tehnoloških postupaka, različitih metoda i načina sanacije postojećih elemenata primarnog sistema. Koji postupak će biti primijenjen ovisi od stepena oštećenja na konstrukciji, uslovima pristupa oštećenim elementima, raspoloživoj opremi, kao i samog projektnog rješenja rekonstrukcije ili sanacije.

Sanacijom i ojačanjima konstruktivnih elemenata projektant treba da zadovolji osnovno rješenje za povećanje nosivosti saniranih elemenata konstrukcije i da novi elementi koji su uvedeni u sistem moraju biti adekvatno povezani i ukomponovani sa postojećim sistemima konstrukcija objekta.

Kod zahvata rekonstrukcija, sanacija sa ojačanjima postojećih elemenata ili uvođenjem novih elemenata u konstrukciju, u potpunosti moraju biti zadovoljeni kriterije koji se odnose na arhitektonsko-historijsku vrijednost i integritet objekata.

Privremena stabilizacija

Ovo se prvenstveno odnosi na teško oštećene zidove (opeka, kamen) koji su dobili otklon od vertikale. Njihovo stabilizovanje, ako je donijeta odluka o sanaciji, je od prvorazrednog značaja prvenstveno iz razloga sigurnosti za sljedeće radove, a i zbog toga što se to može smatrati prvom fazom njihove konačne sanacije. Ukoliko se nosivi elementi konstruktivnog sistema teško oštećenih objekata karakterišu uočljivim gubitkom stabilnosti povezanim sa zaostalim deformacijama, koje sugerišu na mogućnost urušavanja, oni se ne mogu koristiti ni za privremenu eksploataciju i moraju biti podvrgnuti djelomičnoj ili potpunoj demontaži. Dakle, ovdje je riječ o privremenim mjerama za stabilizaciju, kojima se treba preduprijediti mogućnost daljnjeg urušavanja objekta i stvaranjem uslova za naredne radove. Ukoliko otk-lon vrha zida iz vertikale premašuje 1/3 njegove debljine (d), tj. ako je (δ>1/3d), a prisutne su pouzdane veze sa tavanicom, takav zid se privremeno stabilizuje postupkom postupnog učvršćivanja. Ako pak taj otklon ne premašuje 1/3 debljine zida (δ≤ 1/3d), zid se održava uz uslov prisustva sigurnih veza sa tavanicama ili nedeformisanim zidovima. U suprotnom, zid mora biti postupno stabilizovan. Pri otklonu manjem od 1/6 debljine (d) zida, stabilizacija nije potrebna. Uvijek se u slučajevima ukrućivanja stropne konstrukcije ili ubacivanja novih elemenata mora biti dovoljno oprezan. Konstrukciju je pri zamjeni potrebno rasteretiti, a kod podupiranja paziti da se dijelovi konstrukcije ispod ne opterete pretjerano.

174

Stoga su na slici ispod šematski prikazani ti radovi na primjerima zidanih objekata, starijeg načina gradnje koji su upravo na našim prostorima masovno zastupljeni.

Slika br. 135 Privremena stabilizacija-detalji, L’Aquilla [47]

175

Slika br. 136 Privremena stabilizacija – detalji, L’Aquilla [47]

176

Slika br. 137 Privremena stabilizacija nakon zemljotresa, Abruzzo [46]

Intervencije na zidanim objektima

Poglavlje o materijalima u ovom udžbeniku podijeljeno je na dvije osnovne grupe i to:

1. Grupa tradicionalnih materijala – koji su dominirali do sredine 19. stoljeća: kamen i materijali porijeklom od gline (opeka, keramika, blokovi) i sl. i pomoćni tradicion-alni materijali (drvo željezo)

2. Savremeni materijali - nakon sredine 19.stoljeća

Prema ovom prijedlogu (prema periodu razvoja arhitekture i tehničko-tehnoloških dostignuća) podijeljene su i intervencije na zidanim objektima s obzirom na to da se radi o različitom pristupu intervencija.

Posebno poglavlje na kraju pregleda intervencija na zidanim objektima uz upotrebu savre-menih materijala je posvećeno intervencijama na temeljima i temeljnom tlu, kao izuzetno osjetljivoj problematici.

Intervencije na zidanim objektima uz upotrebu tradicionalnih materijala

Intervencije na zidanim objektima uz upotrebu opeke

Koristi se uglavnom za pritisnute nosive elemente kao što su: zidovi, stubovi, temelji, pot-porni zidovi, kupole, lukovi i sada manje za svodove. Prednosti su: povoljna cijena, niska čvrstoća-deformacija 2-30 Mpa, otporni na vatru, koriste se za zvučnu izolaciju (cavity wall), atraktivnog je izgleda, krta, jako slaba na zatezanje i djeluje efektno. Nedostaci su: srednja vrijednost modula elastičnosti 10 000-25 000 MPa, velika težina, nije vodonepropusna i sl. Prilikom izvođenja novih zidova od opeke ili kamena, potrebno je obratiti pažnju na njihovo vezivanje sa postojećim.

177

Potrebno je odmah istaći da, kada je riječ o intervencijama na objektima visokogradn-je, donošenju odluke o načinu i vrsti upotrebljenog materijala, mora prethoditi analiza o ekonomskoj svrsishodnosti takvih postupaka, s obzirom na to da ovi radovi, u pravilu, izisku-ju znatne troškove i kvalifikovanu radnu snagu. Također je činjenica kako se sa malo prostora i pažnje posvećuje pripremnim i privremenim radovima na poslovima sanacije oštećenih objekata visokogradnje, a oni su itekako važni, kako sa stanovišta obezbjeđenja od daljnjeg urušavanja, tako i zbog učešća u konačnoj cijeni tih radova. Procjenjuje se da se na rekon-strukcije postojećih građevina troši 25 % sredstava u odnosu na troškove izgradnje novih građevina (U.S. Census Bureau 1998). I pored velikog stepena oštećenja kod objekata kul-turnog naslijeđa, mora se intervenisati na zgradama sa ciljem da im se da odgovarajuća sigurnost i stabilnost. Izbor optimalnog oblika poprečnog presjeka i statičke šeme konstruk-tivnih elemenata, pri sanacijama i rekonstrukcijama, u velikoj mjeri ovisi od dostupnosti, pa prema tome i mogućnosti njihove ugradnje. Da bi ispunio postavljeni zadatak - optimalan iz-bor konstruktivnih elemenata, pri sanaciji i rekonstrukciji, projektant - konstrukter mora pos-jedovati veoma širok spektar teorijskih i praktičnih saznanja. Prema teoriji plastičnosti, pro-jektant se ne vodi postupkom istraživanja aktuelnog stanja konstrukcije nego proučavanjem na koji način konstrukcija može kolabirati.

Deformacija obostrano uklještenog zida kod horizontalnog opterećenja

Sile zatezanja se u nekim konstrukcijama pojavljuju i u obimnim zidovima (horizontalne kom-ponente potporne konstrukcije kupole - trompe - sferni svodovi). Za preuzimanje ovih sila zatezanja nisu ugrađene željezne zatege. Uravnoteženje ovih sila zatezanja (između dva ugla zida) može se objasniti međusobnim povezivanjem kamenih blokova po principu puno-praz-no, jer između pojedinih slojeva kamenih blokova (horizontalnih sljubnica) vlada značajna okomita sila pritiska kojom se aktivira otpor trenja.

Slika br. 138 [27]

Horizontalne drvene grede zvane hatule u uzdužnom smjeru mogu preuzeti značajnu veličinu sile zatezanja (također i izvjesnu veličinu momenta savijanja) i one doprinose sigurnosti zida u pogledu prenošenja horizontalnih sila zatezanja. Jako je značajno za ove drvene el-emente da se oni na mjestima svog spajanja, u uglovima, čvrsto povežu, kako bi ovi elementi zajednički činili zatvoreni (četverokutni, eventualno višekutni) prsten kako se to vidi na slici.

Drvene (hatule) i/ili željezne spone služe za pojačanje cjelovitosti ovog tipa konstrukcije kao i za sprečavanje bočne nestabilnosti ziđa zbog horizontalnih seizmičkih opterećenja koja se javljaju izvan ravnine konstrukcije.

178

Slika br. 139 Hatule u zidanim konstrukcijama [1]

Međutim, u nekim objektima u zidu ispod kupole (zid osmokutne kupole za prijelaz na kvadratni obimni zid) vidljive su vertikalne pukotine u sredini osmokutne stranice zida. One su vjerovatno nastale usljed nepostojanja zatege (istruhla hatula). Rješenje za sanaciju ove konstrukcije je moguće u vidu čelične zatege sa vanjske strane donjeg nivoa kružnog obima kupole, koja će preuzeti radijalne horizontalne sile potiska kupole.

Slika br. 140 Oštećenja kupola nastala dejstvom horizontalnih sila [27]

Slika br. 141 Oštećenja kupola nastala dejstvom horizontalnih sila [1]

Ako bi se ukazala potreba postavljanja horizontalnih zatega na određenim visinama, onda je prostor praznih kanala, ostao nakon nestanka drveta hatula, pogodno mjesto za postavljanje zatega od čelika ili žica za horizontalno prednaprezanje. U vertikalnim obodnim zidovima, u većini slučajeva, nisu vidljive pukotine u zidu, koje su se pojavile zbog nestanka hatula, što ukazuje na vjerovatnoću da su se horizontalne sile uravnotežile unutar samog zida.

179

Intervencije na zidanim objektima preziđivanjem i ponovnim zidan-jem

Zidovi mogu biti oštećeni i na način da su promijenili svoj raniji vertikalni pravac. Ovakve nepravilnosti se javljaju zbog dejstva horizontalnih sila u pravcu okomitom na ravninu zida, kada horizontalni oslonci ne preuzimaju horizontalne reakcije zida i zid se deformiše u smje-ru svoje manje otpornosti. Ovakvo oštećenje se sanira na način da se ostvari zadovoljavajuća veza zid-strop. Statičkim proračunom pokazujemo da li je potrebno intervenisati i na hori-zontalnoj konstrukciji objekta da bi preuzela reakcije.

Također, oštećenja na zidu mogu nastati na zidnoj konstrukciji usljed neodgovarajućeg kva-liteta materijala za zidanje ili je pak materijal degradiran usljed djelovanja atmosferskih i drugih fizičkih i hemijskih dejstava.

Slika br. 142 Oštećena zidana konstrukcija [1]

U ovisnosti od toga da li ova pojava ima lokalni karakter ili je proširena po cijeloj konstrukciji, odnosno njenom najvećem dijelu, kod sanacije ovih oštećenja samo mijenjamo lokalni ma-terijal ili kod većih oštećenja izvršimo analizu statičkog stanja i tek onda usvajamo određeno rješenje.

Zid može da prenosi normalno centrično opterećenje, normalno ekscentrično opterećenje koje djeluje u ravni zida i okomito na nju i horizontalne sile koje djeluju u ravni zida i okomito na nju i za svaku moguću kombinaciju ovih opterećenja potrebno je dokazati gore navedenu relaciju.

Smicanje prevladava u slučaju ovakvih zidanih zgrada od kamena te stoga otpornost na smi-canje zidova određuje seizmičku otpornost zgrade.

Kako su vrijednosti modula smicanja G ziđa od kamena bitno niže od vrijednosti modula elastičnosti E, krutost pojedinačnih zidova ovisi o proračunskoj dužini zidova.

Stoga su pogreške koje nastaju zbog izostavljanja učinaka savijanja praktički zanemarive, a proračun se pojednostavljuje.

Kod objekata gdje su tavanične konstrukcije monolitne one djeluju na zid na način da on preuzima seizmičke sile u sopstvenoj ravni i tada se slom može desiti samo ako je dostignuta čvrstoća zida na pritisak ili na zatezanje. Kod ovog prvog slučaja, koji nije čest i dešava se najčešće kod uskih zidnih stupaca, pritisnuti rub zida se drobi. Puno češće se dešava lom zida zbog dostizanja zatezne čvrstoće zida i u tom slučaju horizontalna sila u zidu izaziva zatežući

180

napon koji je najveći u sredini zamišljene zategnute dijagonale. Pravac loma je od sredine ka krajevima zida uz duž, uslovno rečeno pritisnute dijagonale. U slučaju oscilatornog dejstva zemljotresa formiraju se tzv. „X” pukotine koje su najveće u prizemlju zgrade, gdje je najveća poprečna sila, a smanjuju se kako idemo prema vrhu objekta. Zid oštećen na ovaj način potrebno je zamijeniti. Kod dužih potresnih dejstava dešava se lom zidova u prizemlju, nakon čega slijedi i konačni kolaps objekta.

Intervencije na zidanim objektima torkretiranjem

Slika br. 143a Intervencije na zidanimm objektima troketiranjem [28] b Sarajevska Vijećnica (podrumski zid)

Sanaciju zidova možemo uraditi njihovim potpunim ili djelomičnim preziđivanjem, uklanjajući prethodno oštećene dijelove zida i pripremajući preostale dijelove čišćenjem, propuhivan-jem ili ispiranjem.

Ukoliko je zid bio građen malterima slabijih kvaliteta, radi se tzv. duboko fugovanje te potom malterisanje boljim malterima.

Ojačavanje zidova sa armaturnim mrežama radi se sa šipkama od 3 ili 4 mm i poljima dimen-zija 10 sa 10 cm ili 15 sa 15 cm. Ukoliko je u pitanju slučaj kod kojeg se zidu daje određena statička uloga koju ranije nije imao, armiranje se radi sa većim profilima, npr. 8 ili 10 mm sa poljima 20 sa 20 cm ili 30 sa 30 cm elektrovarene čelične mreže, a nakon toga se vrši torkreti-ranje u sloju betona debljine 5 cm (mreže se obavezno međusobno povezuju odgovarajućim ankerima).

Ispitivanja su pokazala (stručni skup “Građenje u seizmičkim područjima“, Budva, 1981) da se kod ojačanog zida otpor na smicanje povećava za 3-4 puta u odnosu na isti neojačan zid.

Pukotine po fugama zida ukazuju da je primijenjen malter slabog kvaliteta, a ako su pukotine duž opeke, radi se o opeci slabog kvaliteta i da bi to dokazali moramo izvaditi uzorke i poslati ih na ispitivanje. Pukotine u samom malteru nisu uvijek siguran pokazatelj da je došlo do ozbiljnih oštećenja na samonosivoj opeci, mogući uzrok je “prepečen” ili “izgoren” malter. Potrebno je obiti malter i doći do nosive opeke i tek tada, ukoliko je to potrebno, pristupiti injektiranju. Preporučljivo je raditi obostrano. Površina se konsolidira, koristeći mikroinjek-tiranje sa specijalnim malterima sa krečom i pucolanom.

181

Intervencije na zidanim objektima sa izmjenom stubova prizemlja na primjeru sarajevske Vijećnice

Slika br. 144 Stradanje sarajevske Vijećnice

Analizirajući izvornu konstrukciju objekta (nosivi opečni zidovi i čelini nosači kao konstrukcija koja je savladavala sve bitne raspone te čeline konstrukcije kupole i spuštenog stropa kao ukupni koncept izgradnje objekta), donesena je odluka da se koristiti isti konstruktivni sistem u procesu obnove, te su definisana rješenja, zadovoljavajući primarni zadatak spašavanja objekta i to kroz sljedeće faze:

• A - stabilizacija konstruktivnog sklopa zidanih konstrukcija • B - rekonstrukcija krovišta sa izvedbom i gromobranske instalacije • C - sanacija čeline kupole i spuštenog stropa sa obnovom staklenog pokrova • D - prihvatanje oštećene konstrukcije aule teškom nosivom skelom

Nakon preventivnog podupiranja drvenom skelom uklanja se obzid stupova u prizemlju trije-ma. Podupiru se svi lukovi u trijemu prizemlja i odziđuju preostali kameni stupovi prizemlja. Zbog zatečenog stanja kamenih stupova i okolne konstrukcije, bila je očita potreba interven-cije na svim stubovima. Zamjena kamenih stupova u prizemlju trebala se izvesti postupno, što znači jedan po jedan stup, uz prethodno izveden sistem podupiranja koji u potpunosti preuzima opterećenje stuba koji se zamjenjuje. Nosiva konstrukcija trijema je imala toliko geometrijskih nepravilnosti da je samo adaptabilni sistem podupiranja, uz osiguranje okol-nih dijelova konstrukcije, mogao dati dobre rezultate prilikom zamjene stubova prizemlja.

Kao podupora predviđena je čelična konstrukcija koja se sastoji od dva prostorno rešetkasta stupa podgrade, dvije čelične grede i čeličnih remenata. Razmak stupova podgrade morao je biti toliko velik da omogući nesmetano izvođenje svih predviđenih radova na zamjeni origi-nalnih kamenih stupova.

Veza stubova podgrade i čeličnih greda izvedena je hidrauličkim uređajima pomoću kojih se uvodi i kasnije održava vertikalno opterećenje koje odgovara opterećenju koje preuzima predmetni stub i garantuje horizontalnu sigurnost za vrijeme izvođenja radova na zamjeni stuba. Hidraulički uređaj mora imati mogućnost nanošenja kontrolisanih vertikalnih defor-macija uz stalno mjerenje sile te mogućnost blokiranja, odnosno osiguranja pomaka.

182

Slika br. 145 Sarajevska Vijećnica prije i nakon rekonstrukcije

Slika br. 146 Intervencije sa izmjenom stubova prizemlja na primjeru sarajevske Vijećnice

Intervencije na zidanim objektima uz upotrebu drveta

Koristi se uglavnom kada je potrebna otpornost na zatezanje, ojačanja, kada se trebaju sav-ladati manji rasponi (izuzetak su lamelirane konstrukcije), kada imamo manja opterećenja, za formiranje okvira, nosača, rešetki, panela, podova i sl. Neke od prednosti upotrebe drveta kod intervencija na objektima su prije svega mala težina 600-1000 kg/m3, dobar odnos čvrstoća/težina, bez poteškoća se siječe na potrebnu dužinu na gradilištu, jednostavno se rade spojevi izuzev specijalnih vrsta kao što su lamelirani nosači, ima povoljnu cijenu i atrak-tivnog je izgleda, djeluje efektno. Nedostaci upotrebe ovog materijala su brojni u rasponu od niskog modula elastičnosti 8000-15 000 MPa, velikih deformacija, tečenja, otežanog formiranja krutih čvorova (samo polukruti i zglobni), pa do različitih čvrstoća koje variraju duž vlakana (osim za šperploče i furnir ploče), bubrenja pod utjecajem vlage , malih raspona (izuzev lameliranih nosača), slabe otpornosti na požar. Drvo je prvi od materijala otpornih na zatezanje koji je upotrebljen u podizanju konstrukcija. Izrazito je anizotropan materijal. Veza

183

drvenih greda i drvenih stupova ne osigurava potrebnu krutost u čvoru te se iz tih razloga unose elementi kosnika u drvene konstrukcije sa pravcem postavljanja da mogu preuzeti napone pritiska.

Intervencije na drvenim dijelovima zidanih konstrukcija

Sa ekonomske tačke gledišta veoma je upitna potreba ojačavanja oštećenih drvenih kon-strukcija. S obzirom na to da se radi o laganom materijalu, pogodnom za ugrađivanje i manip-ulisanje, čini se da je najracionalniji postupak njihova zamjena, tim prije što je i rasterećenje moguće ostvariti na relativno jednostavan način. Najčešći slučaj u visokogradnji je potreba za sanacijom ili ojačavanjem elemenata krovnih konstrukcija. Sredstva, materijali i načini ojačavanja ovih konstrukcija mogu biti veoma različiti, počevši od valjanih profila i čeličnih lamela, do posebno oblikovanih elemenata od armaturnog željeza – tzv. štapnih proteza, u vidu kratkih rešetkastih nosača, pogodnih za serijsku primjenu, mada postoje sigurno i jed-nostavnija rješenja.

36

28

6

31

29

29

27,5

3226

27

17

28

12

31

7

22

26

27,5

34

8

25

29

26

3422

87

29

28

27,5 25

27

17

28

12

31

27,5

29

36

29

6

31

3226

26

3422

7

29

8

36

28

6

31

25

3229

29

27,5

27,5

26

12

28

31

17

27

Slika br. 147 Arsenal, Venecija – detalji ojačanja konstrukcije krova [46]

Slika br. 148 Kuća Alije Đerzeleza, Sarajevo- rekonstrukcija objekta; upotreba drveta pri intervencijama na zidanim objektima

184

Slika br. 149 Panjina Kula, Sarajevo- rekonstrukcija objekta; upotreba drveta pri intervencijama na zidanim objektima

Slika br. 150 Panjina Kula, Sarajevo - upotreba drveta pri intervencijama na zidanim objektima

Treba naglasiti da se u objektima koji su izgrađeni od zidanog materijala (zidovi) i drveta (stropne konstrukcije) pod djelovanjem zemljotresa pojavljuju velika oštećenja, a nekad i rušenja zidova zbog nestabilnosti zidova u ravninama okomitim na ravan samog zida, što je naročito posljedica neefikasnosti povezivanja zidova i stropne konstrukcije u horizontalnoj ravni na mjestima oslanjanja stropne konstrukcije na zid (ispadanje zidova).

Zidovi od drveta (bondruk) manje su osjetljivi na horizontalna opterećenja u njihovoj ravnini od zidanih zidova. Međutim, zbog krutosti ispune (opeka) u bondruk zidovima, u ispunama se mogu usljed djelovanja horizontalnih sila (zemljotres) javiti oštećenja uglavnom u ispuni zida. Kao opće pravilo za drvene stropove treba poslužiti činjenica da oni predstavljaju his-torijsku vrijednost i kao takvi trebali bi biti održavani, dodatno ojačani ili pak da se uradi zam-jena propalih dijelova. U slučaju kada drvo ima podužne pukotine mogu se koristiti sintetičke smole. Druge solucije podrazumijevaju postavljanje vilica u cilju ostvarivanja povezanosti odvojenih dijelova, ojačanja koristeći podužne čelične ploče (spojene zakivcima međusobno ili uvezane sa vilicama) ili pak prednapregnutih kablom, postavljenog duž na odgovarajući način oblikovanih linija, blizu dva lica nosača.

185

Slika br. 151 Upotreba drveta pri intervencijama na zidanim objektima- ojačanje drvenih stropova [46]

186

Slika br. 152 Upotreba drveta pri intervencijama na zidanim objektima [46]

Sanacija i ojačanja drvenih međuspratnih konstrukcija uz upotrebu drveta

Drvene međuspratne tavanice zbog svog sastava i drveta kao osnovnog materijala imaju i drugačiji pristup prilikom intervencija na ovim konstruktivnim sklopovima. Drvo je zbog svog sastava podložno djelovanju insekata i gljivica tako da se u ovim slučajevima može primijeniti i preventivna zaštita koja sprečava dalje širenje štetočina. Metode mogu biti fizikalne (vrući zrak, mikrotalasi, površinsko sagorijevanje) i hemijske što podrazumijeva upotrebu otrovnih gasova, tečnih sredstava za impregnaciju kao i kapsula sa otrovom za teže dostupne dijelove konstrukcije. Pošto se ove metode koriste u objektima gdje se boravi, javljaju se briga i ras-prave o isparenju štetnih gasova i njihovom utjecaju na zdravlje ljudi.

Razlozi za pristup sanaciji i ojačanju drvenih tavanica mogu biti različiti. Činjenica je da se ovim zahvatima pristupa i na neoštećenim drvenim elementima tavanica zbog nedostata-ka u odnosu na budući način korištenja i moguće probleme sa nosivošću pod planiranim opterećenjima. Lokalna oštećenja kao i oštećenja na većim površinama drvenih tavanica, zbog uzroka koji su već opisani, razlozi su da se pristupa sanaciji i ojačanju drvenih eleme-nata tavanica.

Oslonci greda u zidovima su najosjetljiviji i najugroženiji dijelovi stropne konstrukcije, jer na osloncima najčešće dolazi do truljenja “glave” greda, zbog nemogućnosti ventilacije ili us-ljed prodiranja vlage u prostor u zidu gdje se oslanja greda (kutija oslonca). U ovom slučaju se truli dio drveta mora odstraniti i greda se sa jedne ili obje strane mora ojačati. Ojačanje greda kod manjih oštećenja vrši se oblaganjem greda drvenim talpama sa strane, ali ovim se povećava oslonac grede što zahtijeva dodatno ulaganje u zid što slabi presjek zida. Druga varijanta je ojačanje glave grede sa valjanim profilima. Prije početka radova strop se mora

187

osigurati provizornom gredom koja se prostire duž zida i opterećenje sa oštećene grede prenosi na ostale, zdrave grede.

Slika br. 153 Ojačanje glava greda; A. oblaganjem talpama; B. ojačanjem valjanim profilima; nedostatak je slabljenje zida zbog povećanja oslonca grede [27] [13]

Oštećene grede se u nekim slučajevima ne zamjenjuju nego se moždanicima povezuju sa novim dodatim gredama, da bi podgled stropa ostao neoštećen. Ovo su razlozi da su nove grede nešto manje i postavljaju se 2-3 cm iznad donje daščane oplate. Ovaj tehnološki postu-pak ne zahtijeva dizanje postojećeg stropa i donje daščane podloge. Prilikom ovih inter-vencija podrazumijeva se da su svi oštećeni dijelovi grede uklonjeni i zapunjeni vještačkom smolom i da je sva greda premazana zaštitnim sredstvima.

Slika br. 154 Ubacivanje novih dodatnih greda uz postojeće [31] [13]

Intervencije na krovnoj konstrukciji uz upotrebu drveta

Veliki broj starih građevina je imao drvene krovne konstrukcije. Neke od ovih građevina ima-ju krovnu konstrukciju starosti i do 100 godina, a još uvijek su neoštećene.

U najvećem broju postoje oštećenja, posebno usljed prisustva vlage javljaju se drvene gljive i insekti. Oštećenja mogu biti površinska ili pak kao druga krajnost toliko duboka da je drvo izgubilo nosivost.

Nerijetko su krovne konstrukcije konstruktivno loše rješenje što uzrokuje nepovoljnu ra-spodjelu opterećenja, te se javlja opasnost po pitanju stabilnosti konstrukcije. Potrebno je kod drvenih krovova obratiti pažnju na projektovanje veza za stabilizaciju u horizontalnom pravcu, izvesti horizontalne armirano-betonske serklaže na vrhu zidova na mjestima oslan-janja glavnih nosača krova kod armiranih zidanih konstrukcija.

U savremenom dobu i dalje se u podizanju krovne konstrukcije pretežno koristi drvo (dese-tak je razloga za to) za razliku od ostalih elemenata (stropna konstrukcija, zid) objekta.

Ukoliko je drvena konstrukcija izvedena sa pažljivo riješenim detaljima – na način da je spri-ječeno vlaženje i osigurano vjetrenje, može trajati stotinu do 300 godina (sa kvalitetnom zaštitom).

188

Na završnim stranicama, na spojevima objekta, na suženjima i proširenjima osnove objekta, uz dimnjak i slično gdje trebaju prelazne konstrukcije, javljaju se najveća oštećenja te kon-strukciju počinju napadati štetočine i dolazi do raspadanja drveta i propadanja konstrukcije.

Neke od krovnih konstrukcija tokom vremena bivaju i rekonstruisane - najčešće i najproble-matičnije je rezanje donjeg pojasa veznika u srednjem dijelu kako bi se izveli hodnici. Tada je potrebno srednje stupove produžiti, a donje pojaseve veznika dodatno poduprijeti. Ponekad kod tog postupka dolazi do pomicanja donjeg pojasa i horizontalnih pomaka konstrukcije što uzrokuje neravnomjernu raspodjelu opterećenja pojedinih elemenata. Neki su sada manje opterećeni nego što je to projektom predviđeno, dok su opet drugi preopterećeni.

U slučaju jako velikih oštećenja najjednostavnije je cijelu konstrukciju zamijeniti. Kod manjih oštećenja ili kod oštećenja objekata kulturne baštine mijenjamo samo pojedine dijelove. Potrebno je zaštititi biocidnim sredstvima i novi i stari elementi konstrukcije u slučaju namet-nika. Zamjena oštećenih dijelova je u većini slučajeva komplikovan postupak, jer su obično najoštećeniji dijelovi najopterećeniji i najteže dostupni - traži su stručno i pravilno podupi-ranje ostalog dijela konstrukcije, uz detaljan projekat i kvalitetnog izvođača.

U slučaju nestručnog rezanja i promjene statičkog sistema krovne konstrukcije moguća su dva rješenja i to:

• odstranjene dijelove nadomjestiti i pravilno ih povezati sa preostalom konstrukcijom ili

• ako to nije moguće, izvršiti proračun novog sistema, a potom izvesti odgovarajuća ojačanja.

Nikad se u ovakvim slučajevima stručnog podupiranja ili ubacivanja novih elemenata ne može biti dovoljno oprezan. Konstrukciju je pri zamjeni potrebno rasteretiti, a kod podupi-ranja paziti da se dijelovi konstrukcije ispod ne opterete pretjerano. Danas se koriste brzo rastuće vrste drveta, vrijeme sječe je kraće, te je neophodno zaštititi drvo odgovarajućim sredstvima. U vremenima koja su za nama, u pilanama se pažljivo birala drvena građa, prak-tično bez greške, sa dovoljno vremena da odleži.

Ako pak govorimo o drvetu, odgovarajuća zaštita može se postići vodenim rastvorom, obično sastavljenim od cinka, teških ulja, pokrivanjima i iznad svega sa lakom, firnajzom i sl.

Pregradni zidovi su često povezani sa glavnim nosivnim sistemom i slijede njegove pomake. Ovakvi zidovi zidani opekom na kant visina većih od 3 m lako se ruše van sopstvene ravni.

Vrlo je važno osigurati vezu između zidova i tavanica, odnosno zidova i krova. U slučaju jakog potresa moguće je da bude premašena sila trenja koja se razvija na kontaktu zidova i tavani-ca i tada svaki zid djeluje za sebe i oštećuje se oscilacijama, u vlastitoj i u ravni okomitoj na nju. Kod drvenih tavanica fizički se čeličnim sponama ili trnovima vrši povezivanje nasuprot-nih zidova u nivou stropa. Armirano-betonske horizontalne konstrukcije izvode se monolitno vezane sa horizontalnim serklažima.

189

Slika br. 155 Povezivanje drvene stropne konstrukcije [1] [48] [21]

Kod nadvratnika i nadprozornika moguća je intervencija drvenim ili čeličnim elementima koji će preuzeti nosivu ulogu.

U seizmički aktivnim područjima u donjim etažama višespratnica ugrađuju se tzv. libažni slo-jevi, naročito kod kratkih zidova ili međuprozorskih stubaca. Libažni sloj je u vidu položene elektrovarene mreže promjera šipki 4 mm u sloj maltera na sredini međuprozorskog stupca ili se čak radi betonsko ojačanje također u sredini visine stupca debljine 6 do 10 cm (šipke 6 ili 8 mm).

Intervencija na zidanim objektima uz upotrebu savremenih materi-jala

Upotreba čelika pri intervencijama na zidanim objektima

Koristi se uglavnom kada je potrebna: velika otpornost na zatezanje u slučaju potrebe za ojačanjem konstrukcije, kada se trebaju savladati veliki rasponi ili pak kada imamo velika opterećenja. Prednosti upotrebe čelika za intervencije na različitim objektima su sljedeće: visok modul elastičnosti 200 000 MPa , male deformacije, dobar je i na pritisak i na za-tezanje, niži koeficijent sigurnosti, proizvodi se u različitim oblicima bez većih poteškoća. Ako je pak riječ o nedostacima, tada svakako moramo istaći sljedeća nepovoljna svojstva ovog materijala kao što su težina 7800 kg/m3, ne gori , ali gubi čvrstoću pod temeperaturom, traži vatrootpornu zaštitu, hrđa, te je potrebna zaštita, izbočavanje može biti problem kod tankih elemenata, relativno skup. Potreba za ojačavanjem objekta u cjelini, najčešće potiče iz razloga nepovoljne dispozicije i broja ukrutnih elemenata. Proces propadanja kod željeznih elemenata se najčešće očituje kroz pojavu korozije usljed koje se javlja proces redukcije nos-ivog presjeka i povećanje volumena usljed pojave hrđe kad je željezni element stavljen unu-tar ziđa, kamena ili mermera uz cijepanje susjednog materijala. Iskustva ukazuju da je prim-jena čeličnih valjanih ili limenih profila veoma ekonomična i sa stanovišta ugradnje efikasna. Za savladavanje većih otvora, u takvim situacijama, ako je donijeta odluka da se prijašnji nosači zamjene novim, kao moguće, povoljno rješenje jeste primjena lakih rešetkastih («R») nosača, preko kojih se postavljaju montažne armirano-betonske ploče. Veoma su pogodni za ugrađivanje spregnuti stupovi velike nosivosti, kao kombinacija čeličnih zatvorenih profila zapunjenih betonom. Alternativno se koriste otvoreni čelični profili obloženi betonom uz primjenu uzdužne armature.

Niti jedan od navedenih načina nema dovoljno efektivnosti ukoliko objekat nema krute međuspratne konstrukcije i ako novi serklaži nemaju uspostavljenu vezu sa tim konstrukci-jama, a također niti jedna od ponuđenih varijanti nije jednostavna za ugradnju, zahtijeva veliki utrošak materijala, pa prema tome i znatna sredstva.

190

Iskustva ukazuju da je primjena čeličnih valjanih ili limenih profila veoma ekonomična i sa stanovišta ugradnje efikasna.

Na slici su prikazani najčešći oblici optimalnih formi poprečnih presjeka linijskih konstruk-tivnih elemenata koji se mogu koristiti pri rekonstrukcijama i sanacijama.

Slika br. 156 Oblici optimalnih formi poprečnih presjeka linijskih konstruktivnih elemenata [36] [21]

Kako bi se spriječilo bočno pomjeranje u podužnom pravcu, potrebno je na donjem pojasu ugraditi zatege. Veoma su pogodni za ugrađivanje spregnuti stupovi velike nosivosti, kao kombinacija čeličnih zatvorenih profila (cijevi okruglog ili poligonalnog presjeka), zapun-jeni betonom. Alternativno, koriste se otvoreni čelični profili, najčešće i profili, obloženi be-tonom, uz primjenu uzdužne armature.

Slika br. 157 Otvoreni čelični profili obloženi betonom [36]

Primjeri intervencija na zidanim konstrukcijama uz upotrebu čelika

Potrebno je odmah istaći da, kada je riječ o ojačanju teže oštećenih zidanih konstrukcija i donošenju odluke o njihovoj sanaciji, mora prethoditi iscrpna analiza o ekonomskoj svr-sishodnosti takvih postupaka koja uključuje troškove rušenja i gradnje novog objekta, s obzi-rom na to da radovi na sanacijama i ojačanju, u pravilu, iziskuju znatne troškove i kvalifiko-vanu radnu snagu, različitog spektra specijalnosti. Posebnu pažnju treba posvetiti objektima kulturno-historijskog naslijeđa kod kojih, naravno, prednost dajemo očuvanju historijske vri-jednosti objekta u odnosu na ekonomske pokazatelje isplativosti intervencije.

Slika br. 158 Ojačanja nadvratnika i nadprozornika [1] [41]

191

Intervencije na armirano-betonskim dijelovima zidanih konstrukcija uz upotre-bu čelika

Sanacija, i eventualno ojačavanje, ovih konstruktivnih elemenata, u pravilu predstavlja veoma složen zadatak. Postoji više razloga: iako su povrede vidljive, njihova dubina - nije; teško je na jednostavan način dijagnosticirati uzrok povrede, takve elemente je veoma teško zamijeniti novim radi problema rasterećenja, armatura jednih ulazi u armaturu drugih, neoštećenih. Postoji gotovo uvijek problem pristupa, tj. oslobađanja dovoljnog prostora za izvođenje radova. Povrede koje se javljaju u vidu kosih naprslina u zoni oslonaca prečki ili općenito u čvorovima skeletnih sistema, kao i u slučajevima oštećenja stupova u zoni oslon-aca mogu se sanirati, pa ta mjesta i ojačati primjenom određenog proračunatog broja vilica - na povrijeđenom dijelu elementa ili pomoću kosih cilindričnih trnova, pri čemu je veoma značajna mogućnost rasterećenja, kako bi se osiguralo mjesto radova.

Intervencije na montažnim dijelovima konstrukcija zidanih konstrukcija uz upotrebu čelika

Remontovanje montažnih konstrukcija je vrlo delikatan zahvat, jer ti sistemi, ovisno od li-cence, različito reaguju u istim okolnostima, pa su povrede drugačijeg karaktera i obima i lokaliteta. U pravilu, ti sistemi popuštaju na spojevima elemenata. Svakako je najpovoljnije, tj. najoptimalnije rješenje zamjena pojedinih oštećenih elemenata, što uvijek nije moguće.

Slika br. 159 Intervencije na montažnim dijelovima konstrukcija zidanih konstrukcija uz upotrebu čelika [21] [49]

Utezanje objekta čeličnim, zategama – pojasevima

Veoma važna metoda, naročito kod starih zidanih konstrukcija, je utezanje objekta čeličnim zategama. Traži se da tavanice budu apsolutno krute u svojim ravnima da bi bilo sinhronizo-vano pomjeranje vertikalnih elemenata. U cilju prevencije protiv daljnjeg razvoja lokalnih deformacija u zidove takvih objekata se umeću metalni, armirano-betonski, horizontalni po-jasevi (serklaži).

Zatege se izrađuju rjeđe od plosnog željeza (čelika) 10/50 mm, a češće od betonskog (arma-ture) čelika: φ16 do φ25 ovisno od veličine proračunske sile u zatezi.

Podsjećamo da se na noseće zidove i zidove za ukrućenje moraju, u visini sprata, postaviti armirano-betonski serklaži ili metalne zatege koji su sposobni da prenesu dozvoljenu silu

192

zatezanja od najmanje 30 KN.Potrebna površina armature računa se prema obrascu Fa = 2,0 + 0,4 n (u cm2);gdje je: n - broj nadzemnih etaža. Najčešće se izvode samo horizontalne zatege. Postavljaju se sa obje strane zida u pripremljene brazde i provlače kroz otvore na okomitom zidu na koje se postavljaju ugaonici. Utezanje se radi odozdo i to po mogućnosti i sa unutrašnje i sa vanjske strane, s tim da ne treba uvijek raditi u “vinkl”. Moraju se staviti dvije navrtke, jedna radna, jedna montažna – kako to majstori kažu “kontra matice”. Ovakve zatege ugrađuju se obavezno na nivoima međuspratnih tavanica. Neophodno je da zatege po obimu objekta formiraju zatvoren prsten, što je vidljivo na slici ispod.

Slika br. 160 Utezanje objekta čeličnim, zategama – pojasevima [46]

Slika br. 161 Utezanje objekta čeličnim, zategama – pojasevima [1] [50]

193

Slika br. 162 Vanga Tower, Trento - Primjer utezanja objekta, detalji [46]

Slika br. 163 Vanga Tower, Trento - Primjer utezanja objekta, detalji [46]

194

Slika br. 164 Stefano Church, Monselice - Primjer utezanja objekta [46]

Slika br. 165 Stefano Church, Monselice - Primjer utezanja objekta [46]

Sanacija sa rekonstrukcijom izvodi se u slučaju kad je objekat pretrpio veoma teška oštećenja, odnosno u slučajevima kada objekat treba da promijeni namjenu, pa se sanacija sa rekon-strukcijom obavlja i na neoštećenom objektu.

U slučaju kada su oštećenja stropnih konstrukcija takvog stepena, primjenjuju se radikalni postupci uklanjanja svih međuspratnih konstrukcija po visini objekta ili pak u jednom njego-vom dijelu. Prije ovakvog zahvata potrebno je provesti postupak konsolidacije objekta kroz izradu razuporne armirano-betonske konstrukcije u nivou temelja i prizemlja objekta, koja će

195

ujedno biti i odgovarajuće ojačanje objekta i služiti za prihvatanje novih nosivih elemenata. Zidovi se stabilizuju podizanjem sistema cijevnih skela, odnosno postavljanjem određenih utežućih elemenata.

Svodovi i lučne konstrukcije koje premoštavaju raspone prostora i koje se oslanjaju na zidove (potporne konstrukcije) predaju zidovima svoje kose reakcije, pa ih zid mora prenositi na takav način da u materijalima ziđa vlada samo pritisak. Da bi se ovo ostvarilo, potporne kon-strukcije treba da imaju znatnu težinu (debljinu) kako bi rezultujuće opterećenje imalo svoju napadnu tačku u središnjem dijelu debljine zida, a najbolje unutar jezgra presjeka.

Da bi dimenzije potporne konstrukcije (lukova ili svodova) bile uobičajene za zidove, horizon-talne komponente potiska zakrivljenih konstrukcija se eliminišu koristeći zatege od željeza. Neophodno je puknutu lučnu ili svodnu konstrukciju posmatrati kao rizičnu, jer se i malim pomacima može dovesti u stanje nestabilnosti. Kod dinamičkih dejstava kao što su djelo-vanje vjetra ili zemljotresa od značaja su posebno čvrstoća, sopstveni period konstrukcije i duktilitet iste. Kada se koriste zatege za eliminaciju horizontalnog potiska na stupove, treba imati u vidu da horizontalni potisak djeluje samo na krajnje stupove, pa se zategom ustvari eliminiše horizontalana sila samo krajnjih stupova.

Vrlo značajan element efikasnosti zatege je usidrenje željezne zatege u krajnje stupove (zi-dove), jer od toga ovisi efikasnost djelovanja zatege. Postavljanje zatega koje prolaze kroz unutrašnjost prekrivenog prostora je nepovoljno i sa estetske strane, jer se u pogledu na konkavne zakrivljene površine zatege pojavljuju kao zapreka slobodnim vizurama. Zbog toga se, a i zbog konstruktivnih poteškoća sidrenja željezne zatege u zid, mnogo truda pok-lonilo iznalaženju zadovoljavajućeg rješenja koje bi omogućilo uklanjanje vidljive zatege iz unutrašnjosti prostora. Najveća dostignuća u tom cilju su postignuta u gotskoj arhitek-turi gdje se umjesto zatege u unutrašnjosti prostora potisci lučnih konstrukcija preuzimaju potpornim konstrukcijama, smještenim sa vanjske strane premoštenog prostora, čime je i arhitektura takvih objekata dobila svoju osobitu izražajnost i ljepotu. Vrlo često potporna konstrukcija ima znatne dimenzije koje često izlaze izvan površine tlocrta prostora koji se premoštava. Ovakav oblik se naziva kontrafor.

Slika br. 166 Kontrafori u gotičkoj arhitekturi katedrala [1]

Ponekad se radi zidarska sanacija svodova i lukova popunjavanjem šupljina i pukotina produžnim malterom.

196

Sanacija i ojačanja masivnih zidanih stropova sa traverzama

Ovisno od stanja u kojima se stropovi nalaze ovisi odluka na koji način će se intervenisati. Ovdje također imamo dvije osnovne grupe ovih stropova:

• u objektima uništenim požarom u ratu i• u objektima koji su u funkciji.

Slika br. 167 Prethodno i sadašnje stanje zidanih stropova u nekim objektima [13]

U objektima uništenim požarom u ratu drvene tavanice su potpuno izgorjele, dok su zidani stropovi sa traverzama iznad prizemlja i podruma uglavnom ostali sa manjim oštećenjima ili mjestimičnim urušavanjem. Problem sa tim stropovima je što su dugi niz godina bili direktno izloženi utjecajima atmosferilija i urušenim materijalom sa gornjih uništenih etaža.

Ako prethodne istražne radnje pokažu da je stanje traverzi, opeke i maltera u takvom stanju da sanacija nije adekvatno rješenje pristupa se rušenju međuspratne konstrukcije. Po pravilu su zidani stropovi iznad podruma u puno boljem stanju nego oni iznad prizemlja zato što su bili manje izloženi direktnom utjecaju atmosferilija. Rušenje treba izvesti veoma pažljivo i uz pojačane mjere zaštite na radu zbog velike količine urušenog materijala i otpada sa gornjih tavanica.

Poslije rušenja arhitekt - rukovodilac projekta treba u saradnji sa konstrukterom donijeti odluku da li ići na zamjenu stare konstrukcije primjenom armirano-betonske ploče ili će se izvesti rekonstrukcija stropa kakav je ranije postojao sa upotrebom istovjetnih materijala. Svakako prije početka radova na podizanju međuspratnih konstrukcija treba izvršiti sve ra-dove na konstruktivnoj sanaciji konsolidaciji temeljne konstrukcije i postojećih zidova.

U objektima koji su u funkciji kod zidanih stropova sa traverzama javlja se više problema

197

koje svakako određenim tehnološki postupcima treba sanirati ili izvršiti eventualna ojačanja i povećanje nosivosti u ovisnosti od buduće namjene.

Najčešći slučaj kod ove vrste stropova je slabljenje vezivnog sredstava - maltera tokom go-dina i njegovo ispadanje iz fuga. Postupak pri sanaciji ovakvih oštećenja je sljedeći:

• uklanjanje slobodnih komadića maltera iz fuga do potrebne dubine,• ispiranje fuga vodom pod odgovarajućim pritiskom (ne previsokim da ne dođe do

oštećenja ostatka maltera),• sanacija i zaštita traverzi (pjeskarenje, sanacija i bojenje kvalitetnim zaštitnim i

završnim bojama),• poslije sušenja pristupa se ponovnom zatvaranju fuga i to ručnim putem, ako će

podgled stropa biti vidljiv u enterijeru ili se fuge zatvaraju špricanim malterom.

Slika br. 168 Tehnološki postupak sanacije zidanih svodova kod slabljenja i ispadanja maltera [27] [13]

Tehnološki postupak ojačanja zidanih svodova sa travezama sa ojačanjem betonskom gre-dom je način da se I-nosači koji predstavljaju slabe tačke konstrukcije, ovom betonskom gredom pojačavaju. Iz ovog razloga se samo u području nosača postavlja beton, koji se ili oplatom ili betonom ograničava na širinu grede (80-100 cm). Armatura se spreza sa nosivim I-nosačem i to procesom varenja ili se sprezanje betona i traverze vrši specijalnim spojnim sredstvima koja se vare za traverzu. Ovim postupkom ugib se reducira za 1/10.

Slika br. 169 Ojačanje stropa u zoni traverze sprezanjem sa betonskom gredom [31] [13]

U praksi su zidani stropovi sa traverzama najčešće malterisani i sakriveni spuštenim pla-fonima, što je i prihvatljivo sa aspekta provlačenja i sakrivanja instalacija, a naročito se to odnosi na ventilacione kanale klimatizacije koji su značajnih presjeka. Prilikom sanacija, re-konstrukcija i adaptacija poslovnih prostora u ovakvim objektima trend je da podgled stropa

198

ostaje vidljiv i čini dio enterijerskog rješenja.

Slika br. 170 Primjeri gdje su podgledi zidanih svodova iskorišteni u enterijeru kao estetski elemenat [13]

Za povećanje nosivosti ili kod oštećenja čela drvenih greda na osloncima truljenjem, larvama ili gljivicama, kod smanjenja čvrstoće drveta i dr. moguće je povećati ili dopuniti poprečni presjek drvene grede malterom od mješavine cementnog maltera i epoksi smole (sa < 20 % reagujućih umjetnih materijala). Ova polimer-hemijska sanacija glava greda sastoji se u tome da se u zdravom dijelu drveta buše rupe i kroz njih se uvodi armatura od FRP šipki. Kompletna glava grede se zatim radi od maltera na bazi epoksidne smole (presuje se). Za bolje vezivanje drveta i maltera u drvo se zakucavaju spojni elementi od čelika ili drveta i preko njih se izljeva malter.

Ako je iz formalnih razloga opravdano, moguće je strop ili krovnu konstrukciju poduprijeti drvenim ili čeličnim profilima na mjestima oslanjanja. Na ovaj način je moguće povećati no-sivost stropa smanjenjem raspona konstrukcije.

Slika br. 171 Podupiranje postojećeg stropa čeličnim profilima na mjestima oslanjanja [13]

199

Ukoliko neke grede više nemaju potpunu nosivost ili ako se strop treba prilagoditi za veća opterećenja, pojedine grede se mogu objesiti na čelične podvlake, bez oštećenja donjih slo-jeva stropa. Ove podvlake od čeličnih profila se smještaju u sloj šljunka i postavljaju se pa-ralelno sa postojećim drvenim gredama koje nose donju postojeću plafonsku konstrukciju. Na ove profile moguće je i osloniti eventualno novi pregradni zid. Za traverze je potrebno u zidovima iskopati ležišta i izbetonirati betonske jastuke sa anker pločama na koje se profili oslanjaju i fiksiraju varenjem.

Slika br. 172 Ubačeni profil koji nosi novi pregradni zid [31] [13]

Upotreba betona i armiranog betona pri intervencijama na zidanim objektima

Prednosti upotrebe ovog materijala su brojne i kreću se u dijapazonu od poželjnih vrijed-nosti modula elastičnosti 20-30 GPa, zadovoljavajućem nivou deformacija, otpornosti na požar, pa do dobre zvučne izolacije, koeficijenta sigurnosti, laganog načina izvođenja u različitim oblicima, vodonepropusnosti ako je dobro izveden, sa dobrim odnosom čvrstoća-deformacija i u odnosu na druge materijale nije skup. Nedostataka ima puno manje, a prije svega su to težina 2400 kg/m3, faktor sigurnosti i sporo građenje.

Slika br. 173 Šeme ojačanja armirano-betonskih stupova; a – metalnim skeletom, b – obetoniranjem, c – proširenjem povrijeđene glave stupa, d – rasterećenjem stupa privremenim potporama [36]

200

Primjer upotrebe betona pri intervencijama na tavanicama

U slučajevima kada se kod objekata kulturnog naslijeđa insistira na originalnim drvenim tavanicama moguće je uraditi svojevrsni kompromis sa zadržavanjem postojećih grednih nosača uz njihovo sprezanje sa pritisnutom pločom. Prije betoniranja u ploču se ugrađuju čelične zatege, sa sidrenjem u nosivim zidovima radi horizontalnog pridržavanja zidova. Te-orijski, a i u praksi, je dokazano da pri rekonstrukcijama dotrajalih ili oštećenih, naročito zidanih objekata, uputno je drvene tavanice zamijeniti krutim dijafragmama, obično armira-no-betonskim pločama. Ponekad, sa ciljem racionalnog izvođenja, drvene tavanice se ne uk-lanjaju, već se preko njih odmah betonira ploča kojoj su pripremljeni oslonci u zidovima. Na taj način stara tavanica praktično služi kao (izgubljena) oplata. Sa konstruktivnog stanovišta ovakvom rekonstrukcijom međuspratnih tavanica, dobivaju se, u svojoj ravni, krute di-jafragme koje su najbolji prenosnici horizontalnih (seizmičkih) opterećenja uz kompatibil-na pomjeranja zidova na koja se oslanja. Prilikom rekonstrukcija teže oštećenih prostora sa većim otvorima, ako se tavanice ne mogu sanirati uobičajenim postupcima, pokazalo se kao veoma ekonomično rješenje upotreba spregnutih konstrukcija u kombinaciji a.b. ploča + čelični nosač. Unošenjem beskonačno krutih tavanica samo u pojedine spratove zidanih zgrada ne postiže se pozitivni efekat. Potrebno ih je unijeti u svaku od etaža. Moguća je i varijanta bez sprezanja ploče i nosača uz znatno veću konstruktivnu visinu.

Kao opće pravilo za drvene stropove treba poslužiti činjenica da oni predstavljaju historijsku vrijednost i kao takvi bi trebali biti održavani, armirani ili sa promijenjenim pojedinim propalim dijelovima. U slučaju kada drvo ima podužne pukotine mogu se koristiti sintetičke smole. Druge solucije podrazumijevaju postavljanje vilica u cilju ostvarivanja povezanosti odvojenih dijelova, ojačanja uz korištenje podužne čelične ploče, spojene zakivcima međusobno ili uvezane sa vilicama. Moguće je postaviti prednapregnuti kabl duž, na odgovarajući način oblikovanih, linija, blizu dva lica nosača. Površina zidova neposredno ispod oslonaca drvenih greda je potencijalno slabo mjesto u ovakvim konstrukcijama i treba ih provjeriti i konsolidi-rati.

U slučajevima kada se kod objekata kulturnog naslijeđa insistira na originalnim drvenim ta-vanicama sa zadržavanjem odgovarajućih podgleda moguće je uraditi svojevrsni kompromis sa zadržavanjem postojećih grednih nosača (ukoliko su neoštećeni) uz njihovo sprezanje sa pritisnutom pločom od MEPS betona u debljini od 6 cm. Ploča je armirana sa pocinčanom zavarenom čeličnom mrežom. Grede i ploča sprežu se čeličnim trnovima 2f 25 GA 240/360 na razmaku od 25 cm, postavljenih u prethodno izbušene rupe i 3 cm i zalijevaju epoksi smo-lom radi postizanja što bolje prionjivosti. Dužina trnova je 12 cm (7 cm u drvenoj gredi, a 5 cm u betonskoj ploči). Prije betoniranja, u ploču se ugrađuju čelične zatege, sa sidrenjem u nosivim zidovima radi horizontalnog pridržavanja zidova, a ručno se prije betoniranja zatežu silom ne većom od 30 KN. Drvene grede treba namazati epoksi smolom te betonirati u mok-rom sa ciljem povećavanja smoždenosti stropa. Raditi kontrolu progiba, pogotovo kod većih raspona. Ovakav način ojačanja međuspratnih konstrukcija se izvodi i u slučaju nadziđivanja objekata, a ima sljedeće prednosti:

• izvođenje je brzo i jednostavno,• cijena ovakvog načina izvođenja međuspratnih konstrukcija je za dva do četiri puta

manja od bilo kojeg drugog načina,• radove je moguće izvoditi neovisno od vremenskih uslova,• omogućena je normalna funkcija prostorija koje se nalaze ispod tretirane etaže.

Da bi se unaprijedilo ponašanje na smicanje, neophodno je ojačati međuprozorske stupce,

201

obično ubacujući vertikalne ili kose šipke. Ovakava vrsta intervencije je vrlo zahtjevna i po pitanju osjetljivih radova i po pitanju ugrožavanja arhitektonskih vrijednosti objekta.

Moguće je postaviti prednapregnuti kabl duž, na odgovarajući način oblikovanih, linija, blizu dva lica nosača. Površina zidova neposredno ispod oslonaca drvenih greda je potencijalno slabo mjesto u ovakvim konstrukcijama i treba ih provjeriti i konsolidirati. Pri uspostavljanju prostorne krutosti konstrukcije prethodno napregnutim čeličnim skeletom, vrlo je važno osigurati vezu između zidova i tavanica, odnosno zidova i krova. U slučaju jakog potresa, moguće je da bude premašena sila trenja koja se razvija na kontaktu zidova i tavanica i tada svaki zid djeluje za sebe i oštećuje se oscilacijama, u vlastitoj i u ravni okomitoj na nju.

U objektima koji su uništeni požarom u toku agresivnih ratnih dejstava pored teških oštećen-ja ostalih konstrukcija sve drvene međuspratne tavanice su totalno uništene te u ovim sluča-jevima postoje dvije varijante rješenja:

• Rekonstrukcija drvene međuspratne tavanice• Izrada nove armirano-betonske međuspratne konstrukcije.

Slika br. 174 Primjeri objekata koji su stradali u ratu gdje su drvene tavanice uništene požarom [13]

Rekonstrukcija drvene međuspratne tavanice može se postaviti kao zahtjev kod nekih obje-kata, najčešće javnih, koji imaju historijsku vrijednost ili su pod zaštitom. To je najčešće slučaj tavanica sa vidljivim gredama i ukrasnim stropovima. Promjenom savremenih tehnoloških postupaka moguće je sprezati drvo i beton tako da se zadovolji traženi estetski zahtjev, a sa aspekta krutosti i stabilnosti sprezanjem se dobivaju zadovoljavajuće karakteristike kon-strukcije. Ovakav način rekonstrukcije totalno uništenih tavanica u našoj praksi nije primjen-jivan, dok se u inozemstvu često koristi.

Slika br. 175 Aksonometrijski prikaz i presjek sprezanja stropnih greda i betona [51]

202

Slika br. 176 Laboratorijsko ispitivanje spregnute ploče drvo-beton

Slika br. 177 Tehnološki postupak izvođenja ovog tipa konstrukcije

Slika br. 178 Primjer izvođenja stropa u historijskom objektu i slika konstrukcije

Slika br. 179 Izvođenje nove spregnute tavanice; a. tip tavanice sa podvlakom, b. tip tavanice sa vidljivim gredama [51]

203

Slika br. 180 Izvođenje nove međuspratne konstrukcije umjesto uništenih drvenih tavanica; a. Betoniranje mon-olitne ab ploče, b. Izvođenje polumontažne tavanice sa ankerisanjem u zidove [27] [13]

Slika br. 181 Izvedene armirano-betonske tavanice umjesto uništenih drvenih tavanica [13]

Izrada nove armirano-betonske međuspratne konstrukcije se najčešće primjenjuje prilikom rekonstrukcije ovakvog tipa objekata. Poslije provedene sanacije i eventualnih ojačanja te-meljne konstrukcije i ziđa, pristupa se izvođenju nove tavanice. To se može izvesti na dva načina:

• Betoniranjem monolitne armirano-betonske ploče• Izvođenjem polumontažne ploče sa betonskim slojem (tip Omnia, IGM i sl)

U našoj praksi prilikom obnove ove vrste objekata po pravilu se izvodila armirano-betonska ploča. Tehnološki postupak je sljedeći:

• Provesti injektiranje ziđa u pojasu širine 60 cm i sa donje i gornje strane oslonca ploče

• Kopanje proreza za nalijeganje ploče u nivou otvora gdje su bila ležišta stropnih gre-da. Nalijeganje mora biti minimalno 12 cm.

• Montaža oplate i postavljanje armature – izvođenje polumontažne ploče• Betoniranje ploče

Prilikom ovakvih zahvata javljaju se određene otežavajuće okolnosti s obzirom na nemogućnost korištenja savremenih oplata, otežanih uslova rada, deponovanja materijala, horizontalnog i vertikalnog transporta i sl. o čemu će biti više riječi u posebnom poglavlju ovog rada.

Upotreba FRP materijala pri intervencijama na zidanim objektima

Prilikom proračuna krstasto-rebrastog svoda moguće je uzeti ga uvećanom širinom da bi se na taj način dobila uvećana krutost koja bi uzela u obzir zajedničko dejstvo poprečnih i

204

dijagonalnih rebara koja se sastaju na produžetku stupa formirajući zapravo prostornu kon-strukciju.

Slika br. 182 Orologio Tower, Padova – Primjer upotrebe FRP materijala [51] [47]

Slika br. 183 Fermo Church, Verona - Primjer upotrebe FRP materijala [47] [51]

Drugi razlog za sanaciju ovih stropova je javljanje pukotina, naročito na sredini luka, tj. svo-da. Pukotine se najčešće javljaju usljed pomjeranja ležišta zbog neravnomjernog slijeganja temeljnog tla, kao i zbog preopterećenja konstrukcije. Za ovakav vid oštećenja primjenjuje se sanacija, kao i sanacija sa ojačanjem. Ako su oštećenja manjeg obima, moguće je zapun-javanje pukotina smolama ili sanacija FRP trakama.

Ako se ukaže potreba za povećanjem nosivosti ovih stropova, pristupa se sanaciji sa ojačanjima koja mogu biti urađena na različite načine. Najčešće se ovo postiže spregnutim pločama, tj. sprezanjem postojeće konstrukcije i novog betonskog sloja. Ovisno od odab-ranog rješenja mogući su sljedeći postupci:

• Nanošenje betona sa donje strane putem špricanja (torkretiranje) preko čelične mreže koja se adekvatnim diblama pričvršćuje za opeke.

• Izlijevanje betonske ljuske preko svoda pri čemu se uklanja nasipni sloj do gornje ivice luka i tu se postavlja armirani beton u visini 6-8 cm, a armatura se pričvrćuje diblama za cigle uzidane u svod.

• Skidanje nasutog sloja do opeke, eventualna sanacija svoda, betoniranje ispune od lakog betona i betoniranje ab ploče za preuzimanje opterećenja koja se po obodu ubaci u nosive zidove.

205

C

C

Slika br. 184 Primjer upotrebe FRP materijala, Ducale Palace, Urbino [47] [51]

Slika br. 185 Sanacija pukotina u svodovimauz upotrebu FRP materijala [37] [13] [27]

206

Slika br. 186 Načini ojačanja zidanih svodova putem sprezanja postojećeg svoda i betona [27] [13] [37]

Slika br. 187 Polimer hemijska sanacija stropnih greda [27] [52] [37] [53] [13]

Slika br. 188 Polimer hemijska sanacija stropnih greda [48]

Kod površinskih oštećenja drvenih greda moguće je izvršiti konsolidaciju grede injektiranjem sa smješom od epoksi smola uz prethodno odstranjivanje oštećenog dijela drvene grede.

207

Slika br. 189 Konsolidacija greda sa malterom na bazi vještačkih smola [31] [13] [44]

Slika br. 190 Ubacivanje traverzi koje preuzimaju opterećenje postojećeg stropa [31] [54] [13] [44] [55]

Ako kompletna konstrukcija stropa zadovoljava tražene zahtjeve nosivosti, ipak su neka mjes-ta oslabljena dodavanjem pregradnih zidova ili oštećenim gredama. U takvim slučajevima izvodi se sloj betona debljine 5-7 cm koji ima ulogu prenošenja opterećenja (ako je moguće neka vrsta lakog betona radi težine). Ovaj sloj betona nije noseći tako da ne zahtijeva os-lonce, međutim ne smije prekoračiti težinu uklonjenog šljunka od nasipa. Ovaj sloj betona smanjuje ugib stropa i predstavlja odličnu ravnu podlogu za izvođenje slojeva poda, kao i za izvođenje hidroizolacije u mokrim prostorijama. Ukoliko se ispod ove ploče koja preno-si opterećenje postavlja sloj izolacije, ovaj se izvodi kao plivajući estrih i sprečava daljnje prenošenje udarnih zvukova kroz konstrukciju.

208

Slika br. 191 Izvođenje betonske ploče za prenošenje opterećenja i kao podloga za plivajući pod [31] [13] [44] [55]

Slika br. 192 Sprezanje stropnih greda i betonske ploče sa spojnim sredstvima [52] [53] [13]

Ukoliko se ove ploče za prenošenje opterećenja spoje sa drvenim gredama na način na koji ne dolazi do smicanja slojeva i gdje se betonskoj ploči predaju sile pritiska, a drvenim gredama sile zatezanja, nastaje spojena, tj. spregnuta stropna konstrukcija. Nosivost ovog stropa se povećava, a naročito se smanjuje mogućnost ugiba. Posebna pažnja se mora obratiti spa-janju drvenih greda sa armirano - betonskimpločama, a to se može izvesti specijalnim spo-jnim sredstvima, pojedinačnim zavrtnjima ili spajalicama – zavrtnjima. Treba voditi računa o zaštiti od korozije ovih spojnih elemenata (pocinčavanje, nehrđajući čelik). Pri ugradnji

209

se, zbog težine mokre betonske ploče, drvene grede moraju poduprijeti prema statičkom proračunu. Debljina ploča je 6-10 cm, a spojna sredstva za sprezanje moraju doprijeti 4-6 cm u ploču, dok je razmak spojnih elemenata je 10-50 cm.

Primjena spregnute betonske ploče je moguća i kod stropa sa okruglim drvenim gredama, s tim da se svaka greda mora spojnim elementima pričvrstiti sa ab pločom, na razmaku od oko 50-60 cm. Prije betoniranja ploče potrebno je izvršiti sanaciju greda impregniranjem sa vještačkim smolama. Kod sprezanja stropova sa okruglim gredama postoji mogućnost tzv. gušenja greda prekrivenih betonskom pločom, zato se ni u kom slučaju prije betoniranja ne smiju stavljati nepropusne folije na drvene grede. Fuge između greda se mogu ispuniti vunenim vlaknima ili perforiranom folijom i sl. da bi se spriječilo prodiranje vode iz svježeg betona i pojavljivanje vlage na donjoj strani konstrukcije.

Slika br. 193 Sprezanje stropa od poluoblica i betonske ploče sa spojnim sredstvima [27] [37] [13]

Posljednji nivo ojačavanja postojećih drvenih stropnih konstrukcija jeste izvođenje samono-sive armirano-betonske ploče, kojoj postojeći strop služi samo kao oplata. Ova metoda se koristi pretežno u izgradnji potkrovlja da bi se dobio slobodan izbor postavljanja zidova u potkrovnoj etaži i da bi ometanje stanara na etaži ispod bilo minimalno. Ukoliko se okru-gle drvene grede vješaju na ABploču, onda je ova metoda moguća i kod oštećenih drvenih konstrukcija (uz podupiranje pri betoniranju). Zbog velike težine betona (oko 500 kg/m2 pri debljini ploče od 20 cm), betoniranje se vrši u dvije faze (da bi se izbjeglo podupiranje na više spratova). U dvije faze betoniranja moraju se ugraditi spojevi da bi ove dvije ploče radile zajedno na smicanje. Ploča mora na minimum 50 % svoga obima dobiti oslonce u obodnim i unutrašnjim nosivim zidovima.

Ukoliko nosivost stropne konstrukcije to dozvoljava, tj. ukoliko se ne prekorači težina starog poda, mogu se izvoditi sve uobičajene podne konstrukcije sa plivajućim estrihom. Ušteda na težini postiže se korištenjem “leca-estriha” ili redukcijom debljine estriha korištenjem estriha sa umjetnim smolama.

Ako se u mokrim čvorovima nalazi drvena stropna konstrukcija pri sanaciji preko stropa, mora se postaviti masivna ploča koja omogućava postavljanje horizontalne hidroizolacije. Ukoliko se ne izvodi betonom sprezanje ploča za drvenu konstrukciju, moguće je izvesti sloj od estriha preko daščane oplate koji bi djelomično ulazio u okolne zidove i tako postao djelomično noseći.

Ukoliko je postojeća stropna konstrukcija previše oštećena ili ako se određenim intervencija-ma stanje u osloncima značajno mjenja, preporučuje se uklanjanje dijelova ili čak cijele stro-pne konstrukcije i izvođenje novih masivnih stropova od armiranog betona ili polumontažnih ploča.

210

Ako u zidu postoji oslonac od 15 cm (strop sa polukružnim drvenim gredama), nova kon-strukcija se može direktno osloniti na stara mjesta. Kod drugih drvenih stropnih konstrukcija se mora izbiti oslonac u zidu cijelim obimom stropa. Posebna pažnja se mora obratiti izolaciji dijelova i vezivanju stropa za zidnu konstrukciju. Ovo se može izvesti čeličnim pločama koje se vezuju čeličnim sajlama sa stropnom konstrukcijom ili ukoliko vizuelno oštećenje fasade nije moguće, moždanicima - diblama koje se iznutra postavljaju i presuju malterom od um-jetne smole. Ako je zidna konstrukcija solidna ili je naknadno injektirana i konsolidovana pretpostavka je da će nastati dobar spoj nove armirano-betonske ploče i zida te naknadno ankerisanje nije potrebno.

Slika br. 194 Betoniranje samonosive ab ploče preko postojeće drvene stropne konstrukcije; a. preko stropnih greda, b. preko tavanske konstrukcije [31] [13]

Slika br. 195 Izvođenje nove monolitne ili polumontažne konstrukcije umjesto drvene stropne konstrukcije [27] [31] [13] [37] [44]

211

Slika br. 196 Slojevi poda u mokrim čvorovima [31] [13] [44]

Slika br. 197 Izvođenje polumontažne konstrukcije od plino betonskih elemenata

Primjena injektiranja

Postupak injektiranja možemo primijeniti za zapunjavanje manjih pukotina do 1 mm. Ukoliko su pukotine veće i duboke, primjenjujemo postupak torkretiranja ili postupak preziđivanja. Primjena ovih postupaka injektiranja ima i jednu značajnu manjkavost, jer ne omogućava postizanje kontrolisane duktilnosti i zid i dalje ima krto ponašanje. Pukotine po fugama zida ukazuju da je primijenjen malter slabog kvaliteta, a ako su pukotine duž opeke - radi se o opeci slabog kvaliteta i da bi to dokazali moramo izvaditi uzorke i poslati na ispitivanje. In-jektiranje zidane konstrukcije odgovarajućom injekcionom masom radi se i kod konstrukcija koje su oštećene na način da je vezni materijal za zidanje propao usljed atmosferskih utje-

212

caja, pa zid djelomično ili u cjelini djeluje kao suhozid. Kada injektiranje primjenjujemo za saniranje pukotina, prethodno je potrebno otkloniti uzroke koji su doveli do pojave pukotina (slijeganje temeljnog tla, odnosno ojačanje temeljne konstrukcije).

Postupak je sljedeći:

• Odstranjivanje ispucalog maltera i drugog rastrešenog materijala duž pukotina u širini od 60 cm te čišćenje zone pukotine propuhivanjem, uz ubrizgavanje vode pod jakim pritiskom.

• Spravljanje mješavine za ubrizgavanje od cementnog mlijeka i nekog od ekspan-zivnih materijala(npr. 3 % bentonita).

• Bušenje otvora duž pukotine na rastojanjima 30-50 cm (buše se pukotine prečnika 5 cm), a u pukotine se ubacuju plastične cjevčice dužine 15-ak cm(Φ 12 mm ili Φ 19 mm ) u dubinu do 5 cm.

• Kontrola protoka injekcione smješe.• Mješavina za ubrizgavanje se injektira odozdo prema gore pod pritiskom od 0,03 N/

mm2.

Slika br. 198 Proces injektiranja [1] [41]

Primjena ovakve intervencije na objektu trebala bi da kao rezultat ima ispunjenje sljedećih uslova:

• Krutost saniranih zidova mora biti ista ili veća u odnosu na originalnu konstrukciju.• Dinamičke karakteristike konstrukcije moraju biti približno jednake onim od origi-

nalne konstrukcije.• U saniranim zidovima ne bi se smjeli ponoviti već viđeni mehanizmi loma.

U slučaju da injektiramo pukotine u dvoslojnom zidu radimo sa smjesom od 90 % portland-skog cementa PC-35 i 10 % pucolana. Suhoj smjesi dodajemo vodu u odnosu otprilike 1:1. Rupe su debljine najmanje polovine debljine zida. Injektiranje jedne rupe završavamo kada iz cjevčice u sljedećoj rupi počinje curiti injekciona masa. U ovom slučaju troši se 50-150 kg/m3 zida. Ukoliko nemamo podataka o kompaktnosti ziđa, radi se injektiranje kompletnog zida, a ako to nije moguće onda jednim dijelom ziđa i to iznad i ispod tavanice u visini od 70 cm.

Injektiranje ne omogućava postizanje kontrolisane duktilnosti i kao što je već rečeno, zid i dalje ima krto ponašanje. Primjenom dijagonala sa absorberimaobezbijedila bi se dovoljna

213

duktilnost konstrukcije i ponašanje kao i prije seizmičkog dejstva (kontrolisana plastična deformacija). Sistemi seizmičke izolacije mogu da redukuju dinamički odgovor konstrukcije višespratnih zgrada na dejstvo snažnih zemljotresa u poređenju sa istim kod klasičnih zidanih konstrukcija.

Kod neodgovarajućeg izvođenja injektiranja mogu se pojaviti oštećenja, npr. izbijanje bloko-va kod velikog pritiska pri injektiranju, izbijanje injekcione mase na površinama konstrukci-je i sl. Također, oštećenja na zidu mogu nastati na zidnoj konstrukciji usljed nedovoljnog kvaliteta materijala za zidanje ili je pak materijal degradiran usljed djelovanja meteoroloških i drugih fizičkih i hemijskih dejstava. U ovisnosti od toga da li ova pojava ima lokalni karakter ili je proširena po cijeloj konstrukciji, odnosno njenom najvećem dijelu, kod sanacije ovih oštećenja samo mijenjamo lokalni materijal ili kod većih oštećenja izvršimo analizu statičkog stanja i tek onda usvajamo određeno rješenje.

Procjena efektivnosti injektiranja može se ostvariti sa zvučnim testiranjem, endoskopskim ispitivanjima in situ, testiranjem pritiska koristeći flat-jacks. Sanacija sa ojačanjima podra-zumijeva: armiranje konstruktivnih zidova, izvođenje aseizmičkihserklaža ili ograničenje postojećih vertikalnih i horizontalnih gabarita objekta. Moguće je objekat seizmički ojačati i uz upotrebu apsorbera i aktivnih mehaničkih prigušivača, tj. podizanjem zgrade na podlozi sa ograničenim koeficijentom trenja. Eventualno se mogu očekivati pukotine u pregradnim zi-dovima, oštećenja dimnjaka, dijela pokrova, pucanje prozorskih otvora i sl. Pregradni zidovi, oslonjeni na stropne konstrukcije, u slučaju kada iste nisu dimenzionisane da preuzmu kon-centrisana opterećenja na stropnu konstrukciju ili stropna konstrukcija nije zadovoljavajuće izvedena (npr. skidanje oplate prije nego se veći dio deformacija od tečenja obavi), mogu se usljed znatnog progiba konstrukcije u svom gornjem dijelu odvojiti od konstrukcije i na taj način izgubiti horizontalni oslonac. Ukoliko je zid postavljen odmah na izvedenu stropnu konstrukciju čija je oplata rano uklonjena, a stropna konstrukcija ima potrebnu nosivost, onda je dovoljno popunjavanje međuprostora između zida i stropne konstrukcije. U suprot-nom je potrebno ojačati stropnu konstrukciju ili olakšati pregradni zid.

Ojačavanje zidova sa polimernim vlaknima

Slika br. 199 Instalacija polimerne mreže sa malterisanjem iste [43]

„Retrofitting system“ se sastoji u umetanje polimerne mreže, ugrađen u tankom malteru na bazi gipsa. Rešetka je “RichterGard RG TX”, tvrda monolitna polimernamreža s integralnim čvorištima, karakteristična izometrijskom geometrijomsa otvorima jednakostraničnog tro-kuta.

Osnovna ideja u korištenju polimerne mreže je da se može poboljšati kvaliteta zida povećavajući mu čvrstoću i duktilnost.

214

Intervencije na temeljnoj konstrukciji i temeljnom tlu

Temeljno tlo predstavlja čvrsti oslonac za objekat. Od osobina temeljnog tla i njegovog ponašanja ovisi stabilnost i ponašanje objekta.

Temeljno tlo mora, prije svega, biti nosivo u dubini, počevši od donjeg nivoa temelja. Sli-jeganja tla ispod temelja trebaju biti u granicama podnošljivim za konstrukciju koja se oslanja na tlo preko temelja. Oštećenja, dakle, mogu nastati usljed nedovoljne površine nalijeganja temelja na nosivo tlo, te sutada neophodni zahvati na temeljnoj konstrukciji.

Ako postoje bilo kakve naznake o nestabilnosti ili nepravilnom i nejednakom slijeganju te-meljnog tla, što se može procijeniti pregledom na licu mjesta, posmatranjem eventualnih promjena koje su karakteristične ili indikativne za temeljno tlo, potrebno je prikupiti podatke o sastavu temeljnog tla do određene dubine, dubini temelja i eventualnom toku podzemnih voda.

Do slijeganja tla ispod temelja može doći i zbog smrzavanja tla ispod temelja, usljed nedo-voljne zaštite tla od smrzavanja, male dubine temelja i sl. Ispiranje sitnih čestica iz temeljnog tla strujanjem podzemnih voda može uzrokovati promjene u ponašanju temeljnog tla u vidu znatnijih slijeganja. Poseban su problem nestabilna tla i klizišta, koja su redovito povezana sa podzemnom vodom. Aktivni potisak na ukopani dio objekta može biti uzrok nestabilnosti objekta, naročito ukoliko je objekat ukopan sa jedne strane.

Primjer upotrebe betona pri intervencijama na temeljima

Jedan od najčešćih uzroka deformisanja ili popuštanja ovih konstrukcija pored nestabilnog tla i loše procjene nosivosti je nepovezanost svih temelja, kao i nepoželjna denivelacija. Priprema temelja u slučaju kada je neophodna njihova sanacija i ojačanje podrazumijeva uklanjanje oštećenih dijelova temelja do zdravog dijela materijala od kojeg je temelj urađen ranije. Pošto se beton proizvodi od anorganskih proizvoda, dugo se smatrao neuništivim materijalom.

Slika br. 200 Šeme ojačanja povrijeđenih temelja; a - proširenje trakastog temelja, b - zapunjavanje cementnim rastvorom raslojenih opeka ili kamena, c - ojačanje povrijeđenog fundamenta, kao i deformisane podloge, d -

proširenje temelja samca, e - eliminacija raskida u temeljima [36] [56]

215

Zbog ovog uvjerenja, mnogi su građevinari zanemarili i najosnovnije principe koji bi omogućili trajniju kvalitetu strukture. Rezultat je da, samo nakon deset godina, većina betonskih kon-strukcija pokazuje jasne znakove propadanja. Uzroci ovog propadanja, koji ponekad uključuju i nedostatke u kvaliteti betona, moraju se tražiti u uslovima okoline u kojima se konstrukcija nalazi, a to su: hemijske agresije putem karbonizacije, fizičke agresije zbog ciklusa smrza-vanja i odmrzavanja, fizičko i mehaničko opterećenje od potresa i vatre.

Navodimo također primjer Tilla Kari Mosque u Samarkandu gdje se kombinacijom dizalica i povećanjem površine temelja postigao željeni efekat potrebne nosivosti temelja.

Slika br. 201 Tilla Kari Mosque, Samarkand - povećanje površine temelja sa ciljem povećanja nosivosti temelja [1] [16]

Slika br. 202 Tilla Kari Mosque, Samarkand - podužni presjek [1] [16]

Slika br. 203 Tilla Kari Mosque (presjek) - povećana naprezanja u konstrukciji kao posljedica nedovoljne nosivosti temelja [1] [16]

216

Poboljšanje nosivosti temeljne konstrukcije proširenjem temelja ili nekom vrstom podupiranja

Priprema temelja u slučaju kada je neophodna njihova sanacija i ojačanje podrazumijeva uklanjanje oštećenih dijelova temelja do zdravog dijela materijala od kojeg je temelj urađen ranije, uklanjanje svih nečistoća koje bi mogle biti prepreka kvalitetnoj intervenciji, obliko-vanju u betoniranju sa betonom iste marke kao što je postojeći (ukoliko je riječ o betonskim temeljima). U slučaju kada radimo ojačanje zidova tada datu armaturu povezujemo sa te-meljnim stopama ubacujući je u otvore napravljene na svakih 30 do 50 cm. Ova preklopna armatura mora zalaziti u podrumske zidove minimalno 50 cm.

Slika br. 204 Načini poboljšanja nosivosti temeljne konstrukcije [36] [56]

Potrebno je detaljnim geomehaničkim ispitivanjima pribaviti podatke o, npr. veličini slijegan-ja na mjestima gdje su nastale pukotine, sastavu tla ispod temelja na dijelu zgrade koji je oštećen, vlazi u tlu i o njenim promjenama u funkciji vremena i dubine, eventualnoj prom-jeni volumena s vlagom čime bi se potcrtala tvrdnja o mogućem sušenju i stezanju tla u zoni ispod temelja i sl. Ukoliko je sušenje trajan proces, neizbježna je ponovna pojava pukotina u budućnosti. Korijenje stabala koje bi se moglo nalaziti u blizini objekta može povući vodu iz tla i uzrokovati stezanje i slijeganje temelja.

Slijeganje temelja i intervencije injektiranjem

Jedan od segmenata konstrukcije koji se ne može zaobići, želimo li utvrditi stvarno stan-je konstrukcije koja se sanira, su temeljne konstrukcije. One moraju biti usklađene sa geomehaničkim osobinama i dubinom nosivog tla, dubinom smrzavanja i takvih dimenzija

217

koje će spriječiti da ne dođe do nedozvoljenih slijeganja temeljnog tla. Neposredni prijenos opterećenja od građevine na temeljno tlo zahtijeva ispunjenje određenih pretpostavki o tlu. Tlo mora zadovoljiti zahtijevanu sigurnost od sloma, a slijeganja građevine moraju biti u dopuštenim granicama za nesmetano funkcionisanje objekta. Ako ti zahtjevi nisu ispunjeni, moraju se svojstva temeljnog tla poboljšati ili opterećenja od građevine odvoditi u dublje, nosive slojeve. Metodama poboljšanja tla potrebno je postići povećanje nosivosti temeljnog tla ili pak smanjenje i/ili ubrzanje slijeganja.

Radovi u blizini objekta, koji je predmet našeg interesovanja, poduzimaju radnje velikog obi-ma na izgradnju prokopa tunela, kanala, usjeka i sl. mogu dovesti do neželjenih slijeganja, pojave pukotina, odronjavanja i sl.

Slijeganje temelja i odgovarajuće intervencije

Ako dođe do neravnomjernog slijeganja, tada će se konstrukcija zgrade, pogotovo zid koji je krut, nastojati prilagoditi nastalom stanju u temeljnom tlu. Tamo gdje se temeljno tlo više sleglo, konstrukcija će nastojati da se probije u dubinu, pa će se objesiti onaj dio koji se nije slegao.

Poboljšanje tla uz plitko temeljenje jeftinije je često rješenje i sve se više primjenjuje u svjet-skoj graditeljskoj praksi, a posebno s razvitkom tehnologija koje prate ove metode.

Metodama poboljšanja tla treba postići:

• povećanje nosivosti temeljnog tla i• smanjenje i/ili ubrzanje slijeganja.

Poboljšanjem tla, radi povećanja nosivosti, postiže se povećanje posmične čvrstoće i to:

• sprečavanjem klizanja među česticama tla- metodama injektiranja, [16]• povećanjem zbijenosti tla - metodama površinskog i dubinskog zbijanja• dreniranjem tla.

Smanjenje i/ili ubrzanje slijeganja

Zbog opterećenja građevine dolazi do elastične i plastične deformacije temeljnog tla. Elastične deformacije nastaju uglavnom promjenom volumena čestica tla, a plastične de-formacije nastaju kao posljedica promjene volumena pora u tlu. U nevezanim tlima dolazi do slijeganja odmah po opterećenju, a u vezanim kroz određeno vremensko razdoblje, što ovisi u prvom redu o koeficijentu propusnosti k. Vezana zasićena tla mogu se slijegati samo otjecanjem porne vode, jer su čestice tla i voda praktično nestišljivi. Stišljivost temeljnog tla opisuje se modulom stišljivosti Es koji ovisi uglavnom o naponu u tlu, tj. za svaku vrijednost modula stišljivosti mora se definisati pripadno područje naprezanja. Vrijednosti navedene u tabelama mogu se uzeti samo kao okvirne veličine za pojedine vrste tla.

Poboljšanje nevezanih i mješovitih vrsta tla, tj. povećanje modula stišljivosti, a time i sman-jenje stišljivosti može se postići:

• zbijanjem, čime se smanjuje volumen pora,• ispunjavanjem pora injektiranjem i• smrzavanjem vode u porama.

218

Vrsta tla Gustoća Oblik zrnaModul stišljivosti

[MN /m2]

Pijesak

rahli rahli

srednje gusti srednje gusti

gusti

okrugli šiljasti okrugli šiljasti šiljasti

20-50 40-80

50-100 80-150

150-250

Šljunak srednje gusti 100-200

Tabela 27. Okvirne vrijednosti modula stišljivosti Esza nevezana tla [1]

Vrsta tla Stanje konzistencijeModul stišljivosti

[MN /m2]

Glinapolučvrsto

tvrdo mekano

5,0 – 10,0 2,5 – 5,0 1,0 – 2,5

Ilovača polučvrsto mekano

5,0 – 20,0 4,0 – 8,0

Prah 3,0 – 10,0

Tabela 28. Okvirne vrijednosti modula stišljivosti Es za vezana tla [1]

Poboljšanje vezanih tla, tj. povećanje modula stišljivosti, a time i smanjenje stišljivosti tla može se postići:

• dreniranjem koje je najčešće praćeno predopterećenjem,• dovođenjem u više konzistentno stanje, npr. iz mekanog u tvrdo uz istovremeno

smanjenje pora i• izvođenjem kostura od nosivog nekoherentnog materijala koji se sa strane oslanja

na okolno nenosivo tlo.

Opterećenja uzrokuju u konstrukciji pomjeranja na granicama temelja, a unutrašnje sile koje se tom prilikom stvaraju su u relaciji sa deformabilnim karakteristikama konstrukcije, poredeći ih sa onim od tla. Deformacije tla su jedan od glavnih razloga šteta na postojećim konstrukcijama. Ne ulazeći u detalje mehanike tla, neizbježno je da sintetizujemo glavni kon-cept da bi postigli upoznavanje sa općim pogledom na interdisciplinarni problem. Ne treba smetnuti sa uma da se neizbježna pojednastavljenja i aproksimacije ne mogu izbjeći, te je za detaljnija istraživanja potrebno upoznavanje sa stručnim knjigama u ovoj oblasti. [16]

Stjenovita tla su izvanredna za fundiranje objekata. Problemi se javljaju jedino u slučaju lo-mova, praznina, šupljina ili pak erozije u slučaju izloženosti dejstvu vode ili agenasa iz zraka.

Šljunkovita tla u principu imaju veoma malu deformabilnost i zbog toga se ne dešava slijeganje ovakvog tla.

Kohezivna tla imaju usporenu deformaciju i do sto puta veću od nego kod elastičnih i ova deformacija je u direktnoj vezi sa brzinom proticanja vode kroz pore. Poroznost je još jedna od vrlo važnih karakteristika kohezivnog tla i prisustvo vode je glavni faktor koji determiniše deformabilnost i nosivi kapacitet ovakvog tla.

219

Gline su praktično nepropusna tla i njihovo ponašanje je strogo zahvaćeno mineorološkom strukturom i prisustvom vode. Prekonsolidirane gline su obično materijali koji su u geološkoj historiji bili podvrgnuti velikim pritiscima; zbog toga su to tla koja su dobra za fundiran-je. Za razliku od njih normalno konsolidirane gline su obično sa malom otpornošću, sa ve-likom deformabilnošću, te su povezane sa muljom i njihovo prisustvo je jedan od najčešćih uzročnika slijeganja tla i povreda konstrukcija.

Dva su moguća tipa deformacija u glini razvijenih tokom vremena:

• Konsolidacija – fenomen povezan sa sporim proticanjem vode kroz pore • Tečenje - progresivna deformacija čvrstog skeleta materijala, iste prirode kao što je

to u materijalima konstrukcija

Tlo može imati unaprijeđenu nosivost usljed protoka dužeg vremenskog perioda u kojem je djelovalo opterećenje na njega ili pak nosivost može biti umanjena uzrokovano novom sit-uacijom kao što je to opadanje nivoa vode i slično, tj. dolazi do promjene uslova tla.

Slijeganja tla su uglavnom vezana za redukciju volumena pora (opadanje, konsolidacija) i tečenje tla (nedovoljna čvrstoća na smicanje ili umanjena, redukcija volumena zrna-tečenje).

Tipovi slijeganja - ravnomjerno i neravnomjerno slijeganje tla.

Samo izuzetno su slijeganja tla uniformna. Neravnomjerna slijeganja, a time i povreda kon-strukcija, su povezana sa pritiskom koji djeluje na temelje, nepravilnost slojeva i prisustvo vode u različitim poroznim slojevima.

Važno je zamijetiti da i u slučaju kada je djelovanje na temelje uniformno raspodjela priti-saka nije takva (uniformna). Situacija je naglašena sa asimetričnim prostornim oblikom kon-strukcije. [16]

Nehomogenost u ponašanju tla je uglavnom uzrokovana neuniformnom debljinom slojeva, prisustvom sočiva, a ponekad su stare konstrukcije izgrađene na mjestu ruševina starije kon-strukcije.

Prisustvo vode sa različitim poroznim materijalima povećava neuniformnost.

Deformacije tla se općenito mogu podijeliti na dvije vrste:

• Plastične deformacije- ne doprinose redukciji volumena tla i povezane su sa nedo-voljnom otpornošću na smicanje

• Redukcija volumena praznina ili pak zrna

Plastične deformacije su nastale relativnim klizanjem između zrna i konzekventnog zbijanja materijala.

Usporene deformacije se javljaju uglavnom u kohezivnim tlima i većina šteta je povezana sa fenomenima kao što su konsolidacija, zbijanje, tečenje. [16]

Konsolidacija

Kada u kohezivnom tlu dolazi do povećanja opterećenja, voda ističe iz pora sa stepenom isticanja koji je niži što je niža permeabilnost. Ovaj fenomen izaziva kompaktnost, a time i de-formacije materijala. Fenomen je pod utjecajem prisustva sočiva (kao što je pijesak) i zahti-jeva desetine godina dok se ne dostigne ravnoteža između pritisaka. U prekonsolidiranim

220

glinama tokom hiljada godina ovaj fenomen je zauzeo mjesto te ne postoji opasnost od deformacija u sadašnjem vremenu.

Iznenadne deformacije mogu se javiti usljed likvefakcije.

Riječ likvefakcija je nastala je od latinske riječi likvefacare, što znači rastapati. Tereni sitnoz-rnih materijala, dakle uglavnom pijesci zasićeni vodom ako se nađu u režimu vibriranja i ako su u visokom nivou podzemne vode gube svojstvo nosivosti, postaju tečnosti. U tom slučaju objekat kompletno tone i ta se pojava zove likvefakcija i uzrokuje totalni kolaps (tu nema pomoći).

Treba biti oprezan kada su u pitanju lokalni uslovi tla:

• visok nivo vode,• iznenadni kolaps šupljina, praznina, starih kamenoloma,• klizanja zemljišta ili iskopavanja u okolici.

Posljedica vibracije je redukcija trenja. Likvefakcija je opasan fenomen i može se javiti u šipovima čiji je nosivi kapacitet ovisan od podužnog trenja i u nekim slučajevima muljevitih tla koji se ponašaju za vrijeme trajanja vibracija kao tečnosti.

Slika br. 205 Likvefakcija tla [1]

Linearno slijeganje može ugroziti funkcionalnost, globalnu ili pak lokalnu stabilnost, kao što je to slučaj sa gredama koje na jednom kraju spadaju sa oslonca. Kad je rotacija, a time i ink-linacija relavantna dolazi do značajnog ekscentriciteta vertikalnog opterećenja.

Intervencije sa ciljem da se mijenja ili reguliše bitno utjecaj stvarne deformacije tla, kao što su glina ili mulj, su veoma skupe i teške za izvesti i potpuno su različite ako je potrebno da se zaustavi klizanje ili pak slijeganje temelja. [16]

Intervencija sa ciljem poboljšanja tla ispod temelja

Možemo ostvariti slijedeći tri glavna kriterija i to:

1. promjenu opterećenja,2. uvećanje postojećih temelja i3. prijenos opterećenja do dubljih slojeva (podupiranjem).

221

• Ad.1. Redukcija opterećenja koja djeluju na tlo može se jednostavno postići inter-vencijama na olakšanju konstrukcije kao što su: uklanjanje sprata, uklanjanje teških tereta, zamjena nekih od zidova sa lakšim elementima od čelika ili betona i sl.

• Ad. 2. Proširenje osnove temelja sa ciljem da se ostvari redistribucija opterećenja na veću površinu. Ukoliko je slijeganje vezano za veliki stepen kompresije dubokih slojeva, redukcija pritiska na tlo je manje efektivna.

• Ad. 3. Podupiranje starih građevina smatra se ekstremnom mogućnošću interven-cije – usvojena je za plitko i temeljenje i temeljenje na šipovima.

Korištenjem dizalica ili pak sličnih sistema koji su u stanju da unesu vještačkim načinom sile između starih temelja i novih kao što je urađeno u St. Michele palace u Rimu. [16]

Intervencije u cilju poboljšanja ponašanja objekta kada nije iz tehničko-ekonomskih razloga moguće zaustaviti slijeganje, djelujući na tlo su dvije sasvim suprotne strategije:

• reduciranje ili anuliranje krutosti u pojedinim zonama i• unapređenje čvrstoće i krutosti objekta – ovakva strategija može biti usvojena

jedino u slučaju kada su diferencijalna slijeganja ograničena, inače bi naponi bili prekoračeni, iako je konstrukcija strogo ojačana.

Efekt na objekat je u relaciji i sa bliskošću između sopstvene frekvencije objekta i «opsega frekvencije» i energije - to objašnjava zašto minareti ili visoki tornjevi ponekad prežive zem-ljotres bolje od masivnih, ali veoma krutih objekata kod kojih se može pojaviti fenomen rezonance pored slabog kvaliteta materijala i drugih faktora što će učiniti ovu konstrukciju veoma ranjivom.

Dodatne mjere na objektima imaju za cilj da unaprijede ponašanje tla, da promijene pritisak ispod temelja i poboljšaju ponašanje konstrukcije.

Ove mjere koje imaju za cilj da poboljšaju uslove u tlu podrazumijevaju:

• regulisanje uslova vode u tlu, • poboljšanje karakteristika tla redukujući deformacije i• povećanje deformabilnosti tla u zoni ispod temelja gdje su slijeganja manja, a potom

i na ostalim dijelovima sa ciljem da se izbjegnu diferencijalna slijeganja.

Poboljšanje tla uz plitko temeljenje često je jeftinije rješenje i sve se više primjenjuje u svjet-skoj graditeljskoj praksi, a posebno s razvitkom tehnologija koje prate ove metode.Meto-dama poboljšanja tla treba postići povećanje nosivosti tla. [1] [16]

Metode poboljšanja tla

Zbog potrebe za izgradnjom energetskih objekata, prometnica i sl. u područjima gdje se izbjegavala gradnja zbog slabih karakteristika tla, znatno se povećala primjena raznih me-toda poboljšanja tla. Neke od osnovnih koncepcija tih metoda, poput dreniranja, zbijanja, cementacije, armiranja i isušivanja, razvijene su prije stotina, a neke i hiljadama godina prije. Najveći doprinos razvoju koncepcija tih metoda u zadnjih pedesetak godina dalo je uvođenje vibracionih metoda za zbijanje nekoherentnih tla, novi injekcijski materijali i procedure, pa i novi načini armiranja tla. U nastavku će biti pobrojane metode dubinskog zbijanja nekoher-entnih tla koje se danas susreću u svijetu: eksplozije, vibrozbijanje, nabijeni šipovi, zbijanje teškim teretom (maljem), predopterećenje, iniciranje popunom, utiskivanje kreča, mlazno injiciranje (‘jet grouting”), zamjena tla, tamponi, zagrijavanje, smrzavanje, vibrozamjena, ka-meni i pješčani stupovi. [1]

222

Način ojačanja temelja kod nadogradnji

Način ojačanja temelja određuje se na osnovu vrijednosti dopunskog opterećenja, vrste ob-jekta, dubine fundiranja, tipa tla i sl.

Neki od načina ojačanja temelja, odnosno sanacije su:

• Povećanje naležuće površine temelja – u slučaju kada objekat ima podrum izvodi se ojačana podna ploča podruma koju je potrebno povezati sa postojećim temeljima. Nekada se izvode kontra grede. Primjenjuje se i način podziđivanja temelja u kam-padama. Kod svih ovih intervencija treba biti oprezan budući da je za njihovo aktivi-ranje potrebno dodatno slijeganje temelja objekta.

• Izvođenje temeljnih blokova ispod postojećih temelja na mjestima ukrštanja te-meljnih zidova - Između temeljnih blokova i postojećih temelja ubacuje se hiraulička presa koja aktivira temeljne blokove. Nakon što je aktiviran temeljni blok, sa strane se postave kasete sa visokovrijednim zavrtnjevima koji preuzimaju nanijeto opterećenje, te se presa oslobodi. Pod ovakvim opterećenjem većim za 20% od ek-spoatacionog, blok se drži nekoliko dana, održavajući silu u zavrtnju konstantnom. Na ovaj način se eliminišu dopunska slijeganja izazvana nadogradnjama. Ovakav način ojačanja košta između 50-100 KM/m2 nadograđene površine.

• Izvođenje mega šipova – Mega šipovi se rade u slučajevima kada je nosivo tlo na velikoj dubini ili je teren raskvašen. Ovi šipovi se najčešće izvode iz segmenata od čeličnih cijevi koji se presama utiskuju u tlo, a spajaju se zavarivanjem. Kada se šipovi utisnu do potrebne dubine, njihovo aktiviranje se vrši silom 20% većom od radne. Ovakav način ojačanja košta približno 100-150 KM/m2 nadograđene površine.

Slika br. 206 Detalj utiskivanja mega šipova pomoću hidrauličnih presa [28] [25]

223

MOGUĆNOST RAZVIJANJA POSTOJEĆIH GABARITA (PO HORI-ZONTALI I VERTIKALI/NADOGRADNJA I DOGRADNJA ZIDANIH OBJEKATA)

Po vertikali

Tendencija ka proširivanju stambenog fonda putem nadogradnje postojećih stambenih ob-jekata je sve učestalija pojava i u Sarajevu. Dosadašnja iskustva ukazuju na nesistematičnost kao osnovnu karakteristiku procesa realizacije ovih intervencija.

Budući korisnici su i investitori nadogradnje. Odluku o nadogradnji, u vidu urbanističke saglas-nosti i građevinske dozvole, donosi organ općine parcijalno za pojedinačne objekte. Također je izražena pojava da se opravdanost i mogućnost nadogradnje tretiraju parcijalno samo sa stanovišta mogućnosti konstruktivnog sistema objekta da primi dodatno opterećenje.

Neophodno je da se organizovano, cjelovito i stručno pristupi ovoj problematici sa svih rel-evantnih aspekata, a naročito je potrebno ocijeniti moguće posljedice seizmičkih dejstava na nadzidanu konstrukciju i utvrditi prihvatljivi seizmički rizik. Treba imati na umu da se najčešće nadogradnje rade na objektima koji su u funkciji.

Nadogradnje na zidanim objektima trenutno su znatno više zastupljene od nadogradnji na objektima drugih tipova iz razloga atraktivnosti lokacije centralnih gradskih zona gdje dominiraju zidani objekti.

Kod većeg broja ovih objekata javljaju se ozbiljniji problemi pri nadziđivanju naročito imajući u vidu da je našim propisima, a naročito Eurokodom, ograničena spratnost ovih objekata.

Pri donošenju konačne odluke o nadziđivanju ne bi se trebalo zadovoljiti formalnim dokazom dozvoljenog naponskog stanja. Neophodno je sagledati konstruktivni koncept, odgovarajuće detalje i kvalitet izvođenja objekta koji je predviđen za nadogradnju. Ograničenja za ovak-vu vrstu intervencije na postojećim objektima uzrokovana su uglavnom geomehaničkim i seizmičkim problemima.

Odluci o nadziđivanju nekog objekta neophodna je prethodna detaljnija analiza i ocjena sig-urnosti postojećeg konstruktivnog sistema sa konstrukterskog i ekonomskog aspekta.

Eurokod uopće ne spominje pitanje nadogradnje u bilo kom materijalu, pa tako ni zidanih objekata.

Problem seizmike je prije svega problem pomjeranja, odnosno deformacija objekta pri zemljotresu. Iznos i kapacitet pomjeranja konstrukcije pri zemljotresu su praktično nepo-znati. Proračunska kontrola, u slučaju nadogradnje objekta, se obično svodi na raspodjelu nekako određenog projektnog opterećenjana na pojedine zidove, prema nekako određenim računskim krutostima i na kraju imamo kontrolu glavnog napona zatezanja. Ne vrši se u praksi kontrola pritisnutog kraja zida, jer se propisima ne traži eksplicitno. Algoritam svih propisa koncipiran je za slučajeve projektovanja novih objekata. Pogotovo su zanemareni dokazi bočne stabilnosti nosivog zida upravno na svoju ravan. Propisi zahtijevaju da se te-melji kontrolišu uz pretpostavku dostizanja graničnih napona u presjeku zida u uklještenju, prema kapacitetu nosivosti presjeka zida. Posljedica može da bude prekoračena nosivost tla uz eventualni razvoj nelinearnih deformacija tla, što će opet da snizi nivo seizmičkog

224

opterećenja. Ipak, budući da se radi o niskim objektima i umjerenim zemljotresima, teorijski slučaj mogućeg prevrtanja konstrukcije ne bi trebalo očekivati. [57] [58]

Nadogradnja postojećih zidanih objekata za jednu ili više etaža, odnosno u blažoj varijanti-adaptacija tavanskog prostora je u velikom broju slučajeva moguća, bez većih konstruktivnih zahvata na postojećem objektu, a ponekad uz odgovarajuća ojačanja, ako to analize pokažu. Nastojimo da nadziđivanja radimo na objektima za koje je seizmička analiza pokazala da sa odgovarajućim odabirom konstruktivnog sistema i uz primjenu lakših materijala možemo iznaći rješenje, tako da će dodatni sizmički utjecaji na konstrukciju objekta biti mali i bez promjena globalne sigurnosti.

Primjenom uprošćenih postupaka, analize su pokazale da konstrukcije imaju dodatnu nosiv-ost na savijanje, a time i veću mogućnost nepoželjnog sloma na smicanje, te se preporučuju tačnije metode za proračun nadograđenih zgrada, iako zahtijevaju više vremena.

Objekti prema kojima bi trebali biti posebno obazrivi pri odabiru za nadziđivanje su oni:

• sa fleksibilnim prizemljima,• kod kojih ne postoje nosivi zidovi u dva međusobno okomita pravca ili ih nema do-

voljno,• koje karakterizira nagla promjena krutosti vertikalne konstrukcije,• sa izraženim nesimetričnim rasporedom vertikalnih nosivih elemenata,• sa nedovoljnom širinom stubaca između otvora na zidovima itd.

Pri izboru materijala za izvođenje nadogradnji prednost treba dati ekološki povoljnim ma-terijalima, prije svega onim od opečnih elemenata, kojima možemo ostvariti viši nivo stand-arda i kvaliteta življenja. Dakako, odabrani materijali treba da posjeduju i odgovarajuće propisima date karakteristike.U novije vrijeme kod nas je sve više u upotrebi sistem Ytong. Ytong je mješavina kremenog pijeska, kreča, cementa, vode i aluminijskog oksida. Pronađen je 1929. godine. Porozni betonski blokovi od tog materijala imaju svojstva drva i betona, a ujedno su vatrootporni. U Evropi se Ytong blokovi proizvode i ugrađuju u 29 zemalja.

Postupci koje je neophodno provesti prije donošenja odluke o nadogradnji:

• Pregled i analiza izvorne dokumentacije• Detaljan pregled postojećeg objekta sa ciljem utvrđivanja stvarnog stanja• Odluka o vrsti neophodnih intervencija• Izrada projektne dokumentacije i izvođenje uz kvalitetan nadzor

Sve naprijed navedeno ukazuje da se ovakvim intervencijama na zidanim konstrukcijama treba pristupiti po principu selekcije, uz neophodnu provjeru geomehaničkih i seizmičkih osobina terena.

Ne zaboravimo i vibracije uzrokovane saobraćajem, posebno ako se režim saobraćaja mi-jenja više puta u toku eksploatacije objekta. Neki od istaknutih autora čak tvrde da na stanje objekta više utječu promjene u terenu tokom vremena u odnosu na starenje konstrukcije.

Jedan dio predviđenih zahvata je ili već realizovan ili je realizacija u toku, a najčešće na objektima sa masivnim zidanim konstruktivnim sklopom. Ovakvi zidani masivni sistemi za potrebe navedenih zahvata moraju se analizirati sa aspekta prirasta težine i prirasta visine objekta s obzirom na specifičnosti lokaliteta (nosivost tla i seizmička zona).

225

Za potrebe preliminarnih analiza i odlučivanja o nadziđivanju na opisanom konstruktivnom sistemu uočava se osnovna podjela na:

• zidane objekte bez a.b. vertikalnih (i horizontalnih) serklaža• zidane objekte sa a.b. vertikalnim serklažima

Ova dva tipa zidanih objekata podliježu ograničenjima u spratnosti, a u skladu sa propisima o građenju u seizmičkim područjima.

Radi lakšeg uočavanja ograničenja koje nameću propisi, kao i bržeg sagledavanja navedenih aspekata za analize postojećih objekata, šematski je dat prikaz objekata u posmatranom konstruktivnom sistemu i to sa podjelom po spratnosti postojećih analiziranih objekata (vrs-ta 1) kao i mogućih zahtijevanih povećanja spratnosti (kolone A,B,C,D,E). Šematski prika-zani objekti mogu biti izvedeni sa ili bez podrumske etaže, što je kod davanja preporuka za nadziđivanje veoma bitno.

Objekti koji imaju podrumski dio daleko su povoljniji za nadziđivanje, sagledavajući prob-lematiku njihovog temeljenja u odnosu na povećanja naprezanja u tlu.

Grafikon 24. Zidani objekti bez armirano-betonskih vertikalnih (i horizontalnih) serklaža [1] [59]

Aspekt prirasta visine

Na datoj šemi uočava se osnovna podjela na objekte sa konstruktivnim sistemom bez serklaža koji se i u slučaju nadziđivanja može zadržati najviše do ukupne spratnosti P+2. Preko ove spratnosti posmatrani konstruktivni sklop zahtijeva izradu vertikalnih serklaža u punoj visini objekta. Varijantno rješenje vertikalnih serklaža moguće je izvesti umjesto od

226

armiranog betona samo primjenom elemenata od čelika. Za nove tavanice poželjno je ko-ristiti polumontažne sisteme posebno u slučajevima gdje su postojeće tavanice izvedene od drveta, jer se time povećava ukupna krutost objekta. Pored toga, prefabrikovani elementi su znatno lakši od klasičnih, lakše je postići bolji kvalitet proizvodnje nego na terenu, također je i lakše obaviti kvalitetan nadzor nad izvođenjem ovih elemenata uz mogućnost uklanjanja elemenata slabijeg kvaliteta.

Ukoliko zahtjev za nadziđivanje podrazumijeva mansardu sa što fleksibilnijim prostorom, potrebno je izvesti češća vertikalna ojačanja na fasadnim zidovima u vidu armirano -beton-skih serklaža. Razmak ovih serklaža je u ovisnosti od rješenja krovne konstrukcije (prihvatan-ja horizontalne reakcije krova). Ovaj problem može biti efikasnije riješen primjenom čeličnih ramova uz obavezno izvođenje horizontalnog a.b. serklaža, ukoliko isti ne postoji.

Slika br. 207 Ojačavanje uglova objekta u slučaju nadogradnje [1] [59]

anker ploce

povezati sa horizontalnim

zatege zatege

min 4 profila

a.b. serklažem

min 4 profila

Slika br. 208 Detalji ojačanja uglova “čelikom” [1]

Slika br. 209 a. Ugradnja vertikalnog ojačanja kod starijih objekata b. Proširenje zone angažovanja vertikalnog serklaža na fasadnom zidu na mjestu spoja sa poprečnim zidom [1]

227

Ukoliko ne želimo prekinuti kontinuitet postojećih zidova, tada na mjestima gdje bi inače postavili vertikalne serklaže ugrađujemo vertikalne rebraste armaturne šipke većeg profila u odnosu na onaj koji se ugrađuje u vertikalne serklaže, postavljajući ihu vertikalne otvore bušene modernim bušilicama koje ne izazivaju nepovoljne dinamičke utjecaje. Poželjno je da se ugradnja vrši primjenom masa na bazi epoksidnih smola u otvorima koji su veći od prečnika profila. Dodavanjem horizontalnih šipki u otvore u visini tavanica doprinosimo većoj stabilnosti objekta.

Rade se i naknadna ojačavanja objekta naknadnom ugradnjom vertikalnih serklaža. Ponekad je potrebno kod ovakvih intervencija proširiti ojačanje u zoni spajanja sa fasadnim zidom.

Slika br. 210 Ojačanje postojećeg objekta izvedbom vertikalnih serklaža [1]

Spojnica kojom “nastavljamo” nadzidani dio na postojeći objekat je najosjetljivije mjesto ovakvih zahvata.

Neophodno je spriječiti da ne dođe do značajnijih klizanja nadzidanog dijela po ranije iz-vedenoj osnovi. Detalji prikazani na prethodnoj slici mogu poslužiti kao rješenja kojima je moguće postići odgovarajuću sigurnost po ovom pitanju. Brojni primjeri iz prakse potvrđuju da su ove radne spojnice kritično mjesto u nadzidanoj konstrukciji.

U slučaju kada postoji horizontalni armirano-betonski serklaž treba obavezno izvesti verti-kalne a.bet. serklaže za vezu pri daljoj gradnji, pa i ako ne postoje ovi serklaži u nižim etažama.

Aspekt prirasta težine

U smislu prirasta težine zbog nadziđivanja svakako se moraju provesti analize opterećenja na tlo napona kao i naprezanja u zidovima. Za objekte gdje je prirast težine nadogradnjom 10-15 % nisu potrebni zahvati na temeljima zbog rezerve u nosivosti tla usljed konsolidacije.

Za objekte prikazane pod A, B, C može se procijeniti da ako je prirast težine nadogradnjom veći od 20%, posebnu pažnju treba posvetiti slijeganju tla i nakon analize slijeganja tla doni-jeti zaključak o mogućnosti nadziđivanja takvih objekata.

228

Ovaj aspekt podrazumijeva i analizu povećanja naprezanja u zidovima, gdje(prema Murav-ljovu) za objekte koji su prije nadziđivanja u zidovima imali naprezanja do 10 % manje od dopuštenih postoje dovoljne rezerve nosivosti za nadziđivanje jedne etaže i mansarde, pod uslovom da postojeći objekat nije u takvom stanju da može i bez nadogradnje da doživi zem-ljotres. Svi ostali slučajevi podrazumijevaju detaljniju analizu nosivosti zidova ( kontakt zid i temelj). U važećem “Pravilniku o tehničkim normativima za izgradnju objekata visokogradnje u seizmičkim područjima” postoji član koji kaže da je neophodno postići da objekat nakon nadziđivanja mora imati sigurnost na seizmička dejstva onog stepena koji je imao objekat prije nadziđivanja, mada postoji mogućnost da u vrijeme nadziđivanja vrijedi neki drugi ste-pen intenziteta, te je potrebno uraditi seizmički proračun nadograđenog objekta i tek tada dati konačnu ocjenu mogućnosti njegovog nadziđivanja. [1] [59]

Analizu nadograđenog objekta treba uraditi vodeći računa o sljedećim neophodnim radn-jama:

• Identifikacija konstruktivnog sistema objekta prije i nakon nadogradnje, uključujući i konstruktivni sistem temelja

• Određivanje realnih težina međuspratnih konstrukcija i zidova te definisanje pokret-nih opterećenja

• Proračun odgovarajućih seizmičkih opterećenja koja djeluju na objekat• Uraditi sintetizovanu dinamičku pobudu koja će biti kombinacija intenziteta i karak-

tera dobivenih spektralnom analizom i koeficijenata koji su definisani postupkom kvazi statičke analize

• Određivanje nivoa naprezanja konstrukcije izazvanih simultanim djelovanjem nave-denih opterećenja

• Određivanje otpornosti konstrukcije u odnosu na propisane koeficijente na lom

Zidani objekti sa vertikalnim a.b. serklažima

U ovom dijelu su analizirani postojeći zidani objekti spratnosti P+3 ili P+4 (D i E). Za pret-postaviti je da se nadziđivanje ovih objekata maksimalno za sprat i mansardu može izvesti bez ikakvih problema.

Za objekte većeg obima nadziđivanja od razmatranih D3 i D4 (više od sprata i mansarde) pretpostavka je da će biti potrebno:

• ojačanje temelja,• povećanje debljine zidova istim materijalom uz njihovo međusobno povezivanje,• obostrano postavljanje međusobno ankerisanih armaturnih mreža sa torkret be-

tonom,• ubacivanje ukrutnih a.b. elemenata i sl.

Procjena nivoa ojačanja, posmatrano od P na više, trebala bi se u odnosu na visinu nadograđenog dijela kao 1,5:1 i prezentirati kroz statički dokaz. Sve raširenija pojava nado-gradnje postojećih stambenih objekata ukazuje na neophodnost organizovanog, cjelovitog stručnog pristupa ovoj problematici. Neophodno je uraditi sistemske preliminarne provjere mogućnosti nadogradnje na nivou naselja i stambene zgrade sa svih relevantnih stručnih as-pekata. Nadogradnja se može smatrati opravdanom ukoliko efekti intervencije ne narušavaju postojeći kvalitet, odnosno poželjnom ukoliko doprinosi podizanju kvaliteta naselja i stam-benog objekta u cjelini. Estetski aspekt kvaliteta nije obuhvaćen ovim radom, mada bi trebao biti predmet analiza s obzirom na to da brojne realizovane nadogradnje narušavaju izgled

229

postojeće zgrade i naselja. [1] [59]

Slika br. 211 Nadogradnja postojećeg objekta u naselju Višnjik, Sarajevo, 2005. [1]

Slika br. 212 Nadogradnja postojećeg objekta u općini Centar, Sarajevo, 2013.

Možemo konstatovati da je konstrukcija jedan od odlučujućih faktora na svim nivoima: na nivou zgrade i naselja i nadogradnje stana. Treba imati u vidu da se nadogradnja radi na ob-jektima koji su duže vrijeme u eksploataciji i da je stepen održavanja objekata kod nas jako nizak, te su objekti vrlo često u dotrajalom i zapuštenom stanju. Pored toga, moguće je da su stanari već uradili neke intervencije na nosivim elementima konstrukcije objekta na kojima počiva stabilnost istog.

Nakon analiziranih slučajeva nadziđivanja sa aspekta nosivosti proizilazi da je u većini slučajeva moguća nadogradnja postojećih zidanih objekata za jednu etažu i mansardu, jer se bitno ne mijenja prijašnje naponsko stanje u konstrukciji. Ovo svakako važi pod uslovom da se novim rješenjem bitnije ne čini promjena konstruktivnog sistema postojećeg objekta, niti

230

značajnije mijenja vertikalno opterećenje na objektu.

U slučaju kada se novim rješenjem vrši promjena konstruktivnog sistema postojećeg objekta u cilju ostvarivanja adaptabilnosti stana, nephodno je provesti detaljne analize i provjere. Pretpostavka je da se na ovaj način može nadograditi jedna etaža bez potrebe za većim intervencijama na postojećoj konstrukciji. Kod ovakvih inervencija ne dolazi do promjene krovne konstrukcije. Povećanje opterećenja od krovne konstrukcije uzrokovano je izradom termo i hidroizolacija, odnosno plafona (najčešće gips). Također se uvećava i opterećenje međuspratnih konstrukcija uvođenjem slojeva poda i pregradnih zidova. Upotrebom ma-terijala sa malom vlastitom težinom možemo postići da povećanje opterećenja od vlastite težine bude do 0,50 kN/m2 što je i vrijednost povećanja pokretnog opterećenja. Krovni pok-rov se radi od trapeznog ili pocinkovanog lima na daščanoj oplati, tegole i sl.

Veći obim nadziđivanja je također moguć, kao što je to i prezentirano, ali uz detaljan statički proračun i ekonomsku analizu. U ovom slučaju radi se nastavljanje svih postojećih konstruk-tivnih zidova sa giter blokovima, a vanjski zidovi se rade kao «siporeks»(autoklavirani gas-beton) blokovi ili Ytong u cilju poboljšanja termičke zaštite. Ako opterećenje od ovih zidova svedemo na jedinicu površine, dobićemo vrijednost između 3,5-4kN/m2.Upotrebom ma-terijala sa malom vlastitom težinom možemo postići da povećanje opterećenja od vlastite težine bude do 0,80 kN/m2, a vrijednost povećanja pokretnog opterećenja 1kN/m2. [1] [59]

U slučaju nadogradnje zidanih objekata u upotrebi, kao međuspratne tavanice, su tzv. polu-gotove tavanice, kao prefabrikovane polumontažne tavanice sa elementima od pečene gline kod kojih je prilikom izgradnje potrebno poštovati određena konstruktivna pravila, kao što su:

• Maksimalni raspon poprečnog rebra za podjelu koncentrisanih tereta na veću površinu i ujednačenje progiba ovakvih tavanica je 2,5 m.

• Gredice se oslanjaju na oslonce na dva načina i to na način da kanalica dolazi do zida i armatura ulazi u serklaž minimalno 12 cm ili pak da kanalica naliježe na oslonac na dužini od oko 5 cm, a armatura ulazi u serklaž za daljnih minimalnih 12 cm.

• Razdjelna armatura se sidri u serklaž po cijelom obimu tavanice.• Vrijednost minimalne debljine tavanice je 4 cm ili 1/10 razmaka gredica.• Dodatna armatura gredica može biti od najviše tri šipke (max. 2,4 cm2).• Maksimalna vrijednost korisnog tereta ne smije preći vrijednost od 5 KN/ cm2.• Vrijednost marke upotrebljenog betona je u rasponu od MB 15 do MB 30.• Razmak podupiranja se limitira na 150 cm; a sve vrijednosti preko ove potrebno je

računski dokazati.• U slučajevima sa koncentrisanim linijskim opterećenjem se mogu postaviti dvije

gredice jednu uz drugu.• Pored svih ovih odredbi potrebno je da je sistem koji se koristi valoriziran na

odgovarajući način i da ima potrebne ateste. [1]

Dogradnja postojećeg historijskog objekta može biti od esencijalnog značaja za objekat, ali bi je trebalo, ako je moguće, izbjegavati i primijeniti samo u slučaju kada je analizama pokazano da se traženi cilj ne može postići prestrukturiranjem unutrašnjeg prostora. Ovakve dogradnje treba projektovati na način da se jasno razlikuju od postojećeg objekta i da se osobine koje definišu objekat ne mijenjaju radikalno, ne budu povrijeđene ili razorene.

Kod ovakvih intervencija na postojećim objektima potrebno je posebno podcrtati prob-lematiku temeljenja. Problemi sa temeljenjem se javljaju iz razloga slabijeg tehničkog nivoa

231

postojećeg objekta, promjena na postojećoj konstrukciji usljed nadogradnje, prethodnih in-tervencija na objektu kao i mogućih promjena u temeljnom tlu.

Slika br. 213 Detalj polumontažne tavanice i upotreba porobetonskih blokova za nadziđivanje postojećih ob-jekata [1]

Veliki procenat problema fundiranja objekata koji su predviđeni za nadogradnju ne budu uočeni prije početka intervencije, pa se javljaju u toku radova ili što je još nepovoljnije u periodu eksploatacije objekta i manifestuju se kao:

• pukotine u konstruktivnim i nekonstruktivnim zidovima, • neravnomjerno slijeganje objekta(javlja se umjerena nagnutost objekta usljed čega

su poremećene funkcije otvaranja vrata i prozora, rad lifta i sl.) pa sve do situacija kada je ugrožena stabilnost objekta.

Nerijetko postojeći objekat nije bio dobro dimenzionisan u skladu sa temeljnim tlom. Ponekad svojstva temeljnog tla budu i pogoršana usljed promjena vlažnosti tla, utjecaja sus-jednih objekata, potresa koje je objekat pretrpio usljed ratova, zemljotresa i drugih sličnih djelovanja.

Moraju postojati pouzdani dokazi da stabilnost objekta neće biti narušena eventualnim do-datnim deformacijama tla i objekta, uz primjenu kriterija za dimenzionisanje temelja i to na osnovu dozvoljenog opterećenja u pogledu loma tla i dozvoljenog slijeganja temelja (apso-lutnog i relativnog). Puno češće u praksi se dešava oštećenje objekta uzrokovano pojavom velikih relativnih (diferencijalnih) slijeganja nego onih koji su nastali usljed sloma temeljnog tla.

Dakle, neophodno je provesti odgovarajuće detaljne analize, koje traže vremena i koštaju, da bi utvrdili interakciju objekta i temeljnog tla obuhvatajući pritom osobine temeljnog tla, osobine i stanje objekta prije i nakon provedene nadogradnje, osobine i stanje i susjednih objekata i infrastrukture.

Ovisno od rasporeda dodatnog opterećenja (veće na jednoj polovini objekta), dodatno sli-jeganje može da smanji već postignute razlike u slijeganjima dijelova objekata (pliće i dublje temeljenih denivelisanih poluetaža objekta).

Promjene u temeljnom tlu u toku vremena su vrlo raznovrsne i nastaju usljed utjecaja ob-jekta ili usljed promjena u okolini objekta, kao što su naknadno uvođenje različitih instalaci-ja, izgradnje objekata koji nepovoljno mijenjaju stanje podzemne vode, naknadnih dubokih iskopa.

232

Investitor je dužan da obezbijedi odgovarajuće geotehničke podloge za čiju izradu je potreb-no provesti neke od uobičajenih procedura, kao što su:

• prethodna istraživanja,• terenska ispitivanja provjere sastava i stanja tla, geometrije i stanja temelja,• geomehanička ispitivanja u laboratoriji i• za usvojene profile i modele tla potrebno je izvesti geomehanički proračun.

Kao rezultat ovih ispitivanja radi se elaborat koji bi trebao da sadrži opće geotehničke uslove nadogradnje i upotrebe objekta, geomehaničke pokazatelje tla po slojevima koji su izmjereni na licu mjesta i geomehanički proračun smanjenog koeficijenta sigurnosti.

Za uobičajene oblike temelja utjecaj oblika stope na dozvoljeno opterećenje je relativno mali i naglašeniji je u sitnozrnom tlu. [1]

Utjecaj širine temelja na dozvoljeno opterećenje naglašen je za manje faktore sigurnosti i krupnozrna tla, zbog unutrašnjeg trenja duž računskih zona smicanja tla.

Na osnovu parametara otpornosti tla, očitanih dimenzija temelja i poznate dubine fundiranja, proračunavamo vrijednost dozvoljenih napona u tlu ispod temelja. Upoređujući proračunsku vrijednost napona sa dozvoljenim naponima, donosimo odluku da li su potrebne određene intervencije na postojećoj konstrukciji. Prema našim propisima, dozvoljeno je povećanje u iznosu od 10% dozvoljenog napona u tlu uzrokovano efektima «starenja» tla ispod temel-ja, odnosno sekundarne kompresije tla i smanjenja koeficijenta poroznosti. Ipak treba biti oprezan i u ovom slučaju znajući da se velika većina objekata iz prve polovine 20. stoljeća proračunavala sa dozvoljenim naponima u tlu od 250 - 300 KN/m2.

Kao posljedice nadogradnje starih objekata, najčešće se javljaju značajne deformacije po-jedinih elemenata konstrukcije, neravnomjerne deformacije u temeljnom tlu, preraspodjela opterećenja na elemente sa većom krutošću što za posljedicu ima pojavu neravnomjernih pritisaka na tlo.

Ukoliko želimo odrediti međudjelovanje objekta i temeljnog tla, neophodno je utvrditi neka od bitnih svojstava temeljnog tla, kao što je deformabilnost u stanju stvarne vlažnosti i ponašanje pri promjeni vlažnosti i naponskog stanja na uzorcima koji su uzeti isjecanjem kocki, a ne pobijanjem ili utiskivanjem cilindara. Kod materijala podložnih tonjenju i prolo-mima sa jediničnom težinom u suhom stanju ispod 12 KN/m3, temeljenje je potrebno izvršiti na dubinama sa stabilnim materijalima.

Određivanje veličine slijeganja pri kojima će doći do oštećenja, elemenata konstrukcije ili objekta u cjelini je kompleksan i analitički neodređen problem ovisan o vrsti i veličini kon-strukcije objekta, materijalima od kojih je ova podignuta, temeljnog tla i mnogih drugih fak-tora. Preostaje nam da veličinu slijeganja odredimo iz empirijskih izraza koje ćemo dobiti iz relacije između stepena oštećenja i veličine diferencijalnih slijeganja.

Najčešće se kao mjere deformacija temeljne konstrukcije koriste veličine ugaone distorzije i veličine relativnog krivljenja objekta. [1]

233

PROJEKTNA DOKUMENTACIJA, PRIPREMNI RADOVI, TEHNOLOŠKI PROCESI, ORGANIZACIJA GRADILIŠTA I TEHNIČKE MJERE ZAŠTITE KOD IZVOĐENJA REKONSTRUKCIJA OBJEKATA

Životni vijek primarnih sistema arhitektonskih objekata ima projektovani vijek do maksimal-nih 100 godina, ali svi podsistemi objekta imaju znatno manji tehnički i upotrebni vijek tra-janja. Održavanje objekata u smislu blagovremenih popravki, zamjena dotrajalih podsiste-ma, kao i tehnološki zastarjelih instalacionih sistema česti su razlozi donošenja odluke za rekonstrukciju i sanaciju zgrade.

Projektna dokumentacija, predmjer i troškovnik

Projektna dokumentacija, koja se radi kod rekonstrukcije objekata, u svemu podliježe važećoj zakonskoj regulativi kao i za izraduprojektne dokumentacije za nove objekte, a u nekim seg-mentima mora biti puno obimnija, kao što su specifični detalji koji moraju biti dobro opisani sa datom tehnologijom izvođenja. U praksi, najčešći slučaj je da ne postoji cjelovita projektna dokumentacija ili kod starijih objekata ne postoji nikako. U takvim slučajevima je potrebno uraditi kvalitetan arhitektonski snimak na osnovu kojeg se radi projekat postojećeg stanja sa svim prilozima koje projekat mora da sadrži prema važećoj zakonskoj regulativi.

Projekat, predmjeri i troškovnici izvođaču daju planiranje na nivou procjena te potom ula-zak u ugovorne odnose, koji sa sobom nose veće rizike nego kod nove izgradnje. Investi-tor također mora biti svjestan ovih problema i mora preuzeti dio rizika i biti spreman na određene kompromise. Kod rekonstrukcije objekta je nemoguće predvidjeti sve vrste radova koji se mogu pojaviti tokom gradnje kao nepredviđeni radovi, tako da se razlika u predmjeru i u stvarnim količinama može kretati i do 15 do 20 %. Problemi koji se redovno javljaju odnose se na vrijeme trajanja radova na šta utječu mnogi faktori, kao što su problemi otežanih us-lova rada, dodatne mjere zaštite na radu, problemi sa vanjskim i unutrašnjim transportom materijala, mehanizacijom i opremom i dr.

Ugovorne stavke u predmjeru i troškovnicima su više procjene, koje tokom izvođenja radova redovito budu povećane zbog pojave nepredviđenih i neočekivanih radova koji se moraju izvršiti da bi se mogli nastaviti radovi. Ovakve situacije dovode do zaoštrenih odnosa na relaciji izvođač→projektant→nadzor→investitor. Loši odnosi između sudionika u projektu mogu nepovoljno utjecati na finansijsku i vremensku komponentu izvođenja.Projektna do-kumentacija za rekonstrukciju objekta mora da bude urađena na način da se postigne spo-sobnost građevine, u cjelini kao i u svakom njenom dijelu i elementu, da izdrži sva predviđena djelovanja, odnosno da zadrži sva bitna tehnička svojstva u skladu sa važećim propisima, normativima i standardima tokom predviđenog vremena trajanja, a to su naročito:

• mehanička otpornost i stabilnost, • sigurnost u slučaju požara, • zaštita od ugrožavanja zdravlja ljudi, • zaštita korisnika od ozljeda, • zaštita od buke i vibracija, • ušteda energije i toplinska zaštita, • zaštita od štetnog djelovanja okoliša i na okoliš.

Projekat treba da sadrži sve potrebne nacrte postojećeg stanja sa obilježenim i opisanim vrstama oštećenja, kao i način i metodologiju sanacije, ojačanja i rekonstrukcije. Prije izrade

234

projektne dokumentacije potrebno je izvršiti uvid u izvornu, odnosno postojeću projektnu dokumentaciju ako takva uopće postoji, jer je čest slučaj u praksi da je nemoguće doći do takve dokumentacije iz višestrukih razloga. Također, prije izrade projekta potrebno je de-taljno obići projekat i ustanoviti sljedeće:

• da li je objekat izveden prema projektnoj dokumentaciji (ako postoji),• da li su vršene naknadne intervencije bilo koje vrste,• identifikacija tipa nosive konstrukcije,• da li je objekat kao cjelina(ili njegovi dijelovi) stabilan,• monitoring i registraciju eventualnih oštećenja vertikalne, horizontalne, krovne kon-

strukcije i temelja.

Priprema i izvođenje radova na sanacijama i rekonstrukcijama zidanih objekata

Priprema radova sanacije i rekonstrukcije objekta obuhvata cijeli niz aktivnosti koje su specifične kod svakog pojedinog objekta. Prilikom analiza i priprema za izvođenja radova na rekonstrukcijama zgrada i projekta tehnologije izvođenja, jedan od glavnih ciljeva je posti-zanje što kraćeg vremena izvođenja radova. Ovo je odlučujuće ukoliko se radi o objektima koji su u funkciji i zbog toga je potrebno donijeti odluku da li je povoljnije izmještanje svih korisnika i stanara u vrijeme sanacije i rekonstrukcije ili je povoljnije rješenje sa izmještanjem iz samo jednog dijela objekta u kojem se obavlja rekonstrukcija i iznalaženje rješenja privre-menog smještaja stanara i pokretne imovine.

Ove radnje traže maksimalan dodatni angažman svih sudionika u pripremi i izvođenju radova u poređenju sa pripremom i izgradnjom novih objekata. U toku izvođenja radova na objektu javljaju se mnogi nepredviđeni i neočekivani radovi tako da je projekt podložan promjenama koje se logično nameću zbog razlika stvarnog i procijenjenog stanja. Ovdje je vidljivo koliko je značajan angažman projektanta, ne samo u fazi projektiranja nego je još intenzivniji u fazi izvođenja kada stanje odstupanja izvedbe u odnosu na projekt na gradilištu zahtijeva revidirano rješenje bez kojega se ne mogu nastaviti radovi. Problemi projekta odražavaju se na manju pouzdanost investitora u pogledu koštanja investicije i trajanja radova što se u potpunosti može ocijeniti tek u poodmakloj fazi izvedbe ili po završetku radova.

Pored uobičajnih pripremnih radova kod rekonstrukcija je naročito važno obratiti pažnju na sljedeće:

• Osiguranje okoline oko objekta• Privremena konsolidacija konstrukcije skelama za podupiranje• Provođenje efikasne zaštite postojećih susjednih objekata• Izvođenje zaštitne skele oko objekta koji se rekonstruiše i zaštita prolaznika u toku

izvođenja ili eventualnog rušenja • Posebnu pažnju posvetiti kod procesa rušenja ili demontaže konzolnih istaka ob-

jekta (vijenci, balkoni i sl). U cilju omogućavanja bezbjednog rada i izvršiti propisno podupiranje istih prije rušenja.

U okviru pripremnih radova svi elementi se mogu podijeliti u dvije grupe:

• Primarni • Sekundarni

235

U primarne elemente spadaju oni koji podliježu sanaciji (sa ojačanjem), dok se sekundarni elementi koriste za osposobljavanje primarnih.U sekundarne elemente treba ubrojati i sve elemente koji se koriste upripremnim radovima neophodne za stabilizaciju teško oštećeni-helemenata, pa i cijelih građevina.Sekundarni elementi imaju važnu ulogu u pripremnim radovima i ne smiju se podcjenjivati. Dimenzije i materijali koji se koriste se običnousvajaju na osnovu iskustva, ali veoma često je potreban statički proračun uzodgovarajuće nacrte.

Izbor tehnoloških postupaka kod izvođenja radova

Prilikom izbora tehničkog i tehnološkog rješenja izvođenja radova, kao i kod izrade projekata za izvođenje planirane rekonstrukcije i sanacije zgrade, treba voditi računa o izboru tehničko-tehnološkog postupka. Vrlo je važno u projektu preferirati suhe tehnološke postupke i tehnologiju polumontažne i montažne gradnje, odnosno izbjegavati mokre postupke kao što su monolitno betonirane konstrukcije, tradicionalno zidanje konstrukcija zida, obrada površina tradicionalnim malterima, podne konstrukcije sa slojevima monolitne izrade, tradi-cionalne monolitne podne obloge i dr. Mokri tehnološki postupci zahtijevaju tehnološke pauze koje negativno utječu na dinamiku izvođenja radova i produžavaju rok završetka ra-dova. U funkciji cilja postizanja minimalnog trajanja provođenja rekonstrukcije ili sanacije, cjelokupnu realizaciju treba svesti na što je moguće manji broj aktivnosti. Također treba izbjegavati upotrebu teških materijala i konstrukcija posebno kod nadogradnjikako bi izbjegli preopterećenje postojeće konstrukcije, a posebno tla ispod temelja zgrade. Propisi koji se odnose na konstrukterske zahtjeve, a posebno obaveze postizanja aseizmičnosti objekta, zatim urbanistički uslovi kod rekonstrukcija vanjskog izgleda ili eventualnih nadogradnji česti su razlog za adekvatna tehničko-tehnološka rješenja koja su najekonomičnija.

Organizacija radova kod rekonstrukcije objekata

Organizacija i planiranje radova kod rekonstrukcija je veoma zahtjevno, posebno kada je u pitanju planiranje količina radova i materijala. Količine, kao i strukturu radova saspecifikaci-jama, veoma je teško unaprijed utvrditi sa dovoljnom tačnošću. Bitno je da se planiranjem za potrebu izvođenja ključnih procesa rada angažuje maksimalno mogući kapacitet radne snage.Veliki problem predstavlja i planiranje iz aspekta sinhronizacije snabdijevanja materi-jalom, poluproizvodima i gotovim fabrikatima sa planiranom dinamikom izvođenja radova.Operativnim planiranjem potrebno je predviđati takvu organizaciju izvođenja radova, koja će obezbijediti neprekinuti tok radova. Zbog same specifičnosti radova i pojedinih pozicija, kada su u pitanju rekonstrukcije i sanacije, ne može se u punoj mjeri postići ravnomjernost i neprekidnost odvijanja radova, ali pri izboru tehnoloških postupaka treba o tome voditi računa.

Obim rada uvijek je izražen u malim količinama, zbog čega je manja upotreba strojeva i posebnih alata, što rezultira većom težinom rada za zaposlene. Radovi se izvode u otežanim uslovima, ne smiju se ometati stanari u susjednim zgradama, jer su objekti u užoj gradskoj jezgri što djeluje u smislu ograničenja radnog vremena. Posao je opasan, prljav i težak, a kod nekih objekata pojavljuju se znatniji problemi sa iznošenjem otpada i dopremom materijala za ugradnju što povećava jediničnu cijenu. Često se javljaju pozicije koje zahtijevaju zanatlije sa širim znanjima i većom stručnošću nego kod uobičajenih radova. Zbog umanjene efikas-nosti rada, znatno su veći troškovi rada po jedinici mjere kao i utrošak glavnih materijala po jedinici proizvoda nego kod nove izgradnje.

236

Kod ovih vrsta radova moguće je korištenje nekih preostalih materijala od rušenja prilikom provedbe postupka rekonstrukcije. Ovdje ubrajamo drvene i čelične elemente konstrukcija koji imaju zdravu strukturu i zadovoljavajuće dimenzije, a naročito materijale za zidanje, kao što su pune opeke ili kameni materijali. Nabavke i transport materijala često su vezani sa većim brojem manipulacija i dizanja nego kod nove izgradnje. Materijali se u većem dijelu nabavljaju i dopremaju u manjim količinama zbog nemogućnosti skladištenja na gradilištu. Problem koji se može javiti je nedostatak prostora za skladištenja što smanjuje opću efikas-nost izvođenja. Prilikom izrade projekta, potrebno je voditi računa o ugradnji novih materi-jala u stare strukture, tj. usklađivanju između svojstava novih i starih materijala te njiho-vog uzajamnog djelovanja. Prilikom izbora potrebno je primijeniti materijale manjih težina, posebno kada se radi o povećanju visine objekta nadograđivanjem.

Mehanizacija, alat i oprema prilikom ovakvih intervencija nikada nisu dovoljno iskorišteni tako da ima dosta živog rada zbog nemogućnosti pristupa mehanizaciji u većem obimu. Otežana je manipulacija kako radnika tako i mehanizacije i teško je uspostaviti određeni taktni plan koji bi pratio dinamiku radova. Dinamika izvođenja kod sanacija i rekonstrukcija različita je u odnosu na novu izgradnju kod koje se potencijal izvođenja postepeno uključuje i isključuje. To izaziva dopunski angažman, a što kod izvođača izaziva dodatne troškove.

Nadzor, rukovođenje i koordinacija su slabiji zbog brojnih mjesta rada raspoređenih u malim i izoliranim prostorima. Priroda posla često iziskuje donošenje rješenja na brzinu što dovodi do umanjenja opće efikasnosti rada. Potrebno je konstantno provoditi kontrole kvaliteta izvođenja i izvedenih radova, posebno kada su u pitanju skrivene konstrukcije i radovi te redovno provoditi testiranje materijala i sklopova.

Tehničke mjere zaštite kod izvođenja rekonstrukcija objekata

Tehničke mjere zaštite na radu kod izvođenja ove vrste radova su veoma zahtjevne i moraju biti u skladu sa Zakonom o sigurnosti i zdravlju na radu i Pravilnikom o zaštiti na radu u građevinarstvu. Kod ove vrste radova obavezno je uraditi elaborat zaštite na radu koji je sas-tavni dio projektne dokumentacije i koji mora obuhvatiti sve aspekte zaštite na radu pogo-tovo kod kritičnih aktivnosti. Jedna od kritičnih i rizičnih aktivnosti kod rekonstrukcije skoro uvijek podrazumijeva rušenja i demontaže dijelova postojećih primarnih i sekundarnih kon-strukcija i elemenata što zahtijeva dodatne mjere zaštite. Problematika rušenja konstrukcija i dijelova objekta u toku realizacije radova rekonstrukcije je veoma važan dio u cjelokupnom obimu poslova. Kod rušenja i demontaža možemo imati dva različita nivoa i to:

• Rušenja koja bitno zadiru u primarni konstrukterski sistem objekta- to je slučaj kada se rekonstrukcijom mijenja postojeći konstruktivni sistem. Ova vrsta rušenja i demontaža su posebno osjetljiva i zahtijevaju dodatne mjere zaštite prilikom izvođenja rušenja kao i odabira pogodnih tehnoloških postupaka.

• Rušenja i demontaža sekundarnih sistema konstrukcija - što ne obuhvata promjenu primarnih sistema tako da su ovi radovi manje rizični i zahtijevaju standardne mjere kolektivne i individualne zaštite na radu.

Kod provođenja mjera zaštite kod radova rekonstrukcija treba poštovati određene principe i to:

• Prije izvođenja procesa rušenja isključiti sve instalacije zgrade na mjestima njiho-vog priključenja na vanjske instalacijske mreže. Ovo se odnosi na elektroinstalacije, gasne instalacije,instalacije vodovoda i sl.

237

• Procese rušenja izvoditi samo pri dnevnom svjetlu osim za slučaj kada su u pitanju procesi u jezgru objekta gdje nije moguće obezbijediti dnevnu rasvjetu.

• Procesi rušenja tradicionalnim načinom obavljaju se uvijek počevši odozgo prema dolje, a zabranjeno je svako nagomilavanje materijala od rušenja ili materijala za izvođenje radova u pojedinim prostorijama objektakako ne bi došlo do prekomjer-nog opterećenja postojećih nosivih konstrukcija.

• Usvojiti najpovoljniji redoslijed izvođenja pojedinih pozicija u odnosu na tehnologiju izvođenja radova bilo da se rušenje vrši ručno, putem specijalne mehanizacije ili miniranjem.

• Posebnu pažnju posvetiti kod procesa rušenja ili demontaže konzolnih istaka objekta, kao što su vijenci, balkoni i sl. i u cilju bezbjednog rada i izvršiti propisno podupiranje istih prije rušenja. Ako će se izvođenjem procesa rušenja građevina ili njenih pri-marnih konstrukcija umanjiti stabilnost ostalih dijelova koji još stoje, isti moraju biti dobro osigurani podupiranjem, ukrutama ili prihvaćeni pomoćnim konstrukcijama.

• Horizontalne konstrukcije zgrada na kojima se obavljaju procesi rušenja u cilju provođenja rekonstrukcije ne smiju biti odstranjene prije nego što se poruše sve vertikalne primarne konstrukcije koje se nalaze iznad njih. Rušenje zidnih vertikalnih konstrukcija, koje imaju slobodnu visinu veću od 4 metra, smije se obavljati samo uz korištenje odgovarajućih skela.Ne smiju se rušiti konstrukcije ako prethodno nije srušeno i uklonjeno sve što se nalazilo na toj konstrukciji, a strogo je zabranjeno potkopavanje objekta.

• Izvesti zaštitne skele i mreže na mjestima gdje postoji mogućnost pada sa visine u svrhu zaštite samih učesnika u građenju, kao i zaštitnih nadstrešnica za zaštitu prolaznika.

• Provođenje efikasne zaštite i osiguranja postojećih susjednih objekata.

Za izvođenje pojedinih pozicija, koje su predviđene projektom rekonstrukcije objekata, obavezna je primjena kolektivnih i individualnih mjera zaštite na radu u građevinarstvu, što je regulisano zakonom i pravilnicima.

238

FASADNI OMOTAČ KOD REKONSTRUKCIJE ZIDANIH OBJEKATA

Arhitektonska fizika je veoma važna disciplina u savremenom integralnom pristupu projek-tovanja novih objekata, ali i nezaobilazna stavka kod rekonstrukcije objekata visokogradnje, naročito sa aspekta ogradnih ploha objekta, odnosno granice vanjskog i unutrašnjeg pros-tora. Svaka rekonstrukcija podrazumijeva dovođenje objekta na nivo koji zadovoljava stand-arde i norme fizike zgrade i da obezbijedi traženu ugodnost korisnika sa fiziološkog, higi-jenskog, psihološkog i estetskog aspekta, a sa druge strane da ima maksimalnu energetsku učinkovitost uz minimalnu potrošnju energenata kako za grijanje tako i za hlađenje objekta.

Postoje mnogobrojni razlozi za pristup rekonstrukciji, ponajprije ogradnih ploha objekta, i to:

• Dotrajalost završnog sloja ili svih slojeva fasade kako zbog funkcionalne dotrajalosti tako i zbog estetskih razloga

• Nedostatak ili nedostatnost postojeće termičke/akustičke izolacije objekta kako pre-ma vanjskom prostoru tako i unutar objekta

• Propadanje ili nepostojanje hidroizolacije u dijelu objekta ispod nivoa zemlje (ka-pilarna vlaga)

• Propadanje krovnog pokrivača ili slojeva ravnog krova usljed agresivnog vanjskog utjecaja

• Upotreba građevinskih materijala koji su dokazano štetni po zdravlje ljudi• Zastarjelost postojeće fasadne i unutrašnje stolarije i bravarije

Najčešći slučaj je kombinacija svih ovih faktora koji negativno djeluju kako na sam objekat tako i na ugodnost korištenja i na zdravlje korisnika.

Kod rekonstrukcije i sanacije gore pobrojanih elemenata i sklopova potrebno je izvršiti kvalitetnu dijagnostiku i napraviti snimak postojećeg stanja sa jasno definisanim uzrocima problema. Na osnovu kvalitetnog snimka postojećeg stanja u fazi razrade projekta, potrebno je dati kvalitetna rješenja uz upotrebu savremenih materijala i tehnologija poštovajući sve važeće normative i standarde. U fazi razrade detalja treba konsultovati specijaliste iz oblasti arhitektonske fizike, kao i stručnjake koji rade u specijalizovanim firmama koje se bave ovom problematikom.

Kvalitet unutrašnjeg zraka

Ljudi kao korisnici objekata provode i do 90% vremena u zatvorenim prostorima, naročito u umjerenim i hladnijim klimatskim zonama, što navodi na zaključak da kvalitet unutrašnjeg zraka (indoor air quality - IAQ) ima veoma veliku ulogu na zdravstveno stanje korisnika objek-ta. U objektima koji su građeni prije više decenija korištene su stare tehnologije, a ugrađivani su materijali koji su dokazano štetni po zdravlje, kao što su proizvodi koji zadrže azbestna vlakna, boje koje sadrže teške metale kao olovo i dr. Kvalitet unutrašnjeg zraka je rezultat interakcije više kompleksnih faktora, kao što je prikazano na grafikonu ispod.Svaki od tih faktora doprinosi različitim efektima koji utječu na unutrašnji kvalitet zraka u objektima.

Činioci koji u najvećoj mjeri utječu na unutrašnji kvalitet zraka u objektima su sljedeći:

• Konstruktivni materijali, namještaj i oprema

Ove stavke mogu ispuštati loš miris, čestice i isparljive organske spojeve. Pojedini isparljivi organski spojevi iz specifičnih materijala mogu se kombinovati sa drugim

239

organskim spojevima i pojaviti se u obliku novih hemikalija. Čestice mogu izazvati zdravstvene probleme za korisnike putem izloženosti ili putem udisanja. U prisut-nosti odgovarajuće topline i procenta vlage, neki materijali mogu omogućiti hran-jive tvari koje podržavaju rast plijesni i bakterija, koje proizvode mikrobne isparljive organske spojeve. Ovi organizmi mogu negativno utjecati na korisnike, jer u takvim slučajevima gljivične spore sadrže mikrotoksine.

• Električna i magnetska polja

Mogući zdravstveni učinak električnih i magnetskih polja generisanih od strane električnih vodova i električnihaparata još uvijek nije dobro poznat i istražen. Posto-je velike rasprave u vezi mogućeg zdravstvenog djelovanja električnih i magnetskih polja.

Grafikon 25. Glavni faktori koji utječu na unutrašnji kvalitet zraka [8]

Grafikon 26. Potrebna količina svježeg zraka za ventilaciju prostorije u funkciji specifičnog volumena i intenziteta mirisa [60] [8]

240

U posljednjih tridesetak godina provedena su ozbiljnija istraživanja u pogledu utjecaja ma-terijala, komponenti i opreme ugrađene u objekte na mentalno i fizičko zdravlje ljudi, zato što sadrže određene štetne supstance koje pod određenim uslovima isparavaju i stvaraju probleme. CIB (Construction Material Stewardship) preko svoje radne grupe TG-42 klasi-ficirao je grupe simptoma i zdravstvenih problema korisnika koji se mogu podijeliti na hemi-jsko, biološko i fizičko porijeklo. Također, Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) je klasi-fikovala takve objekte i simptome kako slijedi:

• Sindrom bolesne kuće (Sick-Building sindrom - SBS) SBS se opisuje kao skup simptoma koji su korisnici objekata osjetili i koji su općenito kratkoročnog karaktera i najčešće nestaju nakon napuštanja objekta. Najčešći simptomi su: grlobolja, umor, letargija, vrtoglavica, nedostatak koncentracije, res-piratorne iritacije, glavobolja, iritacija očiju, zagušenje sinusa, suhoća kože lica i ruku i alergije.

• Bolesti vezane za objekat (Building-Related Illnesses - BRI)Bolesti vezane za objekat su ozbiljnije od SBS-a simptoma i klinički simptomi boles-ti mogu se pripisati određenom izvoru ili tvarima unutar objekta. Primjeri bolesti uključuju više vrste raka i legionarske bolesti.

• Višestruke hemijske osjetljivosti (Multiple Chemical Sensitivities - MCS)Još uvijek u potpunosti nije razjašnjen kompleks bolesti. Početni simptomi općenito se stiču tokom duže izloženosti specifičnim isparljivim organskim spojevima. Ovi simptomi mogu utjecati na više od jednog sistema i organa tijela, a mogu nestajati i vraćati se u ovisnosti od izloženosti podražaju. Izloženost i niskim razinama hemika-lija različitih struktura može proizvesti simptome. Međutim, nema standardnih tes-tova funkcije organa sistema organizma kojima se mogu objasniti simptomi izazvani višestrukom hemijskom osjetljivošću.

Grafikon 27. Potrebna količina svježeg zraka za ventilaciju prostorije u funkciji sadržaja CO2 u zraku prostorije i metaboličkog stanja čovjeka [60] [8]

241

Loša kvaliteta unutrašnjeg zraka može uzrokovati ljudske bolesti, što zauzvrat može dovesti do povećane odgovornosti i povećanih troškova za vlasnike objekata, upravitelje, projek-tante te osiguravajuća društva. Također, važan elemenat za unutrašnji komfor, pored kvalite-ta unutrašnjeg zraka, je i prirodno osvjetljenje i zaštita od buke u objektima, što direktno ovisi od projektanata i njihovih rješenja koji moraju uzimati u obzir ove elemente. Svi ovi na-brojani elementi mogu dovesti do gubitka produktivnosti korisnika objekta, kao i ekonomski gubitak. Dugoročno gledano, tako uzrokovani gubici i troškovi mogu premašiti početne inici-jalne troškove. Zdravstveni problemi koji mogu proizaći iz lošeg kvaliteta unutrašnjeg zraka mogu biti kratkoročni ili dugoročni, a kreću se od manjih iritacija do po život opasnih bolesti. Zbog toga je važan ekološki prihvatljiv dizajn prilikom rekonstrukcija postojećih i izgradnje novih objekata o kojima projektanti moraju voditi računa.

Energetska efikasnost

U državama Evropske unije (EU) potrošnja energije u zgradarstvu iznosi 41% od ukupne potrošnje energije. Na transport otpada 28 %, a na industriju 31% potrošnje energije. U sek-toru zgradarstva leži i najveći potencijal energetskih ušteda (min. 22% energetske potrošnje do 2012. godine). Grijanje prostora predstavlja 50-60% ukupnih energetskih potreba u zgra-di, dok gubici topline kroz prozore i vanjski zid čine prosječno 70% ukupnih toplinskih gubi-taka u zgradi. Iskustva u savremenoj energetskoj politici pokazuju da je racionalno korištenje i upravljanje energijom osnovna pretpostavka održivog razvoja, kao i povećanje energetske efikasnosti u zgradarstvu, jedan od najisplativijih načina smanjenja troškova za energiju kao i smanjenje štetnih emisija u okoliš.

Grafikon 28. Potrošnja energije u pojedinim granama privrede [61] [8]

Grafikon 29. Specifične toplinske potrebe objekata od starih kuća do savremenih pasivnih kuća [61] [8]

242

Prosječne stare kuće godišnje troše 200-280 kWh/m2 energije za grijanje, standardno izo-lirane kuće ispod 100, savremene niskoenergetske kuće oko 40, a pasivne 15 kWh/m2 i manje. Na slici su predstavljene specifične toplotne potrebe objekata, od starih kuća, do savremenih pasivnih kuća.

Sektor zgradarstva je odgovoran za više od 40% emisija stakleničkih plinova u EU. Emisi-ja stakleničkih plinova podrazumijeva čitav životni ciklus objekta od vađenja sirovina, proizvodnje materijala, izradnje, korištenja objekta, pa do njegovog rušenja i problema sa građevinskim otpadom. Najveća potrošnja energije je tokom faze korištenja objekta, a veza-na je za energetske potrebe korisnika. Sve inicijative za projekte energetske učinkovitosti dolaze iz EU, gdje je energetska učinkovitost postala veoma bitna u svakodnevnom životu.

Pod pojmom energetske učinkovitosti podrazumijevamo djelokrug djelatnosti kojima je kra-jnji cilj smanjenje potrošnje svih vrsta energije u objektima, što na kraju rezultira smanjen-jem emisije CO2 uz nepromijenjenu ugodnost korisnika objekta.

Evropska unija je usmjerila svoju energetsku politiku u smjeru obnovljivih izvora energije i cilj je da se do kraja 2020. godine ostvari projekat 3 x 20 sa sljedećim ciljevima:

Povećati udio proizvedene energije iz obnovljivih izvora energije za 20%

1. Povećati udio biogoriva na evropskom tržištu goriva za 20 %2. Smanjiti emisiju stakleničkih plinova, naročito CO2 za 20 %

Energetsku učinkovitost možemo definisati i kao skup isplaniranih i provedenih mjera čiji je cilj korištenje minimalno moguće količine energije (energenta) za obavljanje iste funkcije (grijanje ili hlađenje prostora, rasvjeta, grijanje vode i sl). Moramo razlikovati energetsku efikasnost i štednju energije, jer štednja podrazumijeva određena odricanja, dok efikasna upotreba energije ne narušava ugodnost rada i življenja.

Zakonska regulativa

Temelji politike u EU sadržani su u novom prijedlogu Evropske komisije koji bi trebao omogućiti zemljama članicama, ali i nečlanicama u regiji, investiranje u energetsku učinkovitost i ob-novljive izvore uz pomoć EU zajedničkih fondova. Ključna stvar vezana uz ovaj prijedlog je mogućnost korištenja poticajnih sredstava ciljano prema populaciji slabostojećih i izbjegličkih porodica sa niskim primanjima. Postojeći zakonski okvir EU omogućuje zemljama članicama ograničeno pravo korištenja sredstava strukturnih fondova za stambeni sektor iz ERDF

-a. Ista sredstva se mogu koristiti isključivo za jednostavne dijelove građevina ili cjelokupne građevine u slučaju socijalnih stanova u zapuštenim urbanim područjima. Ovaj novi prijed-log proširio bi mogućnost korištenja sredstava iz ERDF-a i na energetsku učinkovitost, kao i obnovljive izvore energije na svim tipovima građevina. Prioritetan zadatak koji stoji ispred državnih institucija je izrada kvalitetnih projekata i apliciranje za evropske fondove. Zemlje članice EU kroz politiku zajedničkih fondova planiraju investirati u obnovljive izvore energije, u energetsku učinkovitost i upravljanje energetskim resursima.

Direktive EU

Usvojene su raličite direktive EU kao što su: Rezolucije Evropskog parlamenta, direktive Evropske komisije, legislative na evropskoj i nacionalnim nivoima, a vezane za energetsku učinkovitost objekata i uštedu energije najvažnija je:

243

• Direktiva 2002/91/EC Evropskog parlamenta i Vijeća od 16.12.2002. (Official Jour-nal L 001,04/01/2003), - Directive of the European Parlament andof the Council on the energy performance of the buildings; Direktivao energetskim karakteristikama u zgradama, čiji je glavni cilj uspostaviti trajne, jedinstvene mehanizme za poboljšanje energetskih karakteristika zgrada stambene i javne namjene na nivou EU, uzimajući u obzir klimatske i lokalne razlike između pojedinih zemalja.

Direktivu zemlje članice EU su morale integrisati u svoje zakonodavstvo do 04.01.2006.

Direktiva je postala obavezna od oktobra 2009. godine.

Bitni zahtjevi Direktive2002/91/EC vezani za energetsku učinkovitost:

• Uspostava općeg okvira za metodologiju proračuna energetskih karakteristika zgra-da

• Primjena minimalnih zahtjeva energetske efikasnosti za nove zgrade• Primjena minimalnih zahtjeva energetske efikasnosti za postojeće zgrade prilikom

većih rekonstrukcija (korisne površine iznad 1000 m2)• Energetska certifikacija zgrada

Direktiva EU 2002/91/EC o energetskim karakteristikama zgrada jasno obavezuje na štednju energije u EU, kao i državama kandidatima. U skladu sa Direktivom, sve zgrade koje se grade, prodaju ili iznajmljuju bit će certifikovane i takvi energetski certifikati s podacima o godišnjoj potrošnji za grijanje zgrade bit će izloženi ili dati na uvid svim zainteresovanim strankama. Uporedba energetskih karakteristika zgrada omogućit će građevinskoj industriji da koristi te podatke kao sredstvo marketinga. Uvođenjem energetskih iskaznica za zgrade kao i certi-fikovanjem zgrada, energetski efikasne, dobro izolirane zgrade s niskom potrošnjom energije znatno će dobiti na vrijednosti na tržištu nekretnina, dok će zgradama s velikom potrošnjom energije vrijednost pasti. Sve bi to trebalo pokrenuti tržište u smjeru povećanja energetske efikasnosti. Novi tehnički propis o uštedi toplinske energije i toplinskoj zaštiti kod zgrada, kao i aktivnosti u smjeru implementacije Direktive o energetskim karakteristikama zgrada, nužno će prouzročiti i promjene na tržištu.

Slika br. 214 Gubici energije kroz zidove i debljina izolacije na zidovima u EU 2001. [62] [8]

U cijeloj Evropskoj uniji primjenjivaće se zajednička metodologija za izračunavanje energet-ske potrošnje zgrada, koja uzima u obzir lokalne klimatske uslove. Države članice će odrediti minimalne standarde energetske potrošnje i primijeniti ih pri gradnji novih zgrada, ali i pri

244

značajnim obnovama postojećih velikih zgrada. Najveći dio tih standarda biće zasnovan na postojećim ili planiranim evropskim normama. Sistem za energetsku certifikaciju zgrada omogućit će da vlasnici, zakupci i korisnici budu mnogo bolje upoznati sa potrošnjom ener-gije u zgradama.

Istraživanja su pokazala da bi se više od jedne petine sadašnje potrošene energije moglo uštediti u vrlo kratkom vremenskom periodu uz primjenu strožijih standarda na nove zgrade i na zgrade koje se detaljno obnavljaju. Ovo predstavlja značajan doprinos dostizanju ciljeva, postavljenih u Kjoto protokolu, a iskorištenje ovog potencijala ovisit će od stepena i kvaliteta primjene ove Direktive.

Evropsko udruženje proizvođača toplinske izolacije EURIMA, u suradnji s internacionalnom firmom ECOFYS,napravilo je analizu gubitaka toplinske energije kroz pojedine konstrukcije u zgradama u državama Evropske unije te analizu primijenjenih debljina toplinske izolacije na istim konstrukcijama.

Prema zahtjevima EN-a iz 2009. godine pooštren je kriterij evropske norme iz 2002. godine, kako za nove objekte koji se grade tako i za one koji se rekonstruišu, pa je, naprimjer za van-jski zid zidan od opeke, koji je na sebi imao izolaciju od 10 cm, propisano da izolacija mora biti debljine od 14 cm. Za izolaciju između rogova krovne konstrukcije bila je propisana izol-acija debljine 14 cm, a sada je debljine 20 cm.

Na grafikonu br. 30pokazana je upotreba termoizolacije u novim objektima u nekim zeml-jama Evrope.

Grafikon 30. Upotreba termoizolacije u novim objektima u nekim zemljama Evrope [63] [8]

Nacionalni nivo

U Uredbio tehničkim svojstvima koje građevine moraju zadovoljavati u pogledu sigurnos-ti te načina korištenja i održavanja građevina urađena je u saglasnosti sa Direktivom za građevinske konstrukcije koja se primjenjuje u EU u pogledu “Određeni zahtjevi” (šest objav-ljenih dokumenata) počev od mehaničke čvrstoće do uštede energije i toplote. Bez usvajanja ovih direktiva nema puta u EU.

Građevina mora biti projektovana i izgrađena na način da se postigne sigurnost građevine u cijelosti, kao i svakog njenog dijela i elementa. Sigurnost je sposobnost građevine da izdrži sva predviđena djelovanja koja se javljaju pri normalnoj upotrebi te da sadrži sva bitna tehnička svojstva tokom predviđenog vremena trajanja, a to su:

245

• mehanička otpornost i stabilnost,• zaštita od požara,• higijena,• zdravlje i zaštita okolice,• sigurnost u korištenju,• zaštita od buke,• ušteda energije i toplinska zaštita,• odstupanje od bitnih zahtjeva građevine i• nesmetan pristup i kretanje u građevini.

Ušteda energije i toplinska zaštita

Osnov za donošenje uredbe „Sigurnost“ - tačka 7. Ušteda energije i toplinska zaštita je Pravilnik o tehničkim zahtjevima za toplotnu zaštitu objekata i racionalnu upotrebu energije, a njime se implementira Direktiva 2002/91/EC Evropskog parlamenta od 16.12.2002. o en-ergetskim svojstvima objekata. Ona se u jednom dijelu odnosi na:

• propisivanje minimalnih zahtjeva za energetska svojstva novih i postojećih objekata kod kojih se provode veće rekonstrukcije,

• potrebu izrade elaboarata tehničke, ekološke i ekonomske primjenjivosti alterna-tivnih sistema za snabdijevanje energijom za nove objekte veće od 1000 m2, kao i poboljšanje energetskih svojstava postojećih objekata većih od 1000 m2 u slučaju njihovih većih rekonstrukcija,

• tehničke zahtjeve u pogledu racionalne upotrebe energije i toplotne zaštite koje treba ispuniti prilikom projektovanja rekonstrukcije postojećih objekata koje se griju na unutrašnju temperatuaru višu od 12°C.

Stanje stambenih objekata

Objekti građeni posljednjih desetljeća nemaju λ-koeficijent toplotne provodljivosti ni u mini-malnim zadovoljavajućim vrijednostima i ne zadovoljavaju važeće propise koji se odnose na k (U) [W/(m2k)] - koeficijent prolaza toplote koji mora biti niži od 0,80 [W/(m2k)]. Toplotnoi-zolacioni sistemi su već odavno u upotrebi u zgradarstvu, a naročito treba analizirati način ugradnje, kao i statičko-konstrukterske probleme iz oblasti građevinske fizike. Termoizola-cioni materijali i sistemi bi trebali biti postojani, otporni na požar, visokog otpora prolazu toplote, otporni na buku, vlagu i vanjske utjecaje, koroziju, dugotrajni, i na kraju trebalo bi da pripadaju grupi materijala koje je moguće reciklirati. Uz to bi vanjska površina trebala biti čvrsta, estetski i kvalitetno obrađena, bez pukotina, otporna na UV zračenja, postojanih boja.

Izbor termoizolacionih materijala ovisi od niza parametara, prije svega od vrste podloge i načina ugradnje na koju se izolacija postavlja. Zatim, konstruktivni i izolacioni materija-li moraju biti kompatibilni po pitanju sastava – npr. organski ili neorganski, načinima spa-janja, vrsta vanjskog zaštitnog sloja, debljina i osobine zaštitnog sloja. Pojava kondenza na unutrašnjoj površini elementa je znak previsoke relativne vlažnosti vazduha unutrašnjeg prostora (uglavnom posljedica načina korištenja) ili premale debljine toplotne izolacije (posljedica sastava sistema elemenata).

Zbog položaja u objektu i izloženosti raznim utjecajima, termoizolacioni materijali su u najvećem broju slučajeva podložni starenju, skupljanju (topljenju) i gube toplotno izolacionu

246

moć mnogo prije ostalih materijala. Ako bismo htjeli pojednostaviti način zamjene u pravo vrijeme, morali bismo s vremena na vrijeme ispitati koeficijent prolaza toplote na nekoliko mjesta na fasadi. Da bi se omogućilo lakše odstranjivanje zastarjele izolacije novom, trebali bismo imati jednostavan sistem postavljanja fasadne obloge (npr. ventilisane fasade). Na plohama vanjskog zaštitnog sloja djelovanjem klimatskih promjena često dolazi do devas-tacije fuga, a zatim i raspadanja betonske obloge. Problemi pojave gljivica i ostalih namet-nika koji se nastanjuju u vlažnim uslovima su posljedica nedostatka vjetrenja, nedostatka toplotne izolacije, krivog mjesta ili male debljine izolacije, načina korištenja unutrašnjeg prostora, različiti materijali itd. Obično je potrebno svaki takav slučaj posebno analizirati i naći odgovarajuće rješenje.

Ako je objekat pravilno fundiran, temeljne konstrukcije se održavaju tokom cijelog životnog ciklusa objekta. Izbor hidroizolacionih materijala ovisi o načinu djelovanja podzemnih voda. Pri tome također ulogu ima vrsta i poroznost tla, konfiguracija tla kao i nivo podzemne vode. Vijek trajanja hidroizolacije ne odgovara vijeku trajanja objekta. Očekuje se njena sanacija ili zamjena nakon 40 godina. Iskustva pokazuju da je upotrebom izvjesnih zaštitnih sredstava moguće produžiti vijek trajanja hidroizolacije. Ukoliko se koristi vodonepropusni beton, sma-tra se da uz odgovarajuću kvalitetnu izvedbu vijek trajanja može odgovarati vijeku trajanja objekta, tako da je danas uobičajena upotreba vodonepropusnih betona u izvedbi etaža koje se nalaze ispod nivoa terena.

Statički i sa aspekta arhitektonske fizike zadaci vanjskih zidova su prije svega:

• nosivost• zvučna izolacija • toplotna zaštita• zaštita od požara• zaštita od vlage

Ispitivanja su pokazala da se u većini objekata javljaju pukotine na pozicijama sučeljavanja ploča. Većina ustanovljenih nedostataka posljedica je nepravilne ugradnje, a ne kombinacije materijala. Termoizolacione fasade na bazi stiropora koje su rađene u Njemačkoj sedamde-setih godina prošlog stoljeća nakon određenog perioda od desetak godina pokazale su velike znakove propadanja. Vijek trajanja ovakvih sistema se računa od 10 do 25 godina.

Slika br. 215 Primjeri oštećenja fasada „demit“ fasada zbog loše izvedbe [64] [8]

Prozori igraju veliku ulogu u kvalitetu unutrašnjeg prostora. Utjecaji na ove građevinske el-emente proizilaze iz:

247

• okoline, atmosferskih utjecaja i štetnih gasova,• unutrašnje kriptoklime, • materijala elemenata, koeficijenta habanja materijala.

Slika br. 216 Primjeri oštećenja drvenih prozora pod utjecajem vlage [64] [8]

Ovi negativni utjecaji značajno se umanjuju kroz pravilnu ugradnju prozorskih elemenata i vanjskih vrata, pravilnom zaštitom površina i odgovarajućim prozorskim klupicama kao i redovnim periodičnim održavanjem. Oštećenja kod vanjskih otvora najčešće nisu posljedica lošeg materijala, nego najčešće nastaju kao posljedica neadekvatne ugradnje koji zbog utje-caja vode i vjetra ubrzano propadaju. Okovi kod vrata i prozora izloženi su znatnom habanju tako da se njihov vijek trajanja procjenjuje od 15 do 25 godina.

Građevinski nedostaci koji nastaju tokom izgradnje, najčešće zbog lošeg izvođenja, imaju za posljedicu lošu izoliranost, male statičke čvrstoće ili upotrebu pogrešnih građevinskih materi-jala. Nedostaci mogu nastati i kao posljedica neadekvatnog načina ugradnje ili kroz uštedu na račun zahtijevanog kvaliteta. Veliki broj nedostataka nastaje i kao posljedica neprimjećenihi neotklonjenih nedostataka prilikom izgradnje. Najveći broj oštećenja na ugrađenim materi-jalima, građevinskim elementima i objektu u cjelini nastaje nakon završetka objekta kao posljedica vanjskih utjecaja, naročito vode u svakom obliku, lošeg ili zanemarenog održavanja objekata. Neminovno je da dolazi do određenih oštećenja na konstrukciji i materijalima kao posljedica uzrokovanih starosti, habanjem i razgradnjom materijala. U ovom segmentu ve-liku ulogu ima pravilno i kontinuirano održavanje tokom čitavog životnog ciklusa objekata.

Utopljavanje zgrada

Poslije Drugog svjetskog rata intenzivirala se masovna stambena izgradnja kako u privatnom tako u javnom sektoru, naročito u periodu šezdesetih i sedamdesetih godina i naglog razvoja stambene izgradnje što je rezultiralo izgradnjom velikog broja zgrada koje su danas veliki potrošači energije, jer nemaju termičku izolaciju i ne zadovoljavaju savremene zahtjeve u pogledu toplinske zaštite i uštede energije. Javni i privatni objekti građeni su od normalne opeke debljine zida 1 i ½ opeke obostrano malterisani i u principu takav zid je zadovoljavao propise. Uredba o tehničkim svojstvima koje građevine moraju zadovoljavati u pogledu sig-urnosti te načina korištenja i održavanja građevina propisuje da stambeni objekti za koje je grijanje predviđeno na temperaturu +18°C ili višu mora biti projektovana i izgrađena na način da godišnja potrebna toplotna energija za grijanje po jedinici korisne površine objekta Q”H,nd, ovisno od faktora oblika objekta f0, nije veća od vrijednosti:

za f0 ≤ 0,20 tada je Q”H,nd = 51,31 kWh/(m2 · a)

248

Uredba propisuje tehničke zahtjeve za racionalnu upotrebu energije koje treba ispuniti pri-likom projektovanja rekonstrukcije postojećih objekata i to za objekte kojim se obnavljaju, djelomično ili potpuno zamjenjuju građevinski dijelovi objekta koji su dio omotača grijanog dijela objekta te ako ti radovi obuhvataju najmanje 25 % svakog građevinskog dijela ili naj-manje 75% omotača grijanog dijela objekta.

Slika br. 217 Prva zgrada u Sarajevu, na Grbavici na kojoj je izvršena rekonstrukcija fasade izvođenjem termo fasade u okviru pilot projekta utopljavanja zgrada [8]

Energetska učinkovitost, održiva gradnja i primjena obnovljivih izvora energije, je glavni zadatak u području energetike i gradnje u Evropskoj uniji. Nedostatak energije uz stalan rast cijena energenata, klimatske promjene i zagađenje okoliša zahtijeva ozbiljan pristup iznalaženja mjera za povećanje energetske učinkovitosti što uključuje cijeli niz različitih područja mogućnosti uštede toplinske i električne energije, uz racionalnu primjenu fosilnih goriva te primjenu obnovljivih izvora energije u zgradama. Nedovoljna toplinska izolacija do-vodi do povećanih toplinskih gubitaka zimi, hladnih obodnih konstrukcija, oštećenja nastalih kondenzacijom (vlagom) te pregrijavanja prostora ljeti.

Slika br. 218 Gubitak toplote kod porodične kuće [62] [8]

Zagrijavanje takvih prostora zahtijeva veću količinu energije što dovodi do povećanja cijene korištenja i održavanja prostora, ali i do većeg zagađenja okoliša.

249

Energetski pregled i energetski certifikat

Energetski pregled je prvi korak u svim programima racionalnog upravljanja energijom u objektima. Energetski pregled objekta obavezno uključuje širok dijapazon analiza, od građevinskih karakteristika objekta u smislu toplotne zaštite, svojstava sistema klimatizacije, grijanja, hlađenja i ventilacije, pa do prijedloga ekonomskih mjera poboljšanja energetskih svojstava objekta, ušteda, procjenu investicije i period povrata i izvještaja s preporukama.Energijski pregledi dijele se prema:

• obimu i detaljnosti provedenog istraživanja, 1. preliminarni energijski pregled i2. detaljni energijski pregled

• starosti objekta,• energetskom pregledu novih objekata,• energetskom pregledu postojećih objekata,• složenosti tehničkih sistema objekta,• namjeni objekta i karakteristikama potrošnje energije.

Energetski pregled novih objekata ne uključuje mjere poboljšanja energetskih svojstava ob-jekta kada se provodi u svrhu energetskog certifikovanja. Energetski pregled novih objekata uključuje samo analizu postojećeg stanja i uporedbu sa projektnom dokumentacijom. Pre-ma starosti i vrsti gradnje (konstrukcija, materijali, tehnologija), kao i u odnosu na termička svojstva, postojeće objekte u BiH možemo podijeliti u karakteristične grupe:

• Objekti izgrađeni do 1965. godine• Objekti izgrađeni u periodu 1965-1973• Objekti izgrađeni u periodu 1973-1987• Objekti izgrađeni u periodu 1987-1992• Objekti izgrađeni u periodu 1996-2000 (poslijeratna obnova i izgradnja)• Objekti izgrađeni u periodu 2000. - do danas.

Kod postojećih objekata potrebno je analizirati smanjenje potreba za energijom u objektu poboljšanjem toplotnih karakteristika omotača i karakterističnih sistema potrošnje ostalih oblika energije, povećanje energetske efikasnosti i mogućnost korištenja alternativnih iz-vora energije. Energetski pregled postojećih objekata provodi se prema datoj metodologiji uz pomoć upitnika za prikupljanje podataka, na osnovu obilaska lokacije, prikupljanja svih relevantnih podataka te analizom i obradom prikupljenih podataka.

Ukupni energetski bilans kuće uključuje: transmisijske toplinske gubitke i toplinske gubitke zbog provjetravanja, iskoristive unutrašnje toplinske dobitke, iskoristive toplinske dobitke od sunca, toplinske gubitke u sistemu grijanja i energiju dovedenu u sistem grijanja.

Pri analizi i ustanovljavanju energetskog stanja omotača objekta moguće je koristiti i bezkon-taktnu, nerazornu metodu termografskog snimanja intenziteta toplotnog zračenja u infrac-rvenom području.

Nakon mjerenja ostaje trajan zapis - termogram čijom se interpretacijom dobivaju infor-macije o raspodjeli temperature po površini posmatranog objekta. Problemi koje je moguće otkriti termografskim snimanjem su: nehomogenost materijala zida, neispravnosti ili nepo-stojanje toplotne izolacije, vlaga u konstrukciji, problemi ravnih krovova, toplotni mostovi, otvoreni propusti za zrak, fuge i propuštanja instalacija u podu i zidu.

250

Slika br. 219 Primjer energetskog bilansa porodične kuće pasivnih kuća [61] [8]

Slika br. 220 Primjer termografskog snimka stambene zgrade [65] [8]

Slika br. 221 Termografski snimak unutrašnjih zidova prije i poslije utopljavanja fasade [64] [8]

Završni izvještaj sastoji se od opisa svrhe i cilja mjerenja i kratkog opisa provedenih rad-nji i dobivenih rezultata za svako ispitno mjesto. Zatim se termografske snimke analiziraju i sastavlja se zaključak s identifikacijom nepravilnosti i njihovim vrijednostima. Snimanjem

251

objekta metodom infracrvene termografije te kasnijom stručnom interpretacijom, moguće je brzo odrediti građevinske i energetske karakteristike objekta.

Grafikon 31. Podjela energetske učinkovitosti na klase od A do I i izračunate vrijednosti potrošnje energije u kWh/(m2a) na godišnjem nivou [62] [8]

Mogućnost bezkontaktnog i daljinskog snimanja ukupnog temperaturnog polja površine posmatranog objekta daje velike prednosti u odnosu na klasične analize konstrukcije. Prim-jena je podjednako korisna na postojećim objektima, objektima pod zaštitom kao i novim objektima. Nepravilnosti toplotnih karakteristika omotača objekta rezultiraju u razlici tem-perature površine elementa. U standardu BAS EN 15603 metoda infracrvene termografije spominje se u dijelu analize toplotnih mostova na omotaču objekta, pri čemu se ističe kao jedna od metoda pronalaženja i identifikacije toplotnih mostova vanjske konstrukcije. Ter-mografsko snimanje objekta mogu provoditi samo stručnjaci koji su kvalifikovani za primjenu metode infracrvene termografije.

Energetski certifikati za zgrade na tržištu s podacima o godišnjoj potrošnji energije, koji će biti dostupni svim zainteresiranim strankama, trebali bi postati savremeno sredstvo market-inga koje će pokrenuti tržište i građevinsku industriju prema značajnom povećanju energet-ske efikasnosti.

Za građevinsku operativu dobar izvor prihoda bi mogao biti sistematsko saniranje toplot-nih gubitaka velikog broja objekata. Ovaj program bi morao biti, bar prvih godina, finansi-jski potpomognut od strane države (moguće i od međunarodnih organizacija i fondova, koji podržavaju projekte vezane za smanjenje utjecaja na klimatske promjene, te uz povoljne finansijske kredite), a projekat bi kasnije bio ekonomski samoodrživ, ukoliko bi se u nastavak njegovog izvođenja ulagalo 50% ušteđene energije. Ovaj projekat bi mogao biti značajan i sa stanovišta povećanja zaposlenosti, a efekti bi se brzo osjetili. Sanacija toplotnih gubitaka postojećih zgrada je, pored dugoročnih ekonomskih i socijalnih efekata (smanjenje troškova za održavanje-grijanje, podsticaj domaćim proizvođačima građevinskih, posebno izolacionih materijala, povećanje zaposlenosti), a i okolinski je vrlo poželjan. Treba koristiti one vidove korištenja solarne energije, gdje nisu visoke investicije (pasivno grijanje tople vode i pasiv-no grijanje prostora). U graditeljskim programima treba podržavati i stimulisati (i poreskom politikom, također) korištenje domaćih materijala, materijala koji ne štete zdravlju i okolini.

252

Cilj sveobuhvatne uštede energije, a time i zaštite okoliša je stvoriti preduslove za sistemat-sku sanaciju i rekonstrukciju postojećih zgrada, te povećati obaveznu toplinsku zaštitu novih zgrada.

Slika br. 222 Primjeri energetskog pasoša za objekte u Njemačkoj [65] [8]

253

Na osnovu iznesenog možemo zaključiti da energetski i ekološki održivo graditeljstvo teži:

• smanjiti gubitke topline iz zgrade poboljšanjem toplinske zaštite vanjskih elemenata i povoljnim odnosom vanjskih ploha i volumena zgrade;

• povećati toplinske dobitke u zgradi povoljnom orijentacijom zgrade i korištenjem sunčeve energije;

• koristiti obnovljive izvore energije (biomasa, sunca, vjetra i dr); • povećati energetsku efikasnost termoenergetskih sistema kao finansijska ušteda na

smanjenim računima za grijanje, hlađenje i električnu energiju;• ugodnijem i kvalitetnijem stanovanju te dužim životnim vijekom zgrade;

doprinositi zaštiti okoline i smanjenju emisija štetnih plinova u okolinu, kao i globalnim kli-matskim promjenama.

Produženje vijeka trajanja objekata

Vijek trajanja nekog građevinskog materijala ili elementa nije egzaktna i mjerljiva veličina i ovisi od više elemenata koji su u međusobnoj ovisnosti. Elementi koji imaju utjecaj na životni ciklus možemo definisati kroz:

• kvalitetu materijala,• kompleksnosti građevinskog elementa,• izvedbe,• utjecaj okoline,• korištenje,• pojave oštećenja i• održavanja.

Cjelovita obnova zgrada pored sanacije i rekonstrukcije, obuhvata njihovu energetsku i ekološku obnovu upotrebom trajnijih materijala i tehnologija. Cjelovita obnova građevina na niskoenergetskom nivou, odnosno pasivnoj tehnologiji s gledišta trajnije obnove i učinkovite upotrebe energije i obnovljivih izvora energije omogućuje:

• postizanje kvalitetnih radnih i životnih uslova, • snižavanje potrebe za energijom te promjena postojećih sistema za energetsku op-

skrbu građevina koji omogućavaju veće uštede,• upotrebu novih tehnologija, učinkovitu upotrebu energije i obnovljivih izvora ener-

gije radi postizanja boljih ekonomskih, socijalnih, stambenih i ekoloških uslova,• cjelovitu obnovu objekata na niskoneregetskom, tehničkom nivou.

Planiranje zahvata cjelovite energetske sanacije radi približavanja nivou pasivnoga energet-skog standarda obuhvata, osim oblikovno-arhitektonske i konstruktivne obnove, zahvate na plaštu objekta te mašinskim i elektroinstalacijama.

Svrha cjelovite obnove stambenih i javnih objekata je:

• maksimalna ušteda energije, što ima za posljedicu smanjenje troškova na godišnjem nivou, uz istodobno postizanje većeg kvaliteta boravljenja u prostorima i stalno osi-guranje većeg kvaliteta zraka, što neposredno vodi boljim radnim uslovima i većoj motiviranosti za posao,

• poboljšanje iskoristivosti prostora i dobivanja novih površina s istodobnim arhitek-tonskim zahvatima koji su izvedivi u tako cjelovitoj obnovi,

254

• poboljšavanje prirodne osvijetljenosti prostora, pravilne osvijetljenosti radnih i ostalih površina i optimiziranje umjetne rasvjete za postizanje manje upotrebe električne energije.

Za postizanje nabrojanih ciljeva moraju se koristiti savremene tehnologije koje su izvodive i bez većih zahvata u postojećoj konstrukciji. Energetsko vrednovanje građevinsko-sanacijskih zahvata na plaštu zgrade te osavremenjavanje energetskoga sistema pokazuje da će se godišnje potrebe za toplinom za grijanje zgrade smanjiti s postojećih 100 do 120 kWh/m2a, na 14 do 18 kWh/m2a. Zbog promjene u upotrebi energije i strukturi energenata ukupne će se godišnje emisije CO2 prepoloviti.

Za kvalitetnu obnovu u duhu energetske učinkovitosti treba koristiti principe green designa koji će već u fazi planiranja i izrade projektne dokumentacije za obnovu objekta osigurati produženje vijeka korištenja i trajanja objekta. Na slici ispod je primjer obnove po principima green designa.

255

PROTUPOŽARNA ZAŠTITA OBJEKATA

Kod rekonstrukcije i modernizacije objekata izuzetno važnu ulogu zauzima protupožarna i tehnička zaštita objekata. Prema važećim propisima u Evropskoj uniji, a i po našim propisima postavljeni su veoma visoki sigurnosni kriteriji za zaštitu objekata i korisnika. Po važećim propisima u okviru projektno-tehničke dokumentacije obavezno je uraditi elaborat zaštite od požara koji mora obuhvatiti sve aspekte zaštite od požara uključujući pasivne i aktivne mjere. Aktivne (represivne) mjere zaštite od požara su tehničke mjere koje podrazumijevaju primjenu sistema aktivne zaštite od požara. Sistem aktivne zaštite od požara obuhvata insta-lacije, uređaje i opremu za automatsko otkrivanje, dojavu i gašenje požara, odvođenje dima i toplote iz požara, detekciju eksplozivnih gasova, rezervno snabdijevanje električnom ener-gijom i drugo. Oprema, uređaji i druga sredstva za zaštitu od požara su sva sredstva, uređaji i oprema koja se upotrebljavaju za sprečavanje i gašenje požara.

Aktivne mjere zaštite od požara podrazumijevaju:

• ugradnju alarmnih sistema;• ugradnju sistema za detekciju dima;• ugradnju sistema za kontrolu i borbu protiv požara;• kontrolu opasnih materija i sadržaja;• osiguranje adekvatnog pristupa za vanjsko gašenje požara;• osiguranje funkcionalnog sistema za zaštitu od požara.

Pasivne mjere zaštite od požara podrazumijevaju:

• odgovarajuću požarnu sektorizaciju objekata;• kontrolu zapaljivosti materijala;• osiguranje sigurnih evakuacionih puteva,projektovanje i izgradnju objekata sa

odgovarajućom otpornošću na požar konstrukcije i elemenata.

Mjere zaštite od požara se mogu podijeliti u dvije osnovne grupe i to:

• Tehničke mjere zaštite od požara • Organizacione mjere zaštite od požara

Kod tehničkih mjera zaštite od požara razlikujemo građevinske mjere i tehničku opremu zaštite od požara. Svi učesnici u građenju u svome segmentu učestvuju u dijelu graditeljskih mjera, od faze izrade projektno-tehničke dokumentacije, planiranja i izvođenja radova (urbanističko rješenje, protupožarna sektorizacija, arhitektonske barijere, vanjska i unutrašnja hidrants-ka mreža, izbor i vrsta konstrukcije, izbor materijala i obloga, obezbjeđivanje adekvatnih evakuacionih puteva i vatrootpornih barijera itd). Pravilan izbor ugrađene opreme za zaštitu od požara (vatrodojavni sistemi, sprinklerski sistemi, aparati za gašenje požara te obučenost uposlenika na održavanju i osiguranju objekta, kao i stalnih korisnika komplementiraju prist-up u preuzimanju adekvatnih mjera za zaštitu od požara. Kada su u pitanju organizacione mjere zaštite od požara, one se manje odnose na sam objekat, ali osiguravaju i podržavaju uslove zaštite od požara adekvatnom organizacijom vatrogasnih službi, zakonskim mjerama kao i inspekcijskim nadzorom.

256

Propisi zaštita od požara

Uredba koja se odnosi na sigurnost građevine propisuje da građevinamorabitiprojektovanaiizgrađenatakodaseuslučajupožara:

• čuva nosivost konstrukcije tokom određenog vremena utvrđena posebnim propisom,

• spriječi širenje vatre i dima unutar građevine,• spriječi širenje vatre na susjedne građevine,• omogući da lica mogu neozlijeđeno napustiti građevinu i• omogući zaštita spasilaca.

Momentano su iz ove oblasti na snazi dva propisa:

• Zakon o zaštiti od požara i vatrogastvu (Sl. novine FBiH br.65/09/ od 14.10.2009) i • Pravilnik o tehničkim normativima za zaštitu visokih objekata (Sl. list SFRJ br.7/84).

Zakon o zaštiti od požara i vatrogastvu

Ovim Zakonom uređuje se organizacija i funkcioniranje zaštite od požara i vatrogastva, planiranje i provođenje mjera zaštite od požara, organizacija i funkcionisanje vatrogastva i gašenje požara (vatrogasne intervencije), stručno osposobljavanje i usavršavanje zapos-lenih lica i vatrogasaca, finansiranje i druga pitanja od značaja za organizaciju i funkcionisanje zaštite od požara i vatrogastva u Federaciji Bosne i Hercegovine.

Navodimo dio pojmova koji se koriste u ovom Zakonu i koji imaju sljedeća značenja:

Požarna sigurnost je sigurnost kojom se vjerovatnoća nastanka požara svodi na minimum.

Požarni sektor je zatvoreni prostor koji može biti podijeljen ili odijeljen od susjednih prostora unutar zgrade elementima konstrukcije koji imaju propisanu vatrootpornost.

Požarno stepenište je stepenište koje se koristi samo u slučaju opasnosti od požara za evakuaciju ili za gašenje požara.

Sigurnosno stepenište je stepenište u objektu odvojeno od unutrašnjih prostorija konstruk-tivnim elementima otpornosti prema vatri u trajanju od najmanje 60 minuta, oslobođeno svih gorivih materija i osigurano od zadimljavanja za vrijeme dok se ne završi evakuacija ljudi i gašenje požara.

Evakuacija je organizovano izmiještanje ljudi i materijalnih dobara sa ugroženog prostora na prostor siguran od požara.

Put za evakuaciju je siguran put za samospasavanje ljudi iz objekta do izlaza i izvan objekta ili kroz drugi siguran objekat.

Građevine za javnu upotrebu su škole, obdaništa, studentski i đački domovi, starački domo-vi, bolnice, hoteli, moteli, pansioni, tržišni centri, tržnice, pozorišta, kino dvorane, sportske, koncertne i druge dvorane, stadioni, sale za konferencije, muzeji, aerodromi, željezničke i autobuske stanice, objekti kulturno – historijskog naslijeđa i drugi objekti.

257

Organizacija i funkcionisanje, planiranje i provođenje mjera zaštite od požara

Zaštita od požara se organizuje i provodi u svim stambenim i drugim zgradama i objektima i na svim prostorima koji se smatraju građevinama prema članu 36. Zakona o prostornom planiranju i korištenju zemljišta na nivou Federacije Bosne i Hercegovine (“Službene novine Federacije BiH”, br. 2/06, 72/07 i 32/08) i Uredbi o tehničkim svojstvima koje građevine mora-ju zadovoljavati u pogledu sigurnosti te načina korištenja i održavanja građevina (“Službene novine Federacije BiH”, br. 29/07 i 51/08) koji prema procjeni ugroženosti od požara mogu biti izloženi opasnostima od izbijanja i širenja požara. Te građevine i prostori su:

• građevine trajno povezane sa tlom koje se sastoje od građevinskog sklopa ili od građevinskog sklopa i ugrađene opreme, kao i samostalna postrojenja trajno pov-ezana sa tlom;

• saobraćajne, vodoprivredne i energetske građevine i površine sa pripadajućim in-stalacijama, telekomunikacijske građevine i instalacije, građevine i instalacije komu-nalne infrastrukture;

• proizvodne i druge privredne građevine i postrojenja, skladišta, sajmišta i slične građevine;

• objekti na vodnim površinama (ribogojilišta, plutajuće platforme i sl);• trgovi, javne površine, javne zelene površine, igrališta, sportske građevine, groblja,

deponije otpadaka, javne pijace, skloništa i slične građevine.

Zaštitu od požara dužni su da organizuju i provode pravna i fizička lica, državni organi Feder-acije, kantona, grada i općine i druge institucije koje su vlasnici ili korisnici građevina i pros-tora. Zaštitu od požara dužni su da organizuju i provode i građani u svojim stanovima i stam-benim zgradama (kućama) i drugim objektima i prostorima koje koriste za svoje potrebe. Svi objekti koji su priključeni na niskonaponsku mrežu u roku od tri godine od dana stupanja na snagu ovog Zakona moraju biti zaštićeni osiguračima - sklopkama - nastavljačima ugrađenim na mjestu priključka na niskonaponsku mrežu, a koji zadovoljavaju uslove propisane nor-mom BAS EN 60947-3. Osigurači - sklopke - nastavljači se mogu ugraditi i na mjestima gra-nanja niskonaponske mreže, čiji će optimalan broj ovisno od konfiguracije mreže odrediti nadležna elektrodistribucija.

Vlasnik ili korisnik građevine i prostora i upravitelj stambenog objekta je odgovoran za zaštitu odpožara u tim građevinama, odnosno objektima.Za provođenje mjera zaštite od požara u višespratnim građevinama- stambenim objektima može se ovlastiti upravitelj stambe-nog objekta, u skladu sa odgovarajućim propisom kantona. Razvrstavanjem građevina u odgovarajuće kategorije ugroženosti od požara radi utvrđivanja odgovarajuće organizaci-je zaštite od požara i provođenja mjera zaštite od požara, sve se građevine razvrstavaju u odgovarajuće kategorije ugroženosti od požara u ovisnosti od namjene građevine, zastu-pljenog tehničko-tehnološkog procesa, vrste i količine materijala koji se u njima proizvode, prerađuju, prodaju ili skladište, veličine i spratnosti građevine, lokacije građevine te vrste materijala koji su upotrijebljeni za izgradnju građevine.Federalno ministarstvo prostornog uređenja, u saradnji sa Federalnom upravom civilne zaštite, određuje kategorije i propisuje uslove, osnove i kriterije za razvrstavanje građevina u odgovarajuće kategorije ugroženosti od požara.

Pri projektovanju građevina u kojima se proizvode ili uskladištavaju eksplozivne materije, zapaljive tečnosti i gasovi, kao i privrednih i industrijskih građevina u kojima se ugrađuju postrojenja, uređaji i instalacije sa korištenjem zapaljive tečnosti ili gasova te građevina za

258

kolektivno stanovanje (izuzev građevina individualnog stanovanja), industrijskih građevina i građevina za javnu upotrebu, obavezno se izrađuje elaborat zaštite od požara, koji je sastavni dio projektne dokumentacije.

Pri projektovanju stambenih građevina sa četiri ili više nadzemnih etaža, industrijskih građevina, energetskih objekata i građevina za javnu upotrebu (bolnice, hoteli, sportske i druge dvorane, robne kuće, škole, saobraćajne stanice, aerodromi i drugi slični objekti) obavezno se, pored komunikacionog, projektuje i požarno stepenište. Požarno stepenište se određuje na osnovu odgovarajućih standarda, zakona i analize požarnog opterećenja, načina širenja požara, rizika od požara i materijalne vrijednosti građevine ili njenog dijela.

Izdavanje rješenja o odobrenju za građenje,odnosno odobrenja za upotrebu građevine

Organ uprave nadležan za izdavanje odobrenja za građenje, odnosno izgradnju ili rekon-strukciju, dogradnju i nadogradnju građevine neće izdati to odobrenje ukoliko glavni pro-jekat ne sadrži elaborat zaštite od požara i sve mjere zaštite od požara, kao i odgovarajuća pravila tehničke prakse, a posebno sljedeće:

• Primjenjeni građevinski materijali i elementi konstrukcije odgovarajućih požarnih karakteristika i vatrootpornosti koji su atestirani od strane ovlaštenih laboratorija

• Osigurana podjela građevine u požarne sektore; osigurane propisane karakteristike požarnih i sigurnosnih stepeništa i puteva evakuacije

• Propisno obilježeni putevi evakuacije i izlazi prema požarnim i sigurnosnim stepeništima ili u siguran prostor; osigurana funkcionalnost uređaja za odvođenje dima i toplote, protivpožarnih klapni, protivpožarnih vrata, hidrantske mreže, sta-bilnih instalacija za gašenje požara, aparata za gašenje početnog požara, sistema za dojavu požara, sigurnosnog osvjetljenja (pomoćnog i paničnog) i druge predviđene mjere.

Zabranjeno je korištenje građevine bez upotrebne dozvole ako su za tu građevinu predviđene mjere zaštite od požara.

U proizvodnji, postupcima i uslugama u kojima se koriste uređaji, oprema, sredstva za koje nisu doneseni standardi i propisi Bosne i Hercegovine, mogu se primjenjivati međunarodni standardi i propisi koji se odnose na ta pitanja, a koje je prihvatila Bosna i Hercegovina.

259

ODRŽAVANJE OBJEKATA

Objekti se izvode kao jedinstveni i unikatni, a njihov životni vijek može biti i više od stotinu godina. Objekti uključuju korištenje velikog broja materijala, a njihov dizajn je složen proces koji uključuje mnogo učesnika koji vrlo često imaju kontradiktorne ciljeve.

Mogući scenariji održavanje objekta

Komisija za održavanje objekata (1972) predlaže usvajanje sljedeće definicije termina “održavanje”: “Radovi na održavanju, manjim popravkama ili poboljšanjima na strukturi ili dijelovima objekata i infrastrukturi koji su u cilju održavanja upotrebne funkcije objekta i njegove vrijednosti.”

Faza životnog ciklusa koji se odnosi na korištenje i održavanje objekta uzima u obzir funkcije kao što su grijanje, hlađenje, rasvjetu i korištenje voda, kao i naknadno ugrađivanje novih el-emenata i proizvoda kao što su boje, podne obloge i zidne obloge i drugi elementi enterijera. Također je činjenica da objekat u fazi korištenja i održavanja može biti rekonstruisan, mod-ernizovan ili promjenjene namjene sa eventualnim dodavanjem novih elemenata ili sistema.

Kod održavanja objekta potrebno je imati adekvatne podatke i informacije da bi se odgo-vorilo na četiri ključna pitanja:

• Šta treba biti urađeno?• Može li biti urađeno?• Kako će biti urađeno?• Kada će biti urađeno?

Grafikon 32. Generisanje zadataka na održavanju objekata [66] [8]

Davanjem odgovora na pitanje šta treba biti urađeno, generišu se radni zadaci na održavanju objekata iz kojih proizlaze pitanja može li, kako i kada će zahvati na održavanju biti izvršeni da bi postavljeni zadaci bili uspješno obavljeni.

U dijagramu na slici ispod prikazan je odnos između tehničkog vijeka trajanja pojedinih građevinskih elemenata i pokazatelja korištenja istih u životnom ciklusu objekta. Iz dijag-rama je vidljivo da se pojedini građevinski elementi koriste mnogo duže nego što je njihov predviđeni vijek trajanja. Razlozi za ovakve pokazatelje mogu biti višeznačni, kao što su vlasnički odnosi, upravljanje održavanjem, finansijski parametri i dr.

Održavanje objekta kroz vrijeme možemo u jednostavnom slučaju posmatrati kao periodično

260

propadanje i periodično obnavljanje objekta u određenim vremenskim intervalima. Ovakav scenarij životnog ciklusa je pojednostavljen i idealizovan, a ovo je vidljivo iz grafikona ispod.

Grafikon 33. Odnos tehničkog pokazatelja i pokazatelja korištenja pojedinih građevinskih elemenata u životnom ciklusu obj. [3] [8]

Grafikon 34. Propadanje i održavanje objekta kroz vrijeme [67] [8]

Grafikon 35. Propadanje objekta bez održavanja [68] [8]

261

U stvarnom životnom ciklusu objekta može biti više scenarija održavanja koji su prikazani dijagramima. Na grafikonu 35. je prikazan životni scenario u životnom ciklusu bez ikakvog održavanja u kojem ugrađeni materijali i elementi kao i objekat u cjelini propada kroz rela-tivno kratak vremenski period.

Na grafikonu ispod je prikazan životni scenario u životnom ciklusu u kome se javlja jedna temeljna rekonstrukcija u kome se veliki dio građevinskih elemenata i materijala mijenja ili sanira čime se značajno produžava servisni i funkcionalni vijek objekta kroz vremenski period.

Grafikon 36. Propadanje i održavanje objekta kroz vrijeme [68] [8]

Scenario u održavanju objekta koji podrazumijeva redovno periodično održavanje je veoma povoljan i redovno primjenjiv u praksi. Kao što se vidi na gafikonu ispod, kvalitetno i preven-tivno održavanje objekta značajno produžuje životni vijek objekata.

Grafikon 37. Propadanje i održavanje objekta kroz vrijeme [68] [8]

Najpovoljniji scenario održavanja objekta je dat na grafikonu 38. Iz grafikona je vidljivo da se objekat koji se redovno periodično održava i koji u svom životnom ciklusu ima minimalno jednu temeljnu rekonstrukciju ima značajno produženje servisnog i funkcionalnog životnog vijeka objekta u odnosu na sve ostale scenarije prikazane u prethodnim grafikonima.

262

Grafikon 38. Propadanje i održavanje objekta kroz vrijeme [68] [8]

Zakonska regulativa u oblasti upravljanja objektima u FBiH

Iskustva u našoj zemlji u pogledu održavanja objekata su bitno drugačija u odnosu na vri-jeme do 1992. godine kada je na području čitave BiH održavanje kompletnog stambenog fonda bilo na nivou općina. Usvajanjem Zakona o prodaji stanova na kojima postoji stanarsko pravo (“Službene novine Federacije BiH”, br. 27/97, 11/98, 22/99, 27/99, 7/00, 32/01, 15/02, 54/04, 36/06, 51/07 i 72/08)stvorena je zakonska osnova da kantoni na području Federacije donesu svoje zakone, koji se vrlo malo razlikuju u osnovi, zato ćemo se u interpretaciji bazi-rati na Zakon Kantona Sarajevo.

Skupština Kantona Sarajevo donijela je „Zakon o održavanju zajedničkih dijelova zgrada i uprav-ljanju zgradama“ (“Službene novine Kantona Sarajevo” broj 3/12 od 30. januara 2012.godine) kojim se uređuje održavanje zajedničkih dijelova zgrada i upravljanje zgradama, prava i obaveze etažnih vlasnika stanova, poslovnih prostora i garaža u stambenim i stambeno-poslovnim zgr-adama i prava i obaveze upravitelja. Ovim Zakonom je održavanje zajedničkih dijelova zgrada

i upravljanje zgradama okarakterisano kao javni interes.

Održavanje zajedničkih dijelova u zgradama obuhvata redovno održavanje i velike opravke. Redovno održavanje zajedničkih dijelova u zgradama obuhvata radove i poslove koje su etažni vlasnici obavezni finansirati iz sredstava mjesečne naknade, a odnose se na poslove manjeg obima koji su detaljno opisani u Zakonu. Velike opravke na zgradama koje se ne rade u okviru godišnjeg održavanja su:

• velike opravke nosive konstrukcije zgrade, • velike opravke kod zanatskih radova,• velike opravke i zamjena instalacija i uređaja, • hitne opravke i intervencije poslije elementarnih nepogoda.

Pod hitnim opravkama preduzimaju se slučajevi u kojima mogu ugroziti ljudski životi, a in-tervencije poslije elementarnih nepogoda obavljaju se u cilju sanacije posljedica elementa-rnih nepogoda.

Upravljanje zgradom između ostalog obuhvata:

• vođenje svih potrebnih evidencija o stanovima, vlasnicima stanova i zaključivanje zajedničkog ugovora o održavanju,

263

• naplatu naknada za održavanje zajedničkih dijelova zgrada i upravljanje zgradama, • vođenje evidencija i operativno finansijsko poslovanje u funkciji održavanja i uprav-

ljanja zgradama za svaku zgradu pojedinačno,• izradu prijedloga godišnjih planova redovnog održavanja, • izradu godišnjih izvještaja o održavanju zajedničkih dijelova zgrada, • organizaciju realizacije usvojenih godišnjih planova održavanja, • pružanje svih informacija predstavnicima etažnih vlasnika, • izradu procedura o načinu prijave kvarova, njihovom otklanjanju, • ugovaranje izvođenja radova redovnog održavanja.

U prošlosti stanari nisu imali mogućnost da utječu na način i kvalitet upravljanja zajedničkim dijelovima i uređajima stambene zgrade, sada imaju priliku da odaberu upravitelja, što predstavlja veliki iskorak. Nadzor nad izvršenjem obaveza upravitelja vrši nadležno Ministarstvo za stambene poslove.

Troškovi održavanja

Kolikotraje vijek eksploatacije, odnosno period korištenja objekta je veoma kompleksno pitanje na koje još uvijek nije dat potpun odgovor, jer ovisi od mnogobrojnih faktora koje treba uzeti u obzir. Najvažniji faktor je sigurno nosiva konstrukcija objekta, kvalitet i vrsta ugrađenih materijala.

Istraživanje koje je proveo Zavod za ekonomsko planiranje je pokazalo da je za vijek tra-janja objekta od 100 godina potrebno uložiti u investiciono održavanje 155% od vrijednosti početne investicije tokom 90 godina, dok je slično istraživanje u Švedskoj pokazalo da za vijek trajanja objekta od 80 godina treba uložiti također 155% od vrijednosti investicije, tokom 75 godina. Ako stavimo u korelaciju ove mjerodavne vrijednosti, doći ćemo do zaključka da prosječno ovi troškovi investicionog održavanja, preračunati na 100 godina, iznose:

Zaključak je da u prosjeku u objekat treba uložiti 189% od njegove investicione vrijednosti, tj. skoro dva više nego za samu izgradnju. Prema tome, slijedi da dugovječni objekti u svom životnom ciklusu potroše novca koliko treba za izgradnju:

T.D.O. = 1+1,89 = 2,89 T.N.O.

T.D.O. = trošak dugovječnog objekta

T.N.O. = trošak novog objekta

Iz odnosa proizilazi bi se iz troškova investicionog održavanja svake 35. godine mogao izgraditi jedan nov objekat.

Istraživanja koja su provedena odnose na starije objekte koji su rađeni starijim tehnologi-jama i uz upotrebu građevinskih materijala slabijeg kvaliteta što ima za uzrok da su troškovi održavanja jako visoki i ovaj procenat ne odražava stvarno stanje. Stvarni troškovi održavanja su za oko 20% manji i iznose 155% od investicione vrijednosti računati na stogodišnji životni vijekobjekta. Troškovi investicionog održavanja su najveći između 50. i 60. godine eksp-loatacije objekta, jer tada treba zamijeniti neke od sastavnih dijelova objekta.

Na grafikonu 39 su prikazani faktori koji utječu na kvalitet objekta kao i njegove perfor-manse, a o čemu treba voditi računa još u fazi planiranja i projektovanja. Što su ugrađeni materijali kvalitetniji i njihove performanse bolje u fazi korištenja objekta,troškovi održavanja

264

objekta bit će manji, a i vijek trajanja će biti produžen uz kvalitetno i redovito održavanje.

Građevinski materijali i elementi za građenje objekata uglavnom su birani više sa aspek-ta cijene koštanja nego kvaliteta. Pri tome nije vođeno računa o vijeku trajanja kao ni o međusobnom djelovanju materijala tokom životnog vijeka objekta. Kao posljedica navede-nog danas se susrećemo sa velikim oštećenjima na objektima. Svaki od materijala poka-zuje određene specifičnosti u pogledu trajnosti, što se vidi na datom grafikonu. Materijali su grupisani prema vijeku trajanja, gdje su prikazani odnosi pojedinih grupa materijala u životnom ciklusu.

Grafikon 39. Faktori koji utječu na kvalitet i performanse objekta u cjelini [68] [8]

Grafikon 40. Očekivani životni vijek trajanja pojedinih građevinskih elemenata objekta [6] [8]

Postojeća zakonska regulativa i poreska politika ne postiče štednju energije (veće korištenje građevinskih izolacionih materijala, najvećim dijelom domaće proizvodnje i racionalniju izgradnju sistema grijanja i hlađenja), te je većina obnovljenih zgrada energetski visokozahti-jevna. Sadašnji imperativ je što jeftinije doći do krova nad glavom, pa se postavlja pitanje da li je to održivo rješenje. Praksa je pokazala da takva rješenja daju samo prividne i kratkotrajne

265

efekte kroz jeftiniju gradnju, ali sa daleko skupljim održavanjem. Da li su te uštede značajne u odnosu na povećani utrošak energije za grijanje u nekoliko narednih godina i drastičnog umanjenja uslova za stanovanje i življenje po minimalnim evropskim standardima?

Kada se koriste materijali i elementi visokog kvaliteta prilikom izgradnje objekata, logično bi bilo da imamo i visoke troškove pri održavanju istih u životnom ciklusu. Međutim, potrebe za takvim intervencijama su relativno rijetke tako da se nastali troškovi na taj način mogu kompenzovati što opravdava upotrebu kvalitetnih materijala i elemenata prilikom projek-tovanja i izgradnje objekata.Na grafikonu 41 predstavljena je ovisnost građevinske usluge u održavanju pojedinih grupa građevinskih elemanata u odnosu na očekivani vijek trajanja objekta.

Grafikon 41.Ovisnost građevinske usluge i vijeka trajanja objekta [6] [8]

Analiza troškova životnog ciklusa objekta podrazumijeva obuhvatanje troškova planiranja, projektovanja, izvođenja, održavanja, popravki, zamjene, rušenja i odlaganja i ponovne upotrebe. Kalkulacija troškova u životnom ciklusu nije jednostavna zato što je generalno svaki objekat jedinstven sa svojim okruženjem i individualnim rješenjima, zahtjevima inves-titora i korisnika. Treba uzeti u obzir i dug životni vijek konstrukcije kao i različit tehnički vijek materijala i elemenata koji su ugrađeni u objekat. Prvi korak je razdvajanje troškove koji su vezani za različite faze životnog ciklusa, a drugi korak je da se troškovi koji se pojavljuju kroz dugi niz godina pretvore u zajedničku vrijednost da bi se mogli upoređivati zbog različitih vremenskih perioda.

Troškovi prema EU-DIN standardima mogu se definisati kako slijedi:

• Troškovi planiranja, projektovanja, izvođenje; ukupni troškovi koji uključuju sve ak-tivnosti od planiranja do završetka objekta

• Troškovi korištenja, održavanja i popravki; ukupni troškovi koji uključuju sve ak-tivnosti tokom faze korištenja objekta kao i troškove i rekonstrukcije i modernizacije objekta

• Troškovi rušenja i odlaganja; ukupni troškovi koji uključuju sve aktivnosti rušenja dijelova objekta ili čitavog objekta, kao i troškova odlaganja građevinskog otpada uključujući i profit koji proizlazi iz daljnje upotrebe pojedinih materijala.

266

Najosnovnija formula za troškove životnog ciklusa bila bi:

T.Ž.C. (LCC) = H + N + A

gdje je:

T.Ž.C. – troškovi životnog ciklusa (LCC: life-cycle costs)

H - troškovi planiranja, projektovanja i izvođenja

N - troškovi korištenja, održavanja i popravki

A - troškovi rušenja i odlaganja

Troškovi planiranja, projektovanja i izvođenja (H) se obavljaju u relativno kratkom vremen-skom roku i možemo reći da su predvidljivi i statični. Troškovi korištenja, održavanja i pop-ravki (N) su dinamični i stalno se mijenjaju zbog toga što se troškovi raspoređuju kroz dugi vremenski period i zbog toga moraju biti pretvoreni u zajedničku vrijednost i da bi bili upor-edivi. Troškovi rušenja i odlaganja (A) koji se javljaju na kraju servisnog vijeka konstrukcije su također statični, jer se odvijaju u relativno kratkom roku. Formula alternativno formuliše i matematički pokazuje buduće troškove u odnosu na sadašnju vrijednost i njihovu sumu.

LCC (t=0) = H +

Gdje je:

d - diskontna stopa za prilagođavanje protoka novca u odnosu na sadašnju vrijednost.

Na slici ispod u grafikonu je prikazan odnos troškova preventivnog održavanja, manjih i većih popravki u odnosu na oštećenja u životnom vijeku objekta. Iz grafikona je vidljivo da su troškovi preventivnog održavanja znatno manji nego kada se objekat zapusti i periodično rade manje ili veće popravke, što ujedno pored većih troškova izaziva i brže propadanje i kraći životni vijek objekta.

Grafikon 42. Odnos troškova održavanja, popravki i oštećenja tokom životnog vijeka objekta [3] [8]

267

FM- Facility Management

Facility Management (FM) je disciplina u ekspanziji i bavi se upravljanjem i održavanjem izgrađenih objekata u fazi eksploatacije, a u sebi integriše ekspertize iz oblasti arhitekture, građevinarstva i drugih inženjerskih grana, ekonomije, informacionih i komunikacionih tehnologija, organizacionih nauka, sociologije i estetike. Efekti postojanja FM-a vide se i “na prvi pogled”, kroz izgled i opće stanje radnog i životnog okruženja, kao i u finansijskim bilan-sima, kroz značajno redukovane operativne troškove održavanja objekta.

Upravljanje i održavanje objekata u eksploataciji

Menadžment objekta je mlada naučno-stručna oblast koja se pojavila u Americi (SAD) početkom šezdesetih godina prošlog stoljeća. Sredinom osamdesetih zaživjela je u Velikoj Britaniji, a početkom devedesetih godina intenzivnije se razvija u Evropi. Jedno od najvažnijih pravila je da je FM prilagođavanje osobenostima lokalnog okruženja. Ovakav stav može se pravdati različitim stepenom tehničkog i tehnološkog razvoja, različitim standardima, klimat-skim uslovima i mnogim drugim specifičnostima kojima se svaka sredina odlikuje.

FM se utemeljuje i u zemljama u tranziciji, jer sama promjena oblika svojine nad nekretni-nama sa strožijim propisima i standardima korištenja, primorava nove vlasnike da bolje i organizovanije održavaju objekte iza čega stoji ekonomski interes, tj. veći profit, očuvanje vrijednosti i duža eksploatacija izgrađenih resursa. Razvijene zemlje EU vode računa o svom izgrađenom okruženju, štedeći resurse i čuvajući vrijednosti svojih izgrađenih objekata kroz aktivnosti objedinjene u Facility Managementu. To je koncept upravljanja u kome su integ-risane sve informacije koje utječu na funkcionalnost objekata i procesa u njima, koji u svom sastavu, pored FM menadžera, može imati inženjere ili tehničare raznih profila, kao i osoblje za tehničku podršku i održavanje. Na grafikonu br. 43 su predstavljene relevantne relacije.

Grafikon 43. U fazi eksploatacije FM menadžer upravlja objektom i koordinira razmjenu informacija između sudionika [69] [8]

U strukturi troškova, operacioni troškovi su veoma visoki i savremena iskustva pokazuju da se uvođenjem FM-a u postojeći koncept može postići i do 30% ušteda u operacionim troškovima.1 Kada se ovo uzme u obzir, procjenjuje se da se naizgled visoki troškovi uvođenja 1 Projekat Wiener Wohnen u Beču sa svojih 220.000 apartmana sa ukupnom vrijednošću većom od 9 milijardi eura koje je ujedno jedno od najvećih preduzeća socijalnog stanovanja na svetu na kome je primenjen

268

FM-a na organizacionom nivou isplaćuju u prve dvije godine primjene.

Životni ciklus izgrađenih objekata

Održavanje i upravljanje objektima u posljednjem desetljeću se brzo razvija, jer dolazi do objedinjavanja znanja i bržeg protoka informacija i koordinacije svih kategorija učesnika u planiranju i građenju (vlasnici, projektanti, izvođači, korisnici i dr). U tabelarnom pregledu (tabela 29) identifikovane su karakteristične faze u životnom ciklusu jednog savremenog ob-jekta. Indikativno je da se period efektivne eksploatacije (Faza 5) smanjio na 30-50 godina, pri čemu period definisanja potreba, planiranja i projektovanja, izgradnje i useljenja traje oko šest godina, što predstavlja 1/10 –1/6 životnog ciklusa objekta. Upravljanje i održavanje objekata je proces o kome se misli još u fazi formiranja projektnog programa (Faza 1), a koji traje sve do konačnog rušenja objekta (Faza 6), nakon perioda eksploatacije. Danas se smatra da je FM dio projekta koji mora biti stručno razmatran i definisan kako u fazi idejnog i glavnog projektovanja, tako i u fazi upotrebe objekta. Završna faza mora predvidjeti kako će jedan objekat kome je istekao vijek upotrebe ili životni ciklus biti srušen i koji materijali i kako mogu biti reciklirani ili uništeni.

Facility Management

Faza 1 Faza 2 Faza 3 Faza 4 Faza 5 Faza 6

Definisanje potreba

Faza planiranja i projektovanja

Faza izgrad-nje

Useljenje i početak korištenja

Faza eksploatacije

Rušenje, uklanjanje i recikliranje

1 godina 2 godine 1-2 godine 1 godina 30-50 godina 1 godina

Tabela 29. Facility Management u životnom ciklusu jednog objekta [70] [8]

Profesionalni profil menadžera objekta

Kako su informacije u životnom ciklusu objekata raznovrsne, a problemi multidisciplinarni i vremenski distribuisani u periodu od više desetina godina, danas češće govorimo o FM timov-ima, nego o pojedincima. FM menadžer je prema tome rukovodilac ili dio tima stručnjaka koji prati životni ciklus nekog objekta u svim fazama, počev od najranije faze konceptualizaci-je projektnog programa, kroz proces projektovanja i izgradnje, tokom cjelokupnog perioda eksploatacije, do faze rušenja. Neke od aktivnosti FM menadžera u odnosu na pojedine faze u životnom ciklusu objekata date su u tabeli tabelarnom pregledu 30Menadžer objekta je stručnjak koji posjeduje vrlo široki spektar kompetencija vezanih za eksploataciju objekata, za fizičku strukturu i njeno održavanje, za proces rada i njegovo nesmetano i fleksibilno funk-cionisanje, za troškove koji sve ovo prate. Zbog svega ovoga, FM menadžer mora neprekidno da usavršava svoje znanje.

FM menadžment.Kompanija Schneider Electric i kompanija TAC su ušle u ambiciozan projekat Ideapark šoping kompleksa u blizini Tampere, Finska, kao tehnički savjetnici u fazi planiranja. Schneider Electric se susreće sa dnevnim izazovima pri upravljanju energijom u Ideaparku. Ovaj projekat je omogućio povezivanje sistema upravl-janog optičkim kablovima na mrežu za upravljanje energijom koji procenjuje, analizira i distribuira napajanje. Kao rezultat, potrošnja struje je smanjena za 8 puta u poređenju sa prosečnim trgovačkim centrima u Finskoj. (http://www.schneider-electric.rs)

269

Faza 1 Formiranje projektnog programa Faza 4 Useljenje i početak korištenja

razrada koncepta korištenjadefinisanje prostornih potreba

pregled potrebne opremebenchmarking (poređenje

poslovnih performansi sa srodnim institucijama u okruženju)

prijem radovaprijem tehničke dokumentacijeplaniranje useljenja/preseljenja

useljenje/preseljenje

Faza 2 Faza planiranja i projektovanja Faza 5 Faza korištenja/upravljanja

uporedni pregled planiranih potre-ba i projektovanog prostora

koordinacija između investitora, arhitekte i korisnika

tehničko upravljanjekomercijalno upravljanje

upravljanje infrastrukturnim servi-sima

upravljanje zaštitom okruženja

Faza 3 Faza izgradnje Faza 6 Rušenje, uklanjanje i recikliranje

koordinacija između investitora, arhitekte, graditelja, isporučioca opreme i postrojenja i korisnika

razrada koncepta ponovnog koričtenja komponenti srušenog

objekta (recikliranje)koordinacija rušenja, uklanjanja i

recikliranjaupravljanje zaštitom okruženja

Tabela 30. Aktivnosti FM menadžera u pojedinim fazama životnog ciklusa objekta [70] [8]

CAFM – Kompjuterska podrška FM-u

CAFM (Computer Aided Facility Management) u osnovi čine informacioni sistemi iza kojih stoje pouzdane baze podataka. Ovi sistemi se ubrzano razvijaju sredinom deve-desetih, sa naglim prodorom kompjuterske tehnologije u arhitektonsku i građevinsku praksu, kao i uključivanja komunikacionih tehnologija u sve vrste poslovanja. Najnovija generacija sistema za podršku FM-u podrazumijeva integraciju cjelokupne dokumentacije relevantne za objekte u eksploataciji, odnosno objedinjavanje raznovrsnih numeričkih i grafičkih podataka. To uključuje CAD dokumentaciju koja sadrži elemente relevantne za FM i koja može automatski da bude ažurirana iz samog FM sistema. CAFM sistemi sve češće uključuju i savremene komunikacione tehnologije pomoću kojih se može upravl-jati izgrađenim objektima na udaljenim lokacijama. Ovakav način rada obezbjeđuje efi-kasan i transparentan način pristupa podacima koji se ažuriraju u realnom vremenu.

Centralizovani nadzorni i upravljački sistemi našli su svoje mjesto i u oblasti FM i održavanja objekata. Danas svaka veća poslovna zgrada, prodajni centri, javne zgrade i institucije imaju centralizovani sistem praćenja potrošnje energije, telekomunikacija, sigurnosnih uslova i os-talih podsistema. Stoga je logično da se slični sistemi počinju provoditi u cjelokupnom zgra-darstvu, uključujući i stambene zgrade, naročito ako se uzme u obzir činjenica da je sektor zgradarstva odgovoran za više od trećine ukupnih energetskih potreba. Na slici ispod vidljiv je primjer kontrole „pametne kuće“.

270

Slika br. 223 Primjeri uređaja Smart home kontrole [71] [8]

Profesionalna udruženja i stručne licence za FM

Mreža profesionalnih udruženja iz oblasti FM-a veoma je razgranata, a u njoj se ističu Britan-sko (BIFM) i Njemačko (GEFMA) udruženje FM menadžera kao utjecajne nacionalne asoci-jacije i Evropska asocijacija FM menadžera (EuroFM) kao primjer profesionalnog udruživanja na regionalnom nivou. Ipak, najutjecajnija međunarodna institucija svakako je IFMA (Inter-national Facility Management Association) koja uspostavlja široko prihvaćene standarde u praktičnoj primjeni, profesionalnoj akreditaciji, bazičnom i permanentnom obrazovanju za FM. U zemljama gdje FM koncepti imaju dužu tradiciju, stručne licence za bavljenje up-ravljanjem objektima izdaju se nakon određenog broja godina provedenog u odgovarajućoj praksi, kao i nakon položenih kompleksnih ispita. Ove licence često podrazumijevaju i per-manentnu profesionalnu edukaciju, što praktično znači da produžavanje licence za rad zahti-jeva određeni broj prikupljenih poena iz programa kontinuiranog obrazovanja na godišnjem nivou, što znači stalno usavršavanje. FM je naučno pozicioniran u disciplinama kao što su arhitektura, građevinarstvo, elektro i mašinsko inženjerstvo, informacione i komunikacione tehnologije, organizacione nauke i ekonomija.

271

PRIMJERI REKONSTRUKCIJA ZIDANIH OBJEKATA IZ PRAKSE

U okviru ovog poglavlja dat će se pregled različitih intervencijana zidanim objektima. Pri-kazano je 5 primjera iz prakse različitih nivoa intervencija i različitog obima intervenisanja.

Rekonstrukcija Doma Kulture u Kaknju [72]

Investitor Općina Kakanj

Objekat rekonstrukcija krova Doma kulture u Kaknju

Lokacija Plandište 72240 Kakanj

Vrsta projekta ARHITEKTONSKI PROJEKAT

Faza GLAVNI PROJEKAT

Autori projekta mr. sc. Mevludin Zečević, dia

Konstrukcija dr.sci. Amir Čaušević, dipl.ing.građ.

Datum januar, 2013.godine

Dom kulture u Kaknju predstavlja jedan od simbola grada Kaknja, izgrađen 1967.godine. Lociran je na Plandištu i u sklopu objekta Doma Kulture u Kaknju, nalaze se sve kulturne in-stitucije grada Kaknja, biblioteka sa čitaonicom, kino, kulturno-umjetničko društvo. U nepo-srednoj blizini istog, nalaze se srednja i osnovna škola, kao i vjerski objekat džamija.

Usljed različitih vremenskih nepogoda, početkom 2012. godine krov objekta Doma kulture u Kaknju pozorišne sale urušio se i tom prilikom izazvao velike materijalne štete koje se procjenjuju na milionske vrijednosti.

Slika br. 224 Prikaz situcionog rješenja s područjem intervencija [72]

272

Na sljedećim prikazima se nalaze fotografije koje su napravljene nakon rušenja krova objek-ta. Na fotografijama je vidljivo da su prilikom urušavanja krovne konstrukcije uništeni dijelovi mobilijara, kao i da je došlo do potpunog uništavanja cjelokopnog enterijera gledališta kao i pozornice.

Slika br. 225 Objekat prije intervencija, dio gledališta i pozornice nakon urušavanja krova [72]

Nakon čišćenja lokacije i uklanjanja ruševnih dijelova objekta pristupilo se izradi projektne dokumentacije za rekonstrukciju krova pozorišne sale Doma kulture u Kaknju.

Površina od preko 300 m2 trenutno predstavlja nenatkriveni dio objekta i svakodnevno us-ljed različitih vremenskih utjecaja dolazi do propadanja iste.

Pojedini dijelovi objekta su zaštićeni od daljeg urušavanja i propadanja alternativnim meto-dama. Međutim, potrebna je hitna rekonstrukcija krovne konstrukcije dijela objekta koji je oštećen usljed urušavanja, te je izrađena projektna dokumentacija za istu.

Predmetni objekat se sastoji od podruma, prizemlja i galerije.

U sklopu projektne dokumentacije pored rješenja krovne konstrukcije izvršene su i inter-vencije na fasadi objekta, intervencije na galeriji - proširenje iste, kao i intervencije koje se odnose na izgradnju kabine za projekcije koja je smještena na galeriji.

273

Slika br. 226 Pogled na pozornicu i galeriju gledališta tokom radova; Objekat neposredno nakon urušavanja [72]

Intervencije koje su predviđene projektnom dokumentacijom glavnog projekta rekonstrukci-je krova pozorišne sale Doma kulture u Kaknju podijeljene su u četiri cjeline:

1. Intervencija na krovu objekta - rekonstrukcija krova2. Intervencija na istočnoj fasadi objekta 3. Intervencija proširenja galerije objekta4. Intervencija izgradnje (dogradnje) kabine za projekcije na galeriji objekta

U narednom tekstu i prikazima bit će detaljno obrazložene sve intervencije na objektu.

Slika br. 227 Prikaz intervencija [72]

Intervencija na krovu objekta - rekonstrukcija objekta

Intervencija na krovu objekta podrazumijeva izradu nove krovne konstrukcije u potpunosti.Predviđena je izgradnja horizontalnog armirano-betonskog serklaža koji će se ankerisati na postojeći armirano-betonski serklaž. Projektom je predviđena izrada potpuno nove krovne konstrukcije koja se sastoji od primarnih, sekundarnih i tercijarnih nosača.

274

Slika br. 228 Podužni presjek kroz objekat [72]

Primarne nosače predstavljaju rešetkasti nosači h=150cm, koji se sastoje od kutijastih čeličnih profila koji čine gornji pojas dimenzija 120x120x6mm i donjeg pojasa izrađenog također od kutijastih čeličnih profila dimenzija 120x120x6mm, kao i vertikala i dijagonala različitih di-menzija, ovisno od opterećenja. Rešetkasti nosači su oslonjeni na vertikalne čelične stubove dimenzija 150x150x6mm.

Sekundarni nosači izrađeni od profila IPB 100 vareni su za donji pojas rešetke, a sekundarni nosači IPB 140 vareni su za gornji pojas rešetke. Sekundarni nosači, kao i primarni oslan-jaju su na vertikalne stubove dimenzija 150x150x6mm, koji su vezani za novoprojektovani armirano-betonski serklaž .

Tercijalnu konstrukciju čine profili IPB 120. Na tercijalnim profilima se nalazi krovni panel izrađen od čeličnog plastifikovanog lima sa ispunom samogasivog poluretana d=12cm.

Krovobjekta je riješen kao jednovodni krov s olučnom horizontalom i dvije vertikale. Povija-njem i preklapanjem hidroizolacije ostvarena je veza između postojeće krovne konstrukcije ravnog krova i novoprojektovane konstrukcije. Oblogu vertikalnih stranica krova čine sljedeći slojevi: vodonepropusna folije, termoizolacija d=12cm, metalna konstrukcija (čelični profili 80x40x0,5mm), OSB ploča d=12mm, paropropusna folija, plastifikovani pocinčani lim d=0,55 mm.

Slika br. 229 Intervencija proširenja galerije objekta, intervencija na fasadi objekta [72]

275

Slika br. 230 Novoprojektovana konstrukcija krova 3D [72]

Slika br. 231 Novoprojektovana konstrukcija krova - Detalj nosača krovne konstrukcije [72]

276

Slika br. 232 Novoprojektovana konstrukcija krova - Detalj nastavka nosača krovne konstrukcije [72]

Intervencija proširenja galerije objekta

Prema nalogu investitora, isprojektovano je proširenje postojeće galerije u foajeu pozorišne dvorane. Galerija je širine 2 m i gradi se kao aneks postojećoj galeriji s koje se ulazi na galeriju – gledalište.

Novoprojektovana galerija urađena je u svrhu održavanja različitih kulturnih manifestacija, koje se prema riječima investitora odvijaju u foajeu (holu) ovog objekta.

Slika br. 233 Foaje objekta u kojem je planirano proširenje galerije [72]

Projektom je predviđena gradnja galerije na način da se nosiva konstrukcija galerije oslanja na nosive elemente konstrukcije objekta – kružne stubove promjera 30cm.

277

Nosivu – primarnu konstrukciju galerije čine čelični nosači NP 200, dok sekundarnu kon-strukciju također čine čelični nosači NP 200 koji su postavljeni na većem rasponu.

Dodatni konstruktivni elementi su postavljeni tako da se oslanjaju na trenutno postojećenosive elemente konstrukcije-kružne stubove promjera 30cm.

Preko primarnih i sekundarnih nosača postavljena je daščana podloga. Ograda visine od 110cm koja je izrađena od čeličnih profila predviđena je na novoprojektovanoj galeriji.

Slika br. 234 Novoprojektovana konstrukcija galerije [72]

278

Intervencija djelomičnog ojačanja nosivih zidova i temelja

Slika br. 235 Ojačanja temelja i nosivih zidova objekta [72]

279

Slika br. 236 Utjecaji u temeljima [72]

Intervencija na fasadi objekta

Postojeća fasada objekta koja je većim dijelom ostakljena staklom, trenutno ne zadovoljava uslove kada je u pitanju arhitektonska fizika objekta, odnosno toplinski gubici energije na istoj su ogromni. Usljed pojave ogromnih toplinskih gubitaka, na fasadi je trenutno vidljiv pokušaj alternativnog rješenja koje će doprinijeti manjim toplinskim gubicima, međutim isto nije urađeno na adekvatan način i isto ne zadovoljava osnovne zakone arhitektonske fizike.

Slika br. 237 Stanje istočne fasade [72]

Projektnim rješenjem predviđena je izrada nove fasadne konstrukcije gdje se zbog sman-jenja toplinskih gubitaka predviđa fasada koja se sastoji od ploha koje su djelomično pune, kao i djelomično transparentnih polja. Ritam ponavljanja otvora je puno-prazno. Vertikalni i

280

horizontalni nosači su izrađeni od kutijastih profila 50x100mm. Pune plohe su materijalizo-vane od, kao tip alucobond, debljine 0,6mm, koji se postavlja na termoizolaciju d=12 cm na koju se s unutrašnje strane postavlja dvostruka rigips ploča.Transparentne plohe su ostak-ljene termopan staklom 6+12+6mm.

Fiksne staklene stijene su izrađene od aluminijskih profila, a ostakljene također termopan staklom 6+12+6mm i u sklopu istih se nalaze otvori za ulazna vrata. U gornjoj zoni fasade su postavljeni prozorski otvori sa otvaranjem po horizontalnoj osi i adekvatnim mehanizmima. Na tom dijelu su smješteni aluminijski brisoleji radi adekvatne zaštite od sunca.

Slika br. 238 Novoprojektovani izgled istočne fasade [72]

Intervencija izgradnje (dogradnje) kabineza projekcije nagaleriji objekta

Usljed rušenja krovne konstrukcije objekta, kabina za projekcije također je upotpunosti srušena, tako da se projektnom dokumentacijom predviđa gradnja nove. Kabina za projekci-je bit će smještena na galeriji-gledalištu i ista će biti izgrađena od dvostrukih rigips ploča koje su pričvršćene na metalnu podkonstrukciju koja se potom pričvršćuje za nosivu kon-strukciju zida koju čine kutijasti čelični profili dimenzija 80x80x5 mm. Između rigips ploča nalazi se termoizolacija. U sklopu kabine za projekcije nalazi se pozicija bravarije ostakljena reflektirajućim termopan staklom 6+12+6 mm, širine 670cm i visine 105cm.

Ulaz na istu omogućen je s dvije strane sa internog stepeništa za posjetioce galerije-gledališta.

Slika br. 239 Prikaz novoprojektovane kabine za projekcije [72]

281

Rekonstrukcija motela na Baščaršiji investitora Vedada Magode [73]

Rekonstrukcija objekta „Bazar“ i promjena namjene u motel

Investitor Općina Centar

Objekat Rekonstrukcija motela

Lokacija Baščaršija, Sarajevo

Vrsta projekta ARHITEKTONSKI PROJEKAT

Faza GLAVNI PROJEKAT

Autori projekta mr. sc. Mevludin Zečević, dia

Konstrukcija Milorad Skoko d.i.g. i Amir Čaušević d.i.g.

Datum juli, 2008. godine

Konstruktivna faza

Na zahtjev investitora daje se rješenje za konstruktivnu fazu rekonstrukcije Hotel P+2. Imajući u vidu dispoziciono rješenje, postavljeno od strane projektanta arhitektonske faze, predmeti obrade konstruktivne faze su: proračun krovišta, ab ploče sa pripadajućim AB gredama i ramovima u potkrovlju, kao i kontrola temelja. Sekundarnom dijagnostikom je utvrđeno da postojeći okvirni nosači ne sadrže niti minimum potrebne armature – raspon rigli je 7,40 m a visina 70 cm. Postojeći stropovi su drvene tavanice. Temeljenje konstrukcije je izvedeno kao trakasti zidani temelj. Umjesto postojećih drvenih tavanica u objektu su iz-vedene armirano-betonske tavanice, te je bilo neophodno kontrolisati koliko je ovo uvećanje opterećenja utjecalo na nosivost postojećih temelja.

Opterećenje

Objekat je sračunat na stalna i pokretna opterećenja te na opterećenja seizmikom VII zona MCS skale (dominantni utjecaj), kategorija tla II.

Za pokretno opterećenje uzeto je opterećenje od p=2,00 KN/m2 što odgovara namjeni ovakvog tipa objekta, a od stalnih opterećenja uzeta su sva opterećenja koja se mogu po-javiti u određenim etažama. Krovna konstrukcija je sračunata i na opterećenje od snijega veličine 1,50 KN/m2.

Materijali

U projektu su isprojektovani materijali sljedećih karakteristika prema nosivim elementima:

• svi AB zidovi MB30• stubovi MB30• grede i ploče MB30• armatura MAR 500/560 i RA 400/500 • blok opeka • ploče za pregradne zidove

282

Krov je dvovodni sa pokrovom od crijepa. Konstrukciju krova čine rogovi, podrožnice i vjen-čanice koje leže na armirano-betonskim gredama i koje su uklopljene u armirano-betonske poprečne ramove izvedene u toku rekonstrukcije potkrovlja. Građa je drvena i to od četinara II klase. Pokrov je salonit.Vjenčanice su vezane za armirano – betonske serklaže na uobičaje-ni način (zavrtnjevi).

Opterećenje:

crijep na daščanoj podlozi + folija, termoizolacija.......................= 0,60 kN/m2

konstrukcija ............................................................................... = 0,40 kN/m2

korisno opterećenje.................................................................... = 1,20 kN/m2

q =2,20 kN/m2

Slika br. 240 Ploča je je oslonjena na zid i nišama dobivenim „uštemavanjem“ za 15 cm. Veza sa zidovima je izvedena ispuštanjem ankera iz ploče prema detalju [73]

Slika br. 241 Presjek - stanje prije intervencija [73]

283

Slika br. 242 Karakteristična etaža- postojeće i novoprojektovano stanje [73]

284

Slika br. 243 Karakteristična etaža- postojeće i novoprojektovano stanje [73]

285

Slika br. 244 Karakteristična etaža - postojeće i novoprojektovano stanje [73]

Slika br. 245 Peta fasada [73]

286

Slika br. 246 Poprečni presjek objektasa prikazom provedenih intervencija [73]

287

Obnova Ferhad-pašine džamije u Banjoj Luci [74]

Investitor Islamska zajednica BiH

Objekat Rekonstrukcija Ferhad-pašine džamije u Banjoj Luci

Lokacija Banja Luka

Vrsta projekta ARHITEKTONSKI PROJEKAT

Faza GLAVNI PROJEKAT

Autori projekta prof. dr. Muhamed Hamidović, dia

Konstrukcija prof. dr. Mustafa Hrasnica d.i.g. i doc. dr. Amir Čaušević d.i.g.

Datum maj, 2002.godine

Slika br. 247 Ferhad-pašina džamija Banjoj Luci [41]

Ferhad-pašina džamija bila je podignuta na prostoru između potoka Crkvine (Crkvene) i ri-jeke Vrbas, u nekadašnjem Donjem Šeheru. Kao jednu od svojih mnogobrojnih zadudžbina Ferhadiju je podigao Ferhad-paša Sokolović. Način na koji je izgrađena ukazuje na Sinano-va učenika koji je htio provjeriti nova konstruktivna rješenja i načiniti prototip za izgradnju zadužbine sultana Murata III u Manisi - džamiju Muradiju. Džamija Ferhadija djelo je mimara (graditelja) i muhendisa (inženjera) vrhunskog obrazovanja stečenog u Sinanovoj školi. Kom-pleks Ferhad-pašine džamije čine: turbe Ferhad - paše, turbe njegovih bajraktara te Safi-Kadunino turbe (prema kazivanjima, radi se o unuci Ferhad-paše).

Izvan zidova i harema džamije, koji je bio ograđen kameno-željeznom orijentalnom ogradom sa kapijom prema glavnoj banjalučkoj ulici (zapadna strana) bila je banjalučka sahat-kula, također, zadudžbina Ferhad-paše i najvjerovatnije prvi javni sat u Bosni i Hercegovini. Karak-teristike koje Ferhadiju čine jednom od najznačajnih spomenika arhitektonskog osmanskog naslijeđa su:

• Tetime sa svojim specifičnim načinom nadsvođenja.• Kombinacija polukupole nad mihrabskim prostorom, glavne kupole i bočnih polus-

vodova je jedinstveno konstruktivno rješenje nosivog sistema.• Dva stepeništa za izlaz na mahvil - primijenjeno prije Ferhadije samo kod Jahja-

pašine džamije u Skoplju, 1503-1504.

288

Džamija je sravnjena sa lica zemlje, miniranjem do temelja 7. maja 1993. godine u 3:5 h, a materijal je odvezen na gradsku deponiju u Ramiće.

Slika br. 248 [41]

Konstrukcija džamije

Džamija je uglavnom zidana klesanim kamenom i to kristalnom sedrom sa dodacima «sitnih, kompaktnih, prostornih struktura» zidanih tuglom na osjetljivim i baznim dijelovima kon-strukcije kao što su kupole i pandantifi. Ove strukture doprinose krutosti konstrukcije kao cjeline. Džamija pripada tipu takozvanih višeprostornih kupolnih džamija sa razuđenom os-novom. Prostrani bočni dijelovi predstavljaju homogenu cjelinu sa potkupolnim prostorima i nemaju posebne funkcije niti posebne bočne portale.

Slika br. 249 Aksonometrijski prikaz konstrukcije Ferhad-pašine džamije [74]

289

Slika br. 250 Naponi u glavnoj kupoli dobiveni FEM analizom-SAP2000 [28] [50]

Slika br. 251 Prijedlog rješenja utezanja kupole [42] [28]

Stalno opterećenje

Snijeg

Vjetar

290

Seizmička dejstva i vl. težina

Seizmička dejstva i snijeg

Dimenzionisanje:

Slika br. 252 Naponi u polu-kupoli dobiveni FEM analizom-SAP2000 [42] [50]

291

U vrh kupole postavlja se tjemeni monolitni kamen oblika zadatog arhitektonskim nacrtima koji se postavlja nakon što je izvedeno zidanje tuglom i koji kao „čep“ zatvori nosivu struk-turu.

U tamburu uz kupolu vladaju značajne sile zatezanja, pa bi ih u ovom dijelu tambura bilo mo-guće konstruktivno zadovoljiti umetanjem tankih profila armature. Armatura će se postaviti i iznad otvora gdje se veoma često javljaju pukotine, usljed nagle promjene krutosti.

2φ 10

2φ 10 2φ 10

Slika br. 253 Armatura iznad otvora [42]

Zidovi džamije

Zidovi džamije, čija debljina je 1,05 m, opterećeni su pretežno vertikalnim opterećenjem i horizontalnim opterećenjem od seizmičkih sila, odnosno vjetra. Ovi zidovi su od kvalitetnog klesanog i priklesanog kamena postavljeni na način preklapanja sa fugama u krečnom mal-teru. Vezivna sredstva, krečni malter i željezne klamfe zalivene u olovu na ugaonim, završ-nim i rasteretnim dijelovima, vežu zidove. Susjedni kameni blokovi moraju imati poravnate vanjske ivice u širini od 2 cm. Unutrašnje dodirne površine dvaju blokova pikuju se oštrom čeličnom špicom sa ciljem boljeg nalijeganja krečnog maltera. Na gornjoj i donjoj površini blokova uklešu se trapezasta udubljenja(donji pravougaonik prizmatičnog ošupljenja širi je za oko 2 cm u odnosu na gornji) u koja će se postaviti trnovi i zaliti olovom. Gornji blok koji se postavlja na blok u zidu, sa pripremljenim prizmatičnim udubljenjem, ima od ranije ugrađen trn koji viri iz njega za dužinu za koju treba da se utisne u donji blok, a potom preko prethod-no pripremljenog kanala zalije olovom. Klamfe se postavljaju u trećinama širine blokova i formiraju vezu sa susjednim blokovima. Između blokova se nanosi sloj krečnog maltera.

Kao horizontalni serklaži zidova raspoređene su po dvije hatule-horizontalne hrastove gredi-ce dimenzija 10 x 10 cm na krajevima zidova i međusobno spojene prečkama, raspoređenim na razmaku 1,5 m. Hatule su po visini zida raspoređene na svaka 2-3 m, ovisno od moguć-nosti postavljanja.

292

Slika br. 254 Tradicionalno zidanje zidova od kamena [1]

Minaret i intervencije na minaretu

Uz desni prednji ugao molitvenog dijela prislanja se šesnaestostrani(16) minaret visok 42,7 metara bez alema, koji se jednim dijelom oslanja na bočni zid džamije. Zapravo, na visini do 10,5 m minaret je konstruktivno spojen sa zidom džamije, a iznad gornje kote zida džamije minaret je samostalna vitka konstrukcija sa kružnim, prstenastim horizontalnim presjecima. Promjer minareta do visine 5,80 m je oko 350 cm, zatim se linearno smanjuje do visine 9,30 m na 256 cm, te je konstantan do šerefeta. Iznad šerefeta se promjer smanjuje na 212 cm i toliki je sve do visine od 35,20 m.

Slika br. 255 a. Detalj postojećih temelja džamije, vide se hrastovi mikrošipovi b. Temelj minareta

Debljina zidova je ispod šerfeta 50 cm, a iznad njega 31 cm. Minaret je izrađen od klesanih kamenih blokova od kristalne sedre. Postolje minareta je petostrano, a u njega se ulazi izva-na, pored trijema. Minaret dijelimo na temelj i cjevasti dio. Cjevasti dio čine: baza, ćup, sam minaret, šerefe, kaca i krov. Svi ovi elementi minareta, sem šerefeta, zidani su od kamena sedre na preklop sa fugama u krečnom malteru sa horizontalnim željeznim klamfama uron-jenim u olovu i sa vertikalnim ankerima za šerefe. Baza, ćup i minaret čine, dakle zatvorenu

293

šuplju «cijev». Unutar minareta nalazi se kameno stepenište oslonjeno po obodu na zidove minareta. Otvor unutar minareta je konstantan i iznosi 1,5 m. Minaret se završava kacom konusnog oblika visine 7,50 m, a krovna konstrukcija kace je drvena, a pokrov je olovni lim kao i kod kupola i podkupola. Konstrukcija šerefeta, galerije predviđene za mujezina, je iz-građena od krečnjaka i spolja ima izgled stalaktita. Ovakav oblik šerefeta je ostvaren na taj način da se horizontalni redovi kamena ispuštaju u odnosu na niži sloj konzolno, te se na njih oslanja galerija i ograda galerije. Pod šerefeta je na koti 27,95 m.

Područje Banja Luke je IX zona seizmičnosti, pa su dominatni seizmički utjecaji na konstruk-ciju minareta. Ovdje je neophodno uvesti vertikalne elemente pogodne za preuzimanje za-težućih naprezanja(armatura ili prednapregnute sajle). Ovakvi elementi za preuzimanje sila zatezanja bili su ugrađeni u minaret prilikom zadnje sanacije džamije 1986. godine. Prora-čun je pokazao da bi postavljanje armaturni šipki zahtijevalo veliku potrebnu površinu istih. Prednost ovakvih ojačanja u odnosu na tradicionalnu upotrebu čelika je višestruka i to: veća čvrstoća, manja cijena rada na postavljanju ojačanja, povećana otpornost na koroziju, velika fleksibilnost kod upotrebe na gradilištu i sl. Ova vlakna su i ranije korištena u našoj zemlji za ojačanje konstrukcije minareta, npr. kod džamije Magribija u Sarajevu.

Slika br. 256 3D model džamije i izgled džamije prije miniranja [74]

Slika br. 257 FRP sistem vertikalne i horizontalne FRP trake [74]

294

Slika br. 258 Tradicionalna intervencija – vertikalne i horizontalne armaturne šipke [74]

Slika br. 259 Munara– 3D AutoCAD model, SAP2000 V12 model i presjek [4] [75]

Slika br. 260 Radovi na rekonstrukciji džamije tokom 2012. godine

295

Slika br. 261 Plan konstrukcije Ferhad-pašine džamije [41] [50]

296

Džamija Handanija u Pruscu [76]

Investitor CHWB

Objekat Rekonstrukcija džamije Handanija u Pruscu

Lokacija Prusac

Vrsta projekta ARHITEKTONSKI PROJEKAT

Faza GLAVNI PROJEKAT – Prijedlog rješenja

Autor projekta prof. mr. Mevludin Zečević, dia

Konstrukcija doc. dr. Amir Čaušević d.i.g.

Datum maj, 2005.godine

Džamija Handanija izgrađena je 1617.godine. Nazvana je po svom osnivaču, Handan-agi, bogatom osmanskom službeniku (Handanija). Džamija Handanija predstavlja značajan prim-jer bosanskohercegovačkog naslijeđa, jer su brojni originalni dijelovi iz 17. stoljeća nađeni sačuvani u unutrašnjosti, a dodatnu vrijednost čini njena duga kulturna i vjerska historija. Džamija ima četvrtastu osnovu dimenzija 16,30 m x 12,70 m. Unutrašnjost se sastoji od jedne prostorije nadsvođene osmostranom segmentovanom drvenom unutrašnjom kupo-lom. Krov je danas pokriven crijepom. Stropne ploče, zakucane direktno na okvir, učvršćuju okvir kupole.

Džamija Handanija oštećena je 1993. godine. Zbog nekoliko direktnih pogodaka granatama, pretrpjela je ozbiljna oštećenja zidova, krova i minareta. Krovna konstrukcija je u potpunosti uništena, dok je ostatak konstrukcije bio teško oštećen. Čitav objekat je bio uzdrman. Krov je potpuno uništen u požaru. Unutrašnja kupola je potpuno izgorjela. Nakon požara nije ostalo nikakvih vidljivih tragova stropa i konstrukcije kupole. Ostali su samo ugaoni dijelovi stropnih greda krova. Iz foto dokumentacije je vidljivo da je krov od drvene šindre zamijen-jen crijepom.

Kao podloga za izradu projekta krovne konstrukcije korišteni su arhitektonski projekat izrađen od strane CHwB-a i podaci i detalji dobijeni uvidom na licu mjesta u Pruscu. Projektom je zahtijevana tradicionalna konstrukcija sa tradicionalnim načinom obrade veza.

Projektovana konstrukcija četverovodnog krovišta nagiba od 45° je drvena konstrukcija sa grebenjačama, podrožnjačama, vjenčanicama, vješaljkama koje čine primarnu konstrukciju i sa sekundarnom konstrukcijom u vidu rogova.

Rješenje koje je bilo predmet revizije modifikuje krovnu konstrukciju u liniji zida gdje se ukidaju dva stuba u liniji zida, a opterećenje od vješaljki i dijela krova se prenosi na os-novnu vješaljku, te se na taj način stvara potencijalno slabo mjesto u konstrukciji, imajući u vidu prirodu i osjetljivost nosivog sistema tipa vješaljke.Rasponska konstrukcija pored toga preuzima i opterećenje drugih rasponskih konstrukcija, a da se ne garantuje nepromjenjivost odabrane geometrije.

Predloženo rješenje uvodi u objekat od izuzetnog kulturno-historijskog značaja za Bosnu i Hercegovinu konstruktivni sistem krovne konstrukcije koji se ne može naći niti na jednom poznatom objektu ovog tipa iz perioda kada je građena ova građevina.

Autori su predložili promjenu sistema nosive konstrukcije, izbacivanje sistema vješaljki i uvođenje tradicionalnih elemenata, stubova, greda, kosnika i zatega koji su tipični za ovaj tip

297

objekata. Predložen je također i nagib krovnih ploha od 52,5˚. S obzirom na ravnomjernost, gustoću i raspored stubova, omogućeno je obodom objekta stvaranje sistema trouglova koji će pojačati otpornost objekta na utjecaj vjetra koji je u određenim periodima godine izražen na tom geografskom području.

Sugerisan je nagib krovnih ploha od 52,5˚ iz sljedećih razloga: poštovanja autohtone arhi-tekture centralne Bosne,smanjenja veličina horizontalnih sila i imajući u vidu činjenicu da rukom tesani materijal za pokrov ne garantuje uvijek istu geometriju i nalijeganje. [4]

Slika br. 262 Osnova krovne konstrukcije [77] [76]

298

Slika br. 263 Presjeci kroz krovnu konstrukciju [77]

299

Predloženo rješenje krovne konstrukcije za Handanija džamiju u Pruscu

Slika br. 264 Handanija džamija, Prusac – 3D presjek kroz krovnu konstrukciju [77] [76]

Slika br. 265 Handanija džamija, Prusac – osnova krovne konstrukcije [77] [76]

300

Slika br. 266 Handanija džamija, Prusac – osnova krovne konstrukcije [77] [76]

Slika br. 267 Handanija džamija, Prusac – detalj krovne konstrukcije – presjek [76]

301

Slika br. 268 Handanija džamija, Prusac – detalj krovne konstrukcije – presjek [76]

Slika br. 269 a Oštećenja nosivih zidova i nosivih drvenih elemenata [76]

302

Slika br. 269 b Oštećenja nosivih zidova i nosivih drvenih elemenata [76]

Slika br. 270 Oštećenja minareta [76]

303

Slika br. 271 Statički proračun minareta - model i rezultati [4]

Slika br. 272 Handanija džamija tokom rekonstrukcije i nakon završetka

U modelima su korištene poznate mehaničke karakteristike materijala od kojih je minaret izgrađen prema podacima korištenim u proračunu u projektu rekonstrukcije trijema i mina-reta Handanija džamije i to: modul elastičnosti presjeka bez pukotina, Poasonov koeficijent i zapreminska težina kamenog materijala iznose6 000 000 KN/m2, 0,23, i 20 kN/m3 sa varijan-tama pridržanosti i nepridržanosti za objekat. Također je pretpostavljeno linearno elastično ponašanje materijala, a smanjenje krutosti je zanemareno. U analizama su zanemareni i

304

geometrijski efekti drugog reda. Prigušenje sa koeficijentom viskoznog prigušenja od 5 % ko-rišteno je u svim dinamičkim analizama područja. Poznato je da je minaret lociran u regionu umjerene seizmičke aktivnosti, u Zoni VII u skladu sa bh.odredbama za zemljotrese. Urađeni su također i drugi modeli sa ciljem da se odrede dinamičke karakteristike minareta i analizira odgovor minareta u slučaju različitih seizmičnosti područja odnosno za VIII i IX stepen sei-zmičnosti, a prema EC 8. [4]

MinaretPeriodi (sec)

First mode Second mode Third mode

Minaret – Handanija džamija 0,573 0,139 0,084

Tabela 31. Periodi oscilovanja minareta

305

Hotel Central Sarajevo [78]

Investitor

Objekat Rekonstrukcija hotela Central

Lokacija Sarajevo

Vrsta projekta ARHITEKTONSKI PROJEKT

Faza GLAVNI PROJEKAT – Prijedlog rješenja

Autor projekta Nijaz Hodžić d.i.a.

Konstrukcija Zdravko Bušić d.i.g.

Datum 2004. godina

Današnji hotel „Central“ sagrađen je na mjestu gdje je nekad bila Ajas-pašina džamija, sagrađena krajem 15. stoljeća.Džamija je izgorjela kada je Eugen Savojski spalio Sarajevo 1697. godine, ali je ubrzo obnovljena.

Slika br. 273 Hotel Central sa starih razglednica

Ponovo je stradala u velikom požaru koji je izbio u Latinluku 1879. godine, ali nakon toga nije obnovljana već je vakuf odlučio da o svom trošku na tom mjestu sagradi hotel, nazvan Ajas-pašin dvor. Ubrzo mu je naziv promijenjen u „Hotel Central“ i on je, nakon hotela “Evropa“, bio drugi po redu moderni sarajevski hotel. Taj naziv izabran je zbog toga jer u to vrijeme ulica Franca Jozefa, današnja ulica Zelenih beretki, bila centralna gradska šetnica. [47] [48]

306

Slika br. 274 Hotel Central – originalni nacrti

Hotel je izgrađen 1889. godine prema projektu poznatog arhitekte Josipa Vancaša kao tro-spratni objekat i drugi najveći moderni hotel u Sarajevu, poslije hotela “Evropa”. „Hotel Cen-tral“ je gotovo potpuno devastiran u posljednjem ratu, a i u poratnom periodu je godinama propadao. Objekat je u potpunosti obnovljen u periodu 2004-2008. godine i danas radi kao moderan fitnes centar.

Slika br. 275 Stanje objekta prije rekonstrukcije

U slučaju totalne rekonstrukcije objekta, glavni uslov bio je da se zadrži vanjski izgled i fasada sa svojim izvornim ukrasima i reprezentativnim arhitektonskim stilom.

Ovo je najdrastičniji primjer rušenja kompletne strukture postojećeg objekta i izvođenje nove konstrukcije iza postojećih zidova izvornog objekta. Ova metoda zadržavanja postojeće fasade i izvođenje nove konstrukcije iza postojećih fasadnih zidova je jedna od najzahtjevni-jih metoda totalne rekonstrukcije zidanih objekata.

Postojeća konstrukcija bila je u lošem ili ruševnom stanju i sanacija ili adaptacija bila je nep-rimjenjiva sa više aspekata. Također, postojeća konstrukcija i dispozicija bile su neprihvatljive za buduću namjenu i zahtjeve investitora u tom pogledu. Tehnički i konstruktivni problem za sve rekonstrukcije koje podrazumijevaju metodu zadržavanja postojećih fasadnih zidova je kontinuirana veza nove strukture izgrađene iza postojećih zidova.

Kruta veza između nove strukture i postojećih fasadnih zidova može rezultirati potencijalno ozbiljnim strukturalnim oštećenjima tokom korištenja objekta. Poslije rušenja postojeće strukture obavezno se mora izvršiti geomehanički nalaz tla na kojem će se graditi nova kon-strukcija koja je najčešće puno teža nego postojeća što naknadno može izazvati slijeganja, a

307

koja za posljedicu mogu imati ozbiljna strukturalna oštećenja.

Slika br. 276 Izvođenje radova tokom 2005. godine [47] [48]

Izvođenjem novog armirano-betonskog okvira, kao i činjenica da je dio nove konstrukcije koji služi kao pomoćni sistem za podupiranje postojećih fasadnih zidova, potrebno je izvođenje ab stubova neposredno uz zid pročelja sa unutrašnje strane. Prilikom iskopa u podrum-skim etažama u cilju dobivanja veće korisne površine, strogo je zabranjeno potkopavanje postojećih fasadnih zidova izvan njegove vanjske plohe i to se smatra nepoželjnim, kao i stvaranje ekscentričnog opterećenja u temeljima nove konstrukcije. Ovaj problem se rješava sjedinjavanjem temelja u uravnoteženi - bazni temelj, a strukturno povezujući ih sa bazom unutrašnje linije stupaca kako bi se suprotstavili momentima uzrokovanim ekscentričnim opterećenjima. [47] [48]

308

Slika br. 277 Projekat rekonstrukcije – presjeci [78]

Slika br. 278 Novi detalji [78]

309

Sanacija, rekonstrukcija i restauracija džamije Kekeki Sinan ili Bakarevića [79]

Investitor Islamska zajednica BiH

Objekat Rekonstrukcija džamije Kekeki Sinan ili Bakarevića

Lokacija Sarajevo

Vrsta projekta ARHITEKTONSKI PROJEKAT

Faza GLAVNI PROJEKAT – Odogovorni projektant Zaila Uzunović ,d.i.a.

Konstrukcija Prof. dr. Hamid Dolarević, d.i.g., Prof. dr. Zlatko Langof, d.i.g.,

Datum maj, 2000. godine

Džamija Kekeki Sinan nalazi se na uglu ulica Bakarevića i Hulusine na Bistriku. Izgrađena je prije 1515. godine i nazvana je po osnivaču mahale Kekeki Sinanu.

Konstruktivna oštećenja na objektu

Kamena munara džamije oštećena je granatama u toku ratnih dejstava 1993. godine. Pri tome je dio munare iznad šerefeta, kaca sa krovom odvojen od postojeće konstrukcije.

Projekat sanacije, rekonstrukcije i restauracije obuhvatio je pomenute radove na objektu munare: sanaciju konstruktivnih oštećenja, rekonstrukciju i restauraciju koja je podrazumije-vala upotrebu autentičnih materijala i konstruktivnih veza te autentične proporcije, dimen-zije i oblikovanje detalja. U toku rekonstrukcije, zbog navedenih odstupanja i sprečavanja neželjene razgradnje objekta, izrađen je projekat sanacije temelja munare i zida džamije i ispravljanja munare koji obuhvata sljedeće faze:

• Izradaarmirano-betonskog prstena oko temelja munare• Izrada novih betonskih temelja ispod postojećih sa ostavljanjem prostora za smještaj

hidrauličnih presa• Izrada novog temelja jugozapadnog zida munare; ispravljanje munare, sa balan-

siranim aktiviranjem hidrauličnih presa• Uspostava sistema za monitoring pomjeranja

U toku izrade temelja uklonjen je sav loš materijal, gline i zaglinjen šljunak, te je fundiranje izvršeno u laporovitim glinama na dubini 0,00-2,35 m. Nakon konstruktivne sanacije objekta pristupilo se radovima rekonstrukcije i restauracije: porušeni dio munare iznad šerefeta re-konstruisan je uz upotrebu autentičnih materijala, kamena hreše i sedre čiji su blokovi pov-ezani autentičnim načinom vezivanja, tj. željeznim klanfama. Poštujući autentične odnose i proporcije došlo se do zadovoljavajućeg rezultata i u vizuelnom smislu.

310

Slika br. 279 Rekonstrukcija minareta – detalji veza [79]

Slika br. 280 Shema injektiranja minareta [79]

311

Slika br. 281 Minaret prije i nakon intervencije [79]

Slika br. 282 Osmatranje pukotina [79]

312

Rekonstrukcija - „Mala kula“ na Grdonju [80]

Investitor Općina Centar

Objekat Rekonstrukcija Male kule na Grdonju

Lokacija Sedrenik, Sarajevo

Vrsta projekta ARHITEKTONSKI PROJEKT

Faza GLAVNI PROJEKT

Autori projekta mr. sc. Adna Pašić, dia

Konstrukcija Milorad Skoko d.i.g.; idejno rješenje - Amir Čaušević d.i.g.

Datum januar, 2008. godine

Stanje objekta

Oblik gabarita objekta je pravougaoni dimenzija 9,75 x 9,15 m sa proširenjima u vidu približno elipsastih kula na istočnoj i zapadnoj strani. Visina objekta je 6,95 m, a visina je 6,15 m. Ob-jekat je spratnosti prizemlje+ sprat. Spratna visina je 2,94 m.Krov objekta je prohodni ravni sa vijencem visine približno 1,10 m. Kule su pokrivene limom. U objektu postoji jedno cen-tralno stubište kao vertikalna komunikacija.

Konstrukcija

Slika br. 283 Stanje objekta nakon ratnih razaranja [80]

Objekat predstavlja kamenom zidanu konstrukciju(kamen hreša). Zidovi su uglavnom zida-ni od priklesanog lomljenog kamena u malteru. Debljina zidova je 110-120 cm. Stropne konstrukcije u vidu spregnutih čelicnih limova i betona su oslonjene na nosive zidove. Svi unutrašnji zidovi su bili malterisani (grubi i fini malter) i bojeni posnom bojom.

Stanje objekta nakon ratnih razaranja

Za vrijeme ratnih dejstava od 1992. do 1995. godine došlo je do velikih razaranja objek-ta usljed direktnih pogodaka bombama, granatama i minama. Daljnja oštećenja nastala su kao posljedica djelovanja atmosferilija (kiše, vjetra te velikih temperaturnih razlika) po nezaštićenom objektu.

313

Stropne konstrukcije su u dosta lošem stanju, jer je čelične limove dobrano zahvatila koro-zija tako da na pojedinim mjestima imamo vidljive otvore u istim, a ono što je ostalo nije više za upotrebu. Nosivi kameni zidovi su također u lošem stanju sa nekoliko velikih rupa nastalih granatiranjem objekta i dobrano rastrešeni ratnim dejstvima. Pored ratnih dejstava i dugotrajno dejstvo atmosferilija i hemikalija su učinili svoje. Izvorna projektna dokument-acija ne postoji.

Nakon detaljnog obilaska objekta konstatovano je da nisu rađene neke značajnijenaknadne intervencije na objektu (dograđivanje, rekonstrukcije, uklanjanje nosivih elemenata, zam-jena materijala i sl) i da je objekat kao cjelina uslovno stabilan. Nažalost, investitor nije bio u mogućnosti da obezbijedi prateće radnike koji će obavljati poslove otkopa tla oko temelja sa ciljem uvida u postojeće stanje i mogućnosti nosivosti istih. Projektom intervencija na objektu predviđa se povećanje opterećenja. Sa izuzetkom uvida u postojeće stanje temeljne konstrukcije, preliminarni nivo detekcije i dijagnostike zadovoljio je zahtjeve, te se može pristupiti izradi projektne dokumentacije za eliminisanje povreda, kao i sanacije, adaptacije i revitalizacije objekta.

Oštećene površine zida treba očistiti od spojnog sredstva, produbiti i oprati spojnice. Na-kon ovih radnji potrebno je pažljivo zamijeniti porušeni materijali novim, odnosno dozida-ti zidove vodeći računa o konačnom izgledu sanirane i prezidane površine u odnosu na postojeću površinu zidova.U nedostatku sredstava moguće je intervenisati beton na ovim mjestima. Kako je oštećena površina zida na pojedinim mjestima velika, potrebno je riješiti i problem vezivanja novodozidanog zida za postojeću zidnu masu. Na ovaj način će se postići i veća otpornost na seizmičke utjecaje.

Slika br. 284 Unutrašnjost objekta prije intervencija [80]

Slika br. 285 3D model

314

Međuspratne konstrukcije se uklanjaju i rade se nove od armiranog betona koje su izve-dene nakon što su u postojećoj konstrukciji nosivih zidova napravljeni „šlicevi“ za oslanjanje ploča. Vijenac objekta se završava horizontalnim ab serklažom koji je završnom tavanicom povezan vertikalnim serklažima, a sve sa ciljem učvršćenja objekta kao cjeline i preuzimanja opterećenja od nove čelične krovne konstrukcije koja je predviđena idejnim rješenjem san-acije, adaptacije i revitalizacije fortifikacijskog objekta Mala kula – Grdonj.

Vertikalna komunikacija ostvarena je putem lifta, za osobe sa umanjenim sposobnostima i armirano-betonskim stepeništem.

Slika br. 286 Poprečni presjek novoprojektovanog stanja [80]

Slika br. 287 Konstrukcija poda prizemlja [80]

315

Slika br. 288 Osnove objekta [80]

316

Slika br. 289 Planovi konstrukcija iznad prizemlja i iznad kata [80]

317

Slika br. 290 Konstrukcija iznad kata [80]

318

Slika br. 291 Konstruktivni detalji nosača krovne konstrukcije [80]

319

Nadziđivanje stambenog objekta u ulici Višnjik [81]

Objekat Nadziđivanje stambenog objekta

Lokacija Višnjik, Sarajevo

Vrsta projekta ARHITEKTONSKI PROJEKAT

Faza GLAVNI PROJEKAT

Autori projekta mr. sc. Mirsad Hadžirović, dia

Konstrukcija doc. dr. Amir Čaušević d.i.g.

Datum oktobar, 2000.godine

Lokacija postojeće stambene kuće S+P+2, sa dva stana po spratu, nalazi se u ulici Višnjik, općina Centar Sarajevo. Dio je cjeline koju čini sa susjednim objektom sa kojim dijeli istu stepenišnu vertikalu. Sudeći prema arhitektonskom oblikovanju, postojeći objekat je građen šezdesetih godina 20. stoljeća godina i nema naročitih arhitektonsko-oblikovnih kvaliteta.

Projektni program

Investitor je projektnim programom predvidio sljedeće sadržaje:

• roditeljsku sobu,• sobu za djecu,• radnu sobu,• dnevni boravak,• trpezariju sa kuhinjom i ostavom i• kupatilo

Dispozicija

Pri dispozicionom rješenju projektant je poštovao zahtjeve investitora u strukturi stana, ponavljajući strukturu dispozicije nižih etaža, što je neophodno sa konstruktivnog stanovišta i sa pogledom na dispoziciju vertikalnih instalacija i dimnjačkih vertikala.

Konstrukcija

Nosiva konstrukcija strukture je armirano-betonska skeletna konstrukcija kombinovana sa čeličnim stubovima i traverzama sa korištenjem drvenih konstrukcija i obloga u enterijeru.

Materijalizacija

Zidovi bi bili izvedeni od laganih pregradnih ploča, a tavanice u kombinaciji armirano-be-tonske konstrukcije i drvene krovne konstrukcije što će biti detaljan predmet daljne faze razrade projekta, ovisno od dozvoljenih opterećenja postojeće konstrukcije. Obrada vanjskih površina u ovom rješenju data je samo načelno, a biće predmet detaljne analize u sljedećim fazama razrade projekta.

320

Instalacije

Objekat će koristiti postojeću instalacionu mrežu postojećeg objekta, a potvrda kapaciteta će se detaljno utvrditi detaljnim snimanjem postojećeg stanja i razradom u narednim faza-ma. Za grijanje će se koristiti topla voda sa plinskim kotlom koji će biti u sastavu kuhinjskih elemenata.

Oblikovanje

Projektant je nastojao da intervenciju dogradnje gabaritima,oblikovanjem i materijalizaci-jom prati logiku već postojeće cjeline. Postojeći objekat je nastao pod velikim utjecajem racionalističke arhitekture nakon Drugog svjetskog rata koja se ogleda u artikulaciji čistim kompozicionim elementima kao i u tretmanu površina i volumena. Puni volumeni, isječene šupljine u njima, tretman punih površina sa otvorima u pravilnom rasteru, plitki pirami-dalni krov sa isturenim strehama su elementi koje je projektant nastojao ponoviti u cilju nenarušavanja postojeće arhitektonske cjeline.

Postojeći objekat je stambeni, dimenzija 10×15 m,a spratnosti: nisko prizemlje, prizemlje, sprat i niski tavan sa krovom na četiri vode.Konstrukcija krova je klasična drvena, a pokrov od salonita. Vertikalnu konstrukciju čine nosivi zidovi, a horizontalnu polumontažne tavanice. Objekat ima horizontalne i vertikalne armirano-betonske serklaže.Temeljenje objekta je na trakama.

U osnovi objekat ima u oba smjera pravilno raspoređene nosive zidove tako da je otporan na djelovanje horizontalnih sila.

Po zahtjevu investitora predviđeno je da se izvede nadziđivanje objekta u visini jednog spra-ta također u stambene svrhe i sa istim sistemom, veličinom krova i pokrovom, kao što je u postojećem objektu.Nosive zidove treba izvesti na mjestima nosivih zidova nižih etaža, a novu tavanicu kao polumontažnu. Vertikalne serklaže ankerovati u postojeće horizontalne serklaže. Sa postojeće zadnje tavanice skinuti sve nepotrebne slojeve, a nove slojeve kao i pregradne zidove raditi od lakših materijala.

Za novu etažu produžit će se stepenište po uzoru na postojeće.

Izgradnjom stana, nadziđivanjem jednog sprata, povećanje opterećenja na temelje iznosi oko 22%.

Zbog pravilnog koncipiranog nadziđivanja objekta te povećanja opterećenja na temelje u granicama dozvoljenog u odnosu na postojeće stanje, njegova stabilnost neće biti ugrožena, te se sa konstruktivnog aspekta može izvesti njegovo nadziđivanje jednog sprata.

321

Slika br. 292 Novoprojektovano stanje - jugozapadna fasada [81]

Slika br. 293 Stanje objekta prije nadziđivanja- jugozapadna fasada [81]

322

Slika br. 294 Karakteristična etaža postojećeg objekta [81]

Slika br. 295 Osnova nadogradjene etaže [81]

323

Slika br. 296 Plan konstrukcije [81]

Krov je na četiri vode.Građa je drvena i to od četinara II klase.Pokrov je salonit. Vjenčanice vezati za armirano-betonske serklaže na jedan od uobičajenih načina (vilice, zavrtnjevi).

Opterećenje:

salonit ploče na daščanoj podlozi ..............................................= 0,25 kN/m2

konstrukcija .............................................................................. = 0,15 kN/m2

korisno opterećenje.................................................................. = 1,20 kN/m2

q = 1,60 kN/m2

Rogovi: λ = 0,80 m

Sljemenjača, vjenčanice: b/h = 14/14

Konstrukcija na koti: 12,75 m

Opterećenje:

cem. arm. estrih 4 cm……........…..............…........... =0.90 kN/m2

termika.....................................................................vlastita težina polumontažne ploče..………....…...............= 2,90kN/m2

malter 2 cm.....................................................................= 0,40kN/m2

korisno opterećenje .………..............................................= 1,20kN/m2

q = 5,30kN/m2

Horizontalni armirano-betonski serklaži

b×h=25´40 cm MB - 30

RA 400/500

324

Konstruktivno armirati sa ± 2 Φ14; vilice F 8/20 cm

Na mjestu iznad prozora dodati još 1Φ14 u donjoj zoni.Iz horizontalnih serklaža ostaviti veze za vjenčanice.

Vertikalni armirano-betonski serklaži

b×h=20×20 cm MB - 30 RA 400/500

Konstruktivno armirati sa 4 Φ14; vilice F 8/15 cm

Armaturu serklaža ubušiti u postojeće serklaže kako bi se ostvarila veza između novog i postojećeg dijela objekta.

327

Literatura

[1] A. Čaušević, Konstruktivni aspekti sanacije i rekonstrukcije zidanih objekata visokogradnje, magistarski rad. Sarajevo: Univerzitet u Sarajevu, Arhitektonski fakultet, 2004.

[2] P. Roca, J.L. González, E. Oñate, P.B. Lourenço, in Structural Analysis of Historical Construc-tions, Barcelona, 1998.

[3] E. Durmišević, Transformable Building Structures - Design for disassembly as a way to in-troduce sustainable engineering to building design & construction. Delft: Technische Uni-versiteit Delft, 2006.

[4] A. Čaušević, Arhitektonsko konstruktivne koncepcije tornjeva sakralnih objekata – Ponašanje na atipične pobude, doktorska disertacija. Sarajevo: Univerzitet u Sarajevu, Arhitektonski fakultet, 2009.

[5] Ž. Željko, Procjena vrijednosti nektretnina. Zagreb: Hrvatska gospodarska komora, 2004.[6] Lebensdauer der Baustofe und Bauteile zur Harmonisierung der wirtschaftlichen Nut-

zungsdauer im Wohnungsbau. Hanover: Institut für Bauforschung e.V. Fraunhofer IRB Ver-lag, 2004.

[7] Opšti tehnički uslovi za projektovanje izgradnju stambenih zgrada i stanova. Sarajevo: Skupština grada Sarajeva, Sekretarijat za prostorno uređenje, 1976.

[8] N. Rustempašić, Definiranje i modeliranje životnog ciklusa arhitektonskih objekata, dok-torska disertacija. Sarajevo: Univerzitet u Sarajevu, Arhitektonski fakultet, 2011.

[9] Građevinski kalendar: 1990. Beograd: Savez građevinskih inženjera i tehničara Jugoslavije, 1989, 1990.

[10] A. Čaušević, “Zahtjevi za vrstom i kvalitetom materijala koji se primjenjuju u zidanim kon-strukcijama prema Eurokodu 6,” in VII Naučno/stručni simpozij sa međunarodnim učešćem “Metalni i nemetalni materijali”, Zenica, 2008.

[11] M. Muravljov, Građevinski materijali. Beograd: Građevinska knjiga, 2000.[12] M. Muravljov, D. Jevrić, Građevinski materijali 2. Beograd: Akademska misao, 2003.[13] N. Rustempašić, Tehnološki postupci i pristup sanaciji i rekonstrukciji objekata austrou-

garskog perioda (sa posebnim osvrtom na međuspratne konstrukcije), magistarski rad. Sarajevo: Univerzitet u Sarajevu, Arhitektonski fakultet, 2004.

[14] J. Beslać, Materijali u arhitekturi i građevinarstvu. Zagreb: Školska knjiga, 1989.[15] A. Čaušević, N. Rustempašić, “Methodology for the Restoration of Heritage Properties,” in

9th International Congress on Heritage and Building Conservation, Sevilla, 2008.[16] G. Croci, Structural restoration of architectural heritage. Rim: Università degli Studi di

Roma “La Sapienza”, 1998.[17] A. Čaušević, M. Zečević, N. Rustempašić, L. Kudumović, “Comparation of Demands for

Types and Qualities of Materials o Masonry Constructions in Time of Vitruvius and Today by EC 6,” in 4th Hazards & Modern Heritage International Conference, Sarajevo, 2011.

[18] Đ. Peulić, Konstruktivni elementi zgrada I. Zagreb: Tehnička knjiga, 1986.[19] Građevinski kalendar: 1991. Beograd: Savez građevinskih inženjera i tehničara Jugoslavije

1990, 1991.[20] “EUROCODE 6 (BS EN 1996-1-1): General rules for reinforced and unreinforced masonry

structures,” 2005.

328

[21] A. Čaušević, M. Skoko, “Intervencije na objektima visokogradnje uz upotrebu tradicion-alnih građevinskih materijala,” in VI Naučno/stručni simpozij sa međunarodnim učešćem „Metalni i nemetalni materijali“, Zenica, 2006.

[22] A. Čaušević, M. Hadžirović, “Mogućnosti savremenih materijala kod intervencija na his-torijskim kamenim zidanim objektima,” , Zenica, 2006.

[23] A. Bonci, G. Carluccio i dr., Use of shock transmissions units and shape memory alloy devic-es for the seismic protection of monuments. Rim: University of Roma “La Sapienza”, 2001.

[24] A. Čaušević M. Hadžirović, “Old Hebrew Cemetry in Sarajevo,” in 1st Specialty Interna-tional Conference Monumental Cemeteries: Knowledge, Conservation, Restyling and In-novation, Modena, 2006.

[25] E. Reid, Understanding Buildings: A Multidisciplinary Approach. Cambridge: The Mit Press, 1984.

[26] D. Fugazza, “Shape-memory alloy devices in earthquake engineering,” , Pavia, 2003.[27] I. V. Tahirović, Zavisnost oblika arhitektonskog objekta od statičkog sistema i mehaničkih

osobina materijala, sa posebnim osvrtom na objekte pod kupolama, doktorska disertacija. Sarajevo: Univerzitet u Sarajevu, Arhitektonski fakultet, 1982.

[28] M. Dimitrijević, Statičko konstruktivni problemi u zaštiti graditeljskog nasleđa. Beograd: Arhitektonski fakultet Beograd, 1987.

[29] A. Čaušević, M. Zečević, N. Rustempašić, L. Kudumović, “Seismic Evaluation and Recon-struction of Domes and Semi Domes in Case of Ferhat Pasha’s Mosque in Banja Luka,” in 4th Hazards & Modern Heritage International Conference, Sarajevo, 2011.

[30] Z. Sorić, Zidane konstrukcije I. Zagreb: Hrvatski savez građevinskih inžinjera, 1999.[31] E. Hadžimusić, Aseizmičke konstrukcije u visokogradnji. Sarajevo: Svjetlost, 1985.[32] J. Bothara, S. Brzev, A TUTORIAL: Improving the Seismic Performance of Stone Masonry

Buildings.: Earthquake Engineering Research Institute, 2011.[33] “EUROCODE 8 (BS EN 1998): Design of structures for earthquake resistance,” 2004.[34] A. Čaušević, M. Skoko, Historic masonry in siesmic areas - Intervetions on Ferhat-pasa’s

mosque. Kotor: CHWB, Seminar earthquake protection in historical buildings, 2005.[35] H. Bachmann, Seismic Conceptual Design of Buildings – Basic principles for engineers, ar-

chitects, building owners and authorities, Swiss Agency for Development and Cooperation Swiss Federal Office for Water and Geology, Ed. Biel: Federal Department of Foreign Affairs (DFA), Federal Department of the Environment, Transport, Energy and Communications (DETEC), 2002.

[36] L. Basarić, Građevinske konstrukcije objekata visokogradnje, III izdanje. Beograd: Naučna knjiga, 1985.

[37] A. Kolbitsch, Altbaukonstruktionen.: Springer, 1989.[38] R. Schöler, Die Eisenkonstruktionen des Hochbaues. Leipzig: B.F. Voigt, 1922.[39] H. Issel, Das Handbuch des Bautechnikers. Leipzig: B.F. Voigt, 1905.[40] Bauen in Holz und Stein E. Werner, Bauen in Holz und Stein. Berlin: Verlag Technik, 1953.[41] A. Čaušević, M. Skoko, “Causes, remedial steps, interventions and upgrading techniques

for masonry architectural heritage,” in 3rd Hazards & Modern Heritage International Conference – “Vulnerability of 20th Century Cultural Heritage to Hazards and Prevention Measures”, Leros, 2009.

[42] Z. Sorić, “Mehanička svojstva nearmiranog ziđa,” Građevinar, vol. 52, 2000.[43] P. Gavrilović, Conservation and seismic strengthening of Byzantine churches in Macedonia.

Los Angeles: Getty Conservation Institute, 2004.

329

[44] C. Riccabona, K. Mezera, Baukonstruktionslehre 5: Sanierung-Fertigbau-Fassaden.: Ricca-bona Manz, 1994.

[45] D. Smiljanić, Arhitektonske kontrukcije II, I dio, drvene konstrukcije. Sarajevo: Univerzitet u Sarajevu, 1965.

[46] H. Söhlemann, Das Tischlerhandwerk. Leipzig: Heinrich Killinger Verlagsgesellschaft, Nor-dhausen, 1936.

[47] C. Modena, “Design choices and intervention techniques for repairing and strengthening of masonry structure,” in ISCARCAH Symopsium, Mostar, 2009.

[48] A. Čaušević, N. Rustempašić, N. Kuljuh-Bolić, “Sanacija sa ojačanjem postojećih drvenih konstrukcija“,” , Bugojno, 2014.

[49] E. Hadžimusić, Metodologija obnove oštećenih objekata. Sarajevo: Univerzitet u Sarajevu, Arhitektonski fakultet, 1998/2000.

[50] A. Dusi, E. Manzoni, M. Mezzi, G. Stevens, “Seismic retrofit of masonry buildings with polymer grid,” in Proceedings of the Ninth Pacific Conference on Earthquake Engineering Building an Earthquake-Resilient Society, Auckland, 2011.

[51] D. Smiljanić, Konstruktivni elementi zgrada I. Sarajevo: Veselin Masleša, 1956.[52] A. Čaušević, M. Skoko, “Damages of masonry structures-causes detection, effects and so-

lutions,” in V Naučno/stručni simpozij sa međunarodnim učešćem „Metalni i nemetalni materijali“, Zenica, 2004.

[53] T. Herzog, J. Natterer, R. Schweitzer , M. Volz , W. Winter, Holzbau Atlas. Basel: Birkhäuser GmbH, 2003.

[54] M. Aganović, Urbana struktura stambenih naselja. Sarajevo: Zavod za ekonomsko plan-iranje, 1980.

[55] Detail, vol. 6, 1991.[56] M. Skoko, Izbor optimalnih modela konstruktivnih elemenata pri sanaciji i rekonstrukciji

objekata visokogradnje, magistarski rad. Sarajevo: Univerzitet u Sarajevu, Arhitektonski fakultet, 2004.

[57] A. Čaušević, N. Rustempašić, M. Skoko, “Destruktivne i nedestruktivne metode ispitivanja materijala kod zidanih konstrukcija,” in VII Naučno/stručni simpozij sa međunarodnim učešćem „Metalni i nemetalni materijali“, Zenica, 2008.

[58] Zbornik V. kongresa, Bled 24.-26. 4. 1990. Bled: Udruga inženjera za seizmičku gradnju Jugoslavije, 1990.

[59] Lj. Smajlović, M. Skoko, S. Miljanović, A. Čaušević, “Nadogradnja stambenih objekata,” , Zenica, 2002.

[60] A. Hadrović, Arhitektonska fizika. Sarajevo: AB Technics, Studentska štamparija Univer-ziteta, 1996.

[61] Vodič kroz energetski efikasnu gradnju. Zagreb: Ministarstvo zaštite okoliša, 2005.[62] Energetska efikasnost u zgradarstvu. Zagreb: Energetski Institut Hrvoje Požar, 2004.[63] A. Čaušević, N. Rustempašić, “Dealing with masonry minaret stability problem in case of

the Ferhat-Pasha’s Mosque Minaret,” in 8th International Masonry Conference “Inovative solutions for sustainable masonry construction”, Dresden, 2010.

[64] J. Bleih, Bauschaeden-Analyse und Vermeidung.: Fraunhofer IRB Verlag, 1990.[65] N. Bijedić, Fasadne ogradne plohe u funkciji uštede energije, doktorska disertacija. Sara-

jevo: Građevinski fakultet Sarajevo, 2009.[66] B. Chanter, P. Swallow, Building Maintenance Management. Oxford: Blackwell Publishing

Ltd, 2007.

330

[67] G. Somerville, The Design Life of Structures. Glasgow: Blackie and Son Ltd., 2004.[68] I. G. Donald, , The Fourth Dimension in Building: Strategies for Minimizing Obsolescence

Studies in Management of Building Technology. Washington, D.C.: National Academies Press, 1993.

[69] www.efnms.org.[70] www.ifma.org.[71] www.masmedia.hr.[72] M. Zečević, A. Čaušević, Rekonstrukcija Doma kulture u Kaknju, Projektna dokumentacija.,

2013.[73] M. Zečević, M. Skoko, A. Čaušević, Rekonstrukcija motela na Baščaršiji investitora Vedada

Magode, Projektna dokumentacija. Sarajevo, 2008.[74] M. Hamidović, M. Hrasnica, A. Čaušević, Rekonstrukcija Ferhat-pašine džamije u Banjoj

Luci, Projektna dokumentacija., 2002.[75] A. Čaušević, Dealing with structural stability problem in case of conservation of historic

buildings. Trst: Facolta di Architettura Universita di Trieste, UNITWIN / UNESCO Chair Pro-gramme, 2003.

[76] M. Zečević, A. Čaušević, Rekonstrukcija džamije Handanija u Pruscu, Projektna dokumen-tacija., 2005.

[77] C. Modena, M.R. Valluzzia, R. Tongini Folli, L. Binda, “Design choices and intervention tech-niques for repairing and strengthening of the Monza cathedral bell-tower,” Construction and Building Materials, vol. 16, no. 7, pp. 385–395, 2002.

[78] N. Hodžić, Z. Bušić, Rekonstrukcija hotela Central, Projektna dokumentacija. Sarajevo, 2004.

[79] Z. Uzunović, H. Dolarević, Z. Langof, Sanacija, rekonstrukcija i restauracija džamije Kekeki Sinan ili Bakarevića, Projektna dokumentacija. Sarajevo: Kantonalni zavod za zaštitu kul-turno-historijskog i prirodnog naslijeđa Sarajevo, 1997.

[80] A. Pašić, M. Skoko, A. Čaušević, Rekonstrukcija - “Mala kula” na Grdonju. Projektna doku-mentacija. Sarajevo: Opština Centar Sarajevo, 2008.

[81] M. Hadžirović, A. Čaušević, Nadziđivanje stambenog objekta u ulici Višnjik, Projektna do-kumentacija. Sarajevo, 2000.

[82] A. Čaušević, Damages of architectural building causes, effects and solutions for elimina-tion of damages. Trst: Focolta di Architectura Universita di Trieste, UNITWIN / UNESCO Chairs Programme, 2003.

[83] A. Čaušević, “Uzroci, posljedice i načini uklanjanja povreda arhitektonskih objekata,” Acta Architectonica et Urbanistica, 2004.

[84] A. Čaušević, S. Miljanović, “Teaching structural analysis,” in TEMPUS SCM C019 A04 REFORMAE, Skoplje, 2008.

[85] A. Čaušević, M. Skoko, “Repairing and conservation of the part of the walls at north fort of Jajce (Papaz tower – Banja Luka Gate),” in 9th International Congress on Heritage and Building Conservation, Sevilla, 2008.

[86] A. Čaušević, M. Hadžirović, “The structure of scaffolding and formwork for building of Ferhat-Pasha’s mosque in Banja Luka,” Acta Architectonica et Urbanistica, 2002.

[87] A. El-Attar, A. Osman, “Seismic Response of two Historical Islamic Minarets,” in Proceed-ings of the Third European Conference on Structural Control, 3ECSC, Beč, 2004.

[88] A. Carpinteri, S. Invernizzi, G. Lacidogna, “In situ damage assessment and nonlinear mod-elling of a historical masonry tower,” Engineering Structures, pp. 387-395, 2005.

331

[89] A. Čaušević, M. Hadžirović, “Protection of and Interventions on the Towers of Religious Buildings,” in Second International Conference on Heritage and History of Engineering, Las Palmas of Gran Canaria, 2007.

[90] A. Dogangun, R. Acar, H. Sezen, R. Livaoglu, “Investigation of dynamic response of masonry minaret structures,” Bulletin of Earthquake Engineering, pp. 505-517, 2008.

[91] A. Čaušević, N. Rustempašić, M. Zečević, “Facade retention in case of historical center of Sarajevo,” in 3rd Hazards & Modern Heritage International Conference – “Vulnerability of 20th Century Cultural Heritage to Hazards and Prevention Measures”, Leros, 2009.

[92] A. Čaušević, “Obnova Ferhat-pašine džamije - konstruktivna faza,” Acta Architectonica et Urbanistica, 2004.

[93] A. Čaušević, L. Kudumović, N. Rustempašić, N. Kuljuh, “Architectural Restoration in Slow Terms, Emergency and Recovery Slow: The Case of Post-War in Sarajevo,” , Wroclaw, 2012.

[94] L. Kudumović, A. Čaušević, N. Rustempašić, N. Kuljuh, “Conservation and Protection of the Bosnian Kingdom Medieval Military Fortifications and Interventions on it,” , Portsmout, 2012.

[95] A. Čaušević, L. Kudumović, N. Rustempašić, N. Kuljuh, “Sustainable Rehabilitation, Pres-ervation and Protection of Access Arch Stone Bridge at the Entrance to the medieval Old Town Korčula,” , Wroclaw, 2012.

[96] CIB General Secretariat, “Agenda 21 on Sustainable Construction,” Rotterdam, 1999.[97] A. Čaušević, N. Rustempašić, M. Zečević, “Preserving the Original System Of the Timber

Roof Structure On an Example of the Handanija Mosque in Prusac,” , Lisabon, 2011.[98] A. Čaušević, M. Hadžirović, “Rehabilitation of Ferhat-Pasha mosque in Banja Luka,” , Ze-

nica, 2004.[99] A. Čaušević, M. Hadžirović, “Primjena savremenih materijala pri intervencijama na ka-

menom ziđu u slučaju seizmičkih djelovanja,” , Zenica, 2006.[100] A. Čaušević, N. Rustempašić, “Evaluation of stability of masonry minaret in high seismicity

region,” 2012.[101] A. Čaušević, L. Kudumović, “Evaluation of Stability of Sacral and Historical Towers Depend-

ing on Seismic Zone,” in Structural Engineers World Congress (SEWC), Como, Italija, 2011.[102] Andrea Rui, “Venezia 15 campanili,” , Vianello Libri, 2006.[103] D. Aničić i dr., Zemljotresno inžinjerstvo – visokogradnja. Beograd: Građevinska knjiga,

1990.[104] B. Onouye, K. Kane, K. Kane, Statics and Strengths of Materials for Architecture and Build-

ing Construction.: Prentice Hall, 2002.[105] B. Petrović, “Odabrana poglavlja iz zemljotresnog građevinarstva,” , Beograd, 1989.[106] I. V. Tahirović, Sanacija i ojačanje tornja Sv. Luke u Jajcu. Sarajevo: Društvo građevinskih

konstruktera BIH, 1989.[107] I. V. Tahirović, A. Čaušević, Toward an analysis of the structures of Ferhat-Pasha’s mosque

in Banja Luka“. Sarajevo: Acta Architectonica et Urbanistica, 2002.[108] N. Kurto, Sarajevo MCDLXII - MCDLXCII (Sarajevo 1462.-1992.). Sarajevo: OKO, 1997.[109] D. Aničić, P. Fajfer i dr., Zemljotresno inženjerstvo. Beograd : Građevinska knjiga, 1990.[110] D. Aničić, “Hrvatski i europski pristup potresnoj otpornosti nepokretnih kulturnih dobara,”

Građevinar, vol. 52, 2000.[111] D. F. D’Ayala, “Numerical modelling of masonry structures reinforced or repaired,” in Com-

puter Methods in Structural Masonry, London, 1998, pp. 161-168.

332

[112] Z. P. Bazant D. Ferretti, “Stability of ancient masonry towers: Stress redistribution due to drying, carbonation, and creep,” in Cement and Concrete Research 36, 2006, pp. 1389–1398.

[113] E. Mulavdić, Kompromisni izbor materijala, konstrukcija i postupaka građenja stambenog objekta optimalizacijom energije na principima održivog razvoja, doktorska disertacija. Sa-rajevo: Univerzitet u Sarajevu, Građevinski fakultet, 2003.

[114] G.P. Giani, I. Iori, L. Montrasio, A. Spagnoli, S. Tagliavini , “A study on the Structural stability of the Sanvitale Castle of Fontanellato, Italy ,” , 2000.

[115] G. Fehervari, “Tower in Islamic architecture,” Alam al-Benaa 203, pp. 6-9, 1998.[116] G. Moschioni, “Labview™ Monitors The Tallest Medieval Bell Tower In Europe,” Milano,

2002.[117] H. Hrnjić, A. Čaušević, M. Skoko, Otpornost materijala. Sarajevo: Univerzitet u Sarajevu,

Arhitektonski fakultet, 2012.[118] H. Sezen, R. Acar, A. Dogangun, R. Livaoglu, “Dynamic analysis and seismic performance

of reinforced concrete minarets,” Engineering Structures, vol. 30, no. 8, pp. 2253–2264, 2008.

[119] A. Čaušević, A. Idrizbegović-Zgonić, N. Rustempašić, L. Kudumović, “From Traditional Har-mony to Contemporary Disruption,” , Firenca, 2012.

[120] National Research Council, The Fourth Dimension in Building: Strategies for Minimizing Obsolescence. Washington, D.C.: The National Academies Press, 1993.

[121] A. W. Hendry, Structural masonry, Second edition. London: Macmillan Press LTd, 1998.[122] Marcus Vitruvius Pollio, Deset knjiga o arhitekturi = De architectura libri decem. Zagreb:

Golden marketing, Institut građevinarstva Hrvatske, 1999.[123] A. Čaušević, N. Kuljuh, N. Rustempašić, “Influence of mechanical properties of materi-

als on the stability and safety of masonry sacral towers structures,” in STREMAH-12th International Conference on Structural Repairs and Maintenance of Heritage Architecture, Chianciano Terme, 2011.

[124] J. Hahamović, Š. Đonlagić-Dreca, “Materijali i konstrukcije,” Zbornik IMK-a, 1970.[125] E. Rosenbleuth, N. Newmark, Osnovi zemljotresnog inženjerstva. Beograd: Građevinska

knjiga, 1987.[126] J. Heyman, The Stone Skeleton. Cambridge: Cambridge University Press, 1995.[127] A. Nanni, “Carbon fibers in Civil Structures: Rehabilitation and New Construction,” in The

Global Outlook for Carbon Fiber 2000, Intertech, San Antonio, San Antonio, 2000.[128] J. Ambrose, Simplified design of masonry structures. New York: John Wiley and Sons Inc.,

1995.[129] Creswell and The Origins of The Minaret J. M. Bloom, “Creswell and The Origins of The

Minaret,” Muqarnas, An Annual on Islamic Art and Architecture, vol. VII, 1991.[130] M. Hrasnica, A. Čaušević, N. Rustempašić, “Structural assessment of stone masonry build-

ing from Ottoman period in Bosnia and Herzegovina,” in 2nd International Conference on Protection of Historical Constructions – Prohitech 2014, Antalya, 2014.

[131] M. Hrasnica, “Spektri odgovora za seizmičku procjenu zgrada,” Građevinar, vol. 54, pp. 657-663, 2002.

[132] M. Hrasnica, Seizmička analiza zgrada. Sarajevo: Univerzitet u Sarajevu, 2005.[133] M. Tomažević, “Protupotresna obnova postojećih zidanih građevina,” Građevinar, vol. 52,

2000.[134] J. Ambrose, Simplified design for wind and earthquake forces. New York: John Wiley and

Sons Inc., 1995.

333

[135] A. Čaušević, “Uticaj mehaničkih karakteristika materijala na stabilnost i sigurnost kon-strukcije zidanih sakralnih tornjeva,” in VIII Naučno/stručni simpozij sa međunarodnim učešćem “Metalni i nemetalni materijali”, Zenica, 2010.

[136] O. Hasanbegović, A. Čaušević, N. Kuljuh, “The Process of Generating Sap 2000 Shell Struc-tures in the Case of Historical Masonry Minarets,” in 4th Hazards & Modern Heritage In-ternational Conference, Sarajevo, 2011.

[137] A. Čaušević, N. Kuljuh, A. Damadžić, “Specifičnosti projektovanja seizmički otpornih zidanih tornjeva,” in IX Naučno/stručni simpozij sa međunarodnim učešćem „Metalni i nemetalni materijali“, Zenica, 2012.

[138] A. Čaušević, N. Rustempašić , A. Idrizbegović, L. Kudumović, “Fortification towers in Korčula, Croatia-Main and auxiliary Knight’s Tower-Sustainable conservation and protec-tion,” in WCCE-ECCE-TCCE Joint Conference 2 „Seismic Protection of Cultural Heritage“, Antalya, 2011.

[139] M. Tomažević, Zidane zgrade na potresnih območjah. Ljubljana: Univerza Edvarda Kardelja v Ljubljani, 1987.

[140] M. Zečević, A. Čaušević, N. Rustempašić, “Preservation of a traditional timber roof: the case of the Handanija mosque,” AR Arhitektura, reziskave / Architecture, Research, 2013.

[141] A. Čaušević, N. Rustempašić, M. Zečević, “Interventions on Hotel Central in Sarajevo - Be-tween Upgrading and Preservation,” in 5th Hazards & Modern Heritage International Con-ference, Sarajevo, 2013.

[142] O. Büttner, E. Hampe, Bauwerk Tragwerk Tragstruktur - Band 1 - Analyse der natürlichen und gebauten Umwelt. Berlin: Wilhelm Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften, 1977.

[143] R. Zelenika, “Metodologija i tehnologija izrade i znastvenog i stručnog djela,” , Beograd, 1988.

[144] J. Krolo i dr., “Ispitivanje mehaničkih svojstava gradiva zidanih građevina,” Građevinar, vol. 52, 2000.

[145] M. Muravljov, B. Stevanović, Zidane i drvene konstrukcije zgrada. Beograd: Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu, 1999.

[146] A. Doğangün, R. Livaoğlu, R. Acar, “A Study on Seismic Behavior of Minarets Considering Soil-Structure Interaction,” in International Earthquake Symposium, Kocaeli, 2007.

[147] A. Čaušević, M. Hadžirović, N. Rustempašić, “Ferhat Pasha’s Mosque - Rehabilitation of historic buildings in seismic areas, Keynote lecture,” in Proceedings of 2nd H&mH Confer-ence, Kos (Grčka), 2005.

[148] I. V. Tahirović, A. Čaušević, Prilog analizi razmatranja proračuna konstrukcije - Ferhat-pašine džamije u Banjoj Luci. Sarajevo: Acta Architectonica et Urbanistica, 2002.

[149] A. Čaušević, Obnova Ferhat-pašine džamije - konstruktivna faza.: Acta Architectonica et Urbanistica, 2004.

[150] I. V. Tahirović, Sanacija i ojačanje Ferhat-pašine džamije u Banja Luci. Sarajevo: Društvo građevinskih konstruktera BIH, 1986.

[151] Lebensdauer der Baustofe und Bauteile zür Harmonisierung der wirtschaftlichen Nut-zungsdauer im Wohnungsbau. Hannover: Institut für Bauforschung, Fraunhofer IRB Ver-lag, 2004.

[152] B. Chanter, P. Swallow, Building Maintenance Management, Second Edition.: Blackwell Publishing Lt, 2007.

334

Index slika

Slika br. 1 Roman forum - ostaci ......................................................................................................... 12

Slika br. 2 Assisi ................................................................................................................................... 12

Slika br. 3 Tell es-Sultan (oko 8000. god. p.n.e) [2] ............................................................................ 12

Slika br. 4 Ostaci kuće kod jezera Hullen [2] ........................................................................................ 13

Slika br. 5 Gobekli Tepe (Turska, 7500. god. p.n.e.)– neolitik [2] ......................................................... 13

Slika br. 6 Prirodno sušena opeka oko 8000. god. p.n.e. ..................................................................... 13

Slika br. 7 Mehrgarh (Pakistan, 7000. god. p.n. e.) ............................................................................. 14

Slika br. 8 Sušenje opeke na suncu ...................................................................................................... 14

Slika br.9 Velike piramide u Gizi - Giza, Egipat [3] ............................................................................... 15

Slika br.10 Keopsova piramida najveća od tri velikeegipatske piramide u Gizi (oko 2900. god.p.n.e) [3] ............................................................................................................. 15

Slika br. 11 a. Zoserova piramida (2630.god.p.n.e) ............................................................................ 15

Slika br. 11 b. Nakrivljena piramida (Faraon Sneferu, 2600.god.p.n.e) .............................................. 15

Slika br. 12 Babilonska kula – Babilon, (u okolini današnjeg Al Hillaha), Irak [3] ................................ 16

Slika br. 13 Artemidin hram – Efez (blizu današnjeg Selçuka), Turska [3] ........................................... 16

Slika br. 14 Stonehange – Wiltshire, Engleska [3] ............................................................................... 16

Slika br. 15 Aleksandrijski svjetionik - poluotok Faros, Aleksandrija, Egipat [3] .................................. 17

Slika br. 16 Mauzolej u Halikarnasu - Halikarnas (današnji Bodrum), Turska [3] ................................ 17

Slika br. 17 Viseći vrtovi Babilona – Babilon, (u okolini današnjeg Al Hillaha), Irak [3] ...................... 17

Slika br. 18 Kolos sa Rodosa – ostrvo Rodos, Grčka [3] ....................................................................... 18

Slika br. 19 Zeusov kip u Olimpiji – Grčka [3] ...................................................................................... 18

Slika br. 20 Apolonov hram u Delfima ................................................................................................ 19

Slika br. 21 Ostaci Erehtejona ............................................................................................................. 19

Slika br. 22 Ostaci Artemidinog hrama ............................................................................................... 19

Slika br. 23 Pont du Gard u Francuskoj, rimski akvadukt sagrađen oko 19.god. p.n.e. ....................... 20

Slika br. 24 Drevni antički grad Palmira u današnjoj Siriji ................................................................... 20

Slika br. 25 Koloseum u Rimu (Flafijev amfiteatar) u kome su se održavale gladijatorske borbe pred 50 000 gledatelja....................................................................................................... 20

Slika br. 26 Panteon – izgrađen kao hram za sve bogove antičkog Rima ............................................ 21

Slika br. 27 Veliki kineski zid- najveća građevina na svijetu ................................................................ 21

Slika br. 28 Izgubljeni grad Inka Machu Picchu, Peru .......................................................................... 21

Slika br. 29 Najraniji crkveni tornjevi u Evropi – Ravenna, Italija [4] .................................................. 22

Slika br. 30 Katedrala u Salisburyju (pogled sjeveroistok) i osnova [4] ............................................... 23

Slika br. 31 Velika džamija u Damasku, također poznata kao Umejadska ili Emevijska džamija, podignuta između 706. i 714. godine od strane Umayyada dinastije [4] .................................... 23

Slika br. 32 Dvostruki zid - ranija i moderna varijanta [1] ................................................................... 24

335

Slika br. 33 Bivša zgrada berze u Amsterdamu (1903), arhitekt Hendrik Berlage ............................... 24

Slika br. 34 Leeum – Samsung Museum of Art in Seoul, South Korea, Mario Botta, 2004. ................. 25

Slika br. 35 San Francisco Museum of Modern Art (SFMOMA), USA, Mario Botta/HOK, 1995. ......... 25

Slika br. 36 The cathedral of Resurrection of Évry, France, Mario Botta, 1995 ................................... 25

Slika br. 37. Vrste opečnih blokova [9] ................................................................................................ 42

Slika br. 38 Dimenzije pune austrijske opeke iz ciglane Augusta Brauna [13] ..................................... 46

Slika br. 39 Dimenzije pune opeke normalnog formata sa dozvoljenim tolerancijama [14] [13] ........ 47

Slika br. 40 Devastacija ziđa pod utjecajem vode gdje je vidljivo ispiranje spojnica i ispadanje maltera, ljuštenje opeke kao i pojava soli na opeci i malteru [13] ............................................... 47

Slika br. 41 Raznovrsni načini zidanja kamenom [1] ........................................................................... 50

Slika br. 42 Postepena devastacija kamenog zaštitnog sokla i agresivno djelovanje vode i mraza [13] ......................................................................................................................... 52

Slika br. 43 Kamena fasada objekta prije i poslije postupka pranja sa čistom vodom pod pritiskom [13] ............................................................................................................................... 53

Slika br. 44 Pravljenje i sušenje nepečene opeke od blata i slame ...................................................... 54

Slika br. 45 Oblikovanje malterskih slojeva tokom vremena [18] [19] ................................................ 55

Slika br. 46 Primjeri devastacije maltera na zidovima i fasadama pod utjecajem vode i mraza [13] ......................................................................................................................... 56

Slika br. 47 Spravljanje krečnog maltera na tradicionalni način sa gašenim krečom ........................ 59

Slika br. 48 Primjeri bondruk konstrukcije ........................................................................................... 65

Slika br. 49 Najčešće greške u drvetu [14] .......................................................................................... 67

Slika br. 50 Pomoćne komponente: spojna sredstva, spone, vješaljke, držači i ugaoni oslonci [1] ..... 68

Slika br. 51 Primjeri oksidacije - hrđanja željeznih elemenata konstrukcije-balkonskih konzola i traverzi u zidanim svodovima [13] .............................................................................................. 68

Slika br. 52 Ojačanje zida s CFRP plahtama i trakama ........................................................................ 77

Slika br. 53 Ojačanje zida s FRP šipkama ............................................................................................ 77

Slika br. 54 Andrea Palladio : Villa Almerico konstrukcija, funkcija, cjelina [25] ................................. 78

Slika br. 55 Louis Kahn Druckereigebaude (1958-1961) konstrukcija, funkcija, cjelina [25] ................ 78

Slika br. 56 Tipične krovne konstrukcije sa vezačima tipa vješaljki i stolica [13] ................................. 79

Slika br. 57 Sferna kupola- membranske sile za opterećenje kupole od vlastite težine i snijega [25] [28] ........................................................................................................................... 80

Slika br. 58 a. Pojava pukotina kao posljedica pomjeranja oslonaca .................................................. 82

Slika br. 58 b. Potporna linija luka [27] ............................................................................................... 82

Slika br. 59 Tipični oblici lukova .......................................................................................................... 82

Slika br. 60 Srednja potporna linija [25] .............................................................................................. 82

Slika br. 61 Minimalna potporna linija [25] ........................................................................................ 83

Slika br. 62 Maksimalna potporna linija [25] ...................................................................................... 83

Slika br. 63 Venecijanski tornjevi [4] [30] ............................................................................................ 84

Slika br. 64 Tipovi minareta [4] [31] .................................................................................................... 84

336

Slika br. 65 Drveni roštilj kao način temeljenja građevina - srednji vijek [25] ..................................... 86

Slika br. 66 Proračunska nosivost na poprečnu silu [30] [20] ............................................................. 90

Slika br. 67 Zidovi sa vertikalnim i horizontalnim serklažima sistema Porotherm [32] ....................... 91

Slika br. 68 Zid ojačan serklažima [9] .................................................................................................. 91

Slika br. 69 Zidanje armiranog zida i polaganje armature [1] ............................................................ 94

Slika br. 70 Primjeri armiranja zida kod slučajeva savijanja i smicanja ziđa [19] ............................... 95

Slika br. 71 Prijanjanje armaturne šipke [9] ........................................................................................ 96

Slika br. 72 Vrste sloma ziđa - a) Kao posljedica savijanja b) Kao posljedica klizanja c) Otvaranje dijagonalne pukotine u horizontalnim i vertikalnim spojnicama d) Dijagonalni lom zidnih elemenata e) Drobljenje zidnih elemenata u uglovima slika [1] ................................................ 102

Slika br. 73 Načini armiranja ziđa [20] .............................................................................................. 102

Slika br. 74 Tipične pukotine izazvane slijeganjem (tonjenjem) tla [31] ........................................... 102

Slika br. 75 Karakteristične naprsline na uglu objekta nastale usljed slijeganja [31] ........................ 103

Slika br. 76 Odvajanje bočnog, poprečnog, zida usljed seizmičkog djelovanja, zbog slabe veze zidova i međukatne tavanice ............................................................................................. 103

Slika br. 77 Krstaste pukotine u međuprozorskim stupcima u neuokvirenom ziđu izazivaju glavni napon zatezanja na koje je ziđe nerezistentno, pri seizmičkom horizontalnom opterećenju ..... 103

Slika br. 78 Sažimanja osnova po visini zgrade [31] .......................................................................... 108

Slika br. 79 Sažimanja osnova po visini zgrade [31] .......................................................................... 108

Slika br. 80 Pravilne i nepravilne dispozicije zidanih objekata [32] ................................................... 108

Slika br. 81 Pravilne i nepravilne dispozicije zidanih objekata [20] [32] ............................................ 109

Slika br. 82 Pravilne i nepravilne dispozicije zidanih objekata [20] [32] ............................................ 109

Slika br. 83 Povezivanje zida i vertikalnog serklaža [19] ................................................................... 111

Slika br. 84 Armiranje spojeva zidova u horizontalnim spojnicama [19] ........................................... 111

Slika br. 85 Osnove preporuke za dispozicije i gabarite zidanih objekata [35] .................................. 112

Slika br. 86 Karakteristični presjeci kroz objekte sa tri uzdužna nosiva zida, drvenim međuspratnim konstrukcijama, zidanim kamenim temeljnim zidovima i zidanim plitkim svodovima sa traverzama [13] ....................................................................................... 113

Slika br. 87 Cijela opeka i lomljeni komadi za zidanje pravilnih dužina i debljina zidova od pune opeke [18] [13] ............................................................................................................. 114

Slika br. 88 Primjeri sučeljavanja zidova istih i različitih debljina pod pravim uglom [18] [13] ......... 114

Slika br. 89 Primjeri sučeljavanja zidova istih i različitih debljina pod različitim uglom [18] [13] ..... 115

Slika br. 90 Primjeri zidanja stubova od pune opeke različitih dimenzija presjeka [18] [13] ............ 115

Slika br. 91 Međuspratna konstrukcija od zidanih svodova sa travezama, oslanjanje i ispune [27] [28] [13] .................................................................................................................. 117

Slika br. 92 Bordure i načini slaganja parketa [29] [13] .................................................................... 120

Slika br. 93 Primjeri slaganja stropnih greda na različite osnove objekata [29] ............................... 120

Slika br. 94 Primjeri slaganja stropnih greda na različite osnove objekata [29] [13] ........................ 121

Slika br. 95 Oslanjanje stropne grede u slučaju ako zid nema dovoljnu debljinu [29] [13] ............... 121

Slika br. 96 Sidrenje stropnih greda na vanjske nosive zidove [29] [13] ............................................ 121

337

Slika br. 97 Izmjena stropnih greda na unutrašnjim zidovima [30] [13] ........................................... 122

Slika br. 98 Izmjena stropnih greda na unutrašnjim zidovima [29] [13] ........................................... 122

Slika br. 99 Ventilacija glava stropnih greda na osloncima: a.-unutrašnja; b.-vanjska–fasadna [31] [13] ............................................................................. 122

Slika br. 100 Prodor pregradnog zida kroz stropnu konstrukciju; oslanjanje pregradnog zida na traverzu [31] [13] .......................................................................................................... 123

Slika br. 101 Izmjene stropnih greda na dimnjacima [29] [13] ......................................................... 123

Slika br. 102 Drvene tavanice sa plafonskom i podnom konstrukcijom; a.-sa gornjim pokovom; b.-sa upuštenim pokovom [27] [33] [13] ............................................. 124

Slika br. 103 Dvostruke drvene tavanice sa odvojenom plafonskom konstrukcijom [30] [33] [13] ... 124

Slika br. 104 Drveni stropovi sa vidljivim gredama i dekorativnim tavanicama [32] [13] ................. 125

Slika br. 105 Primjeri tavanica sa podvlakama [35] [29] [13] ........................................................... 125

Slika br. 106 Prikaz drvenog stropa sa unakrsnim letvama korišten za raspone preko 6 m [30] [29] [13] ............................................................................................................. 125

Slika br. 107 Strop od poluoblica, detalji spajanja i oslanjanja [31] [27] [29] [13] ........................... 126

Slika br. 108 Primjeri armirano-betonskih ploča sa traverzama [27] [13] ........................................ 126

Slika br. 109 Primjeri presjeka konzolnih stepenika; oslanjanje stepenika na traverze i podest [33] [13] ......................................................................................................... 127

Slika br. 110 Primjeri temelja rađenih od grubo priklesanog kamena u suhozidu [18] [33] [13] ...... 128

Slika br. 111 Različita profilacija istaka-vijenca na fasadi i način malterisanja pomoću šablona [37] [18] [13] .................................................................................................. 129

Slika br. 112 Najjednostavnija metoda za detekciju oštećenja je metoda “na pogled” sa otvaranjem stropnih konstrukcija i neposrednim opažanjem [13] ....................................... 143

Slika br. 113 Metoda građevinsko-tehničke endoskopije ispitivanja drvenih međuspratnih konstrukcija, pojedine faze rada i opažanje, vizuelno ili kao foto-video zapis [31] [27] [13] ..... 145

Slika br. 114 Različiti načini endoskopskog ispitivanja [13] ............................................................... 145

Slika br. 115 Instrumenti za mjerenje brzine širenja mehaničkih valova [1] ..................................... 146

Slika br. 116 Resistograf, instrument za mjerenje otpornosti na bušenje [13] .................................. 147

Slika br. 117 Instrumenti za mjerenje brzine širenja mehaničkih valova [13] ................................... 147

Slika br. 118 „Flat Jacks“ test za mjerenje stanja naprezanja u ziđu i odnos napon-dilatacija sa odgovarajućim modulom elastičnosti [1] .................................................................................. 149

Slika br. 119 Instrumenti za testiranje na test povlačenja na zatezanje i smicanje [1] ..................... 149

Slika br. 120 Metoda ispitivanja betona sklerometrom (Schmidthov čekić) ..................................... 150

Slika br. 121 Pilodyn, instrument za mjerenje površinske tvrdoće drveta [13] .................................. 150

Slika br. 122 Instrumenti za testiranje na jednoaksijalno naprezanje pritiskom koji daje vrijednost otpornosti i odnosa napon-dilatacija [1] ................................................................... 151

Slika br. 123 Testiranje „in situ“ različitih uslova zasićenja [1] .......................................................... 152

Slika br. 124 Testiranje zidova na smicanje pomoću hidrauličnih presa [41] [1] ............................... 153

Slika br. 125 Ispitivanje čvrstoće zida na savijanje [9] [1] ................................................................. 154

Slika br. 126 Testiranje zidova na smicanje pomoću hidrauličnih presa ........................................... 158

338

Slika br. 127 Testiranje zidova na pritisak pomoću hidrauličnih presa .............................................. 158

Slika br. 128 Ispitivanje zidova na pritisak, zavisnost između čvrstoće zida fz pri pritisku i čvrstoće maltera fm [1] [9] [31] .................................................................................................. 159

Slika br. 129 Ispitivanje zidova na zatezanje ..................................................................................... 160

Slika br. 130 Ispitivanje uzorka na dijagonalni pritisak [1] [19] [42] ................................................. 161

Slika br. 131 Testiranje na vibroplatformi [2] .................................................................................... 161

Slika br. 132 Testiranje uzorka zida opterećenog horizontalnim i vertikalnim opterećenjem [16] .... 163

Slika br. 133 Rezultati testiranja uzorka zida opterećenog horizontalnim i vertikalnim opterećenjem [43] ..................................................................................................................... 163

Slika br. 134 Testiranje uzorka ziđa opterećenog horizontalnim opterećenjem [32] ......................... 164

Slika br. 135 Privremena stabilizacija-detalji, L’Aquilla [47] .............................................................. 174

Slika br. 136 Privremena stabilizacija – detalji, L’Aquilla [47] ........................................................... 175

Slika br. 137 Privremena stabilizacija nakon zemljotresa, Abruzzo [46] ........................................... 176

Slika br. 138 [27] ............................................................................................................................... 177

Slika br. 139 Hatule u zidanim konstrukcijama [1] ............................................................................ 178

Slika br. 140 Oštećenja kupola nastala dejstvom horizontalnih sila [27] .......................................... 178

Slika br. 141 Oštećenja kupola nastala dejstvom horizontalnih sila [1] ............................................ 178

Slika br. 142 Oštećena zidana konstrukcija [1] .................................................................................. 179

Slika br. 143 a Intervencije na zidanimm objektima troketiranjem [28] ........................................... 180

Slika br. 143 b Sarajevska Vijećnica (podrumski zid) ......................................................................... 180

Slika br. 144 Stradanje sarajevske Vijećnice ..................................................................................... 181

Slika br. 145 Sarajevska Vijećnica prije i nakon rekonstrukcije.......................................................... 182

Slika br. 146 Intervencije sa izmjenom stubova prizemlja na primjeru sarajevske Vijećnice ............ 182

Slika br. 147 Arsenal, Venecija – detalji ojačanja konstrukcije krova [46] ......................................... 183

Slika br. 148 Kuća Alije Đerzeleza, Sarajevo- rekonstrukcija objekta; upotreba drveta pri intervencijama na zidanim objektima ....................................................................................... 183

Slika br. 149 Panjina Kula, Sarajevo- rekonstrukcija objekta; upotreba drveta pri intervencijama na zidanim objektima ....................................................................................... 184

Slika br. 150 Panjina Kula, Sarajevo - upotreba drveta pri intervencijama na zidanim objektima ... 184

Slika br. 151 Upotreba drveta pri intervencijama na zidanim objektima- ojačanje drvenih stropova [46] ............................................................................................................................. 185

Slika br. 152 Upotreba drveta pri intervencijama na zidanim objektima [46] .................................. 186

Slika br. 153 Ojačanje glava greda; A. oblaganjem talpama; B. ojačanjem valjanim profilima; nedostatak je slabljenje zida zbog povećanja oslonca grede [27] [13] ...................................... 187

Slika br. 154 Ubacivanje novih dodatnih greda uz postojeće [31] [13] ............................................. 187

Slika br. 155 Povezivanje drvene stropne konstrukcije [1] [48] [21] .................................................. 189

Slika br. 156 Oblici optimalnih formi poprečnih presjeka linijskih konstruktivnih elemenata [36] [21] ................................................................................................................... 190

Slika br. 157 Otvoreni čelični profili obloženi betonom [36] .............................................................. 190

339

Slika br. 158 Ojačanja nadvratnika i nadprozornika [1] [41] ............................................................. 190

Slika br. 159 Intervencije na montažnim dijelovima konstrukcija zidanih konstrukcija uz upotrebu čelika [21] [49] ........................................................................................................... 191

Slika br. 160 Utezanje objekta čeličnim, zategama – pojasevima [46] ............................................. 192

Slika br. 161 Utezanje objekta čeličnim, zategama – pojasevima [1] [50] ........................................ 192

Slika br. 162 Vanga Tower, Trento - Primjer utezanja objekta, detalji [46] ....................................... 193

Slika br. 163 Vanga Tower, Trento - Primjer utezanja objekta, detalji [46] ....................................... 193

Slika br. 164 Stefano Church, Monselice - Primjer utezanja objekta [46].......................................... 194

Slika br. 165 Stefano Church, Monselice - Primjer utezanja objekta [46].......................................... 194

Slika br. 166 Kontrafori u gotičkoj arhitekturi katedrala [1].............................................................. 195

Slika br. 167 Prethodno i sadašnje stanje zidanih stropova u nekim objektima [13] ........................ 196

Slika br. 168 Tehnološki postupak sanacije zidanih svodova kod slabljenja i ispadanja maltera [27] [13] ....................................................................................................... 197

Slika br. 169 Ojačanje stropa u zoni traverze sprezanjem sa betonskom gredom [31] [13].............. 197

Slika br. 170 Primjeri gdje su podgledi zidanih svodova iskorišteni u enterijeru kao estetski elemenat [13] ............................................................................................................... 198

Slika br. 171 Podupiranje postojećeg stropa čeličnim profilima na mjestima oslanjanja [13] .......... 198

Slika br. 172 Ubačeni profil koji nosi novi pregradni zid [31] [13] ..................................................... 199

Slika br. 173 Šeme ojačanja armirano-betonskih stupova; a – metalnim skeletom, b – obetoniranjem, c – proširenjem povrijeđene glave stupa, d – rasterećenjem stupa privremenim potporama [36] ............................................................. 199

Slika br. 174 Primjeri objekata koji su stradali u ratu gdje su drvene tavanice uništene požarom [13] ............................................................................................................................. 201

Slika br. 175 Aksonometrijski prikaz i presjek sprezanja stropnih greda i betona [51] ..................... 201

Slika br. 176 Laboratorijsko ispitivanje spregnute ploče drvo-beton ................................................ 202

Slika br. 177 Tehnološki postupak izvođenja ovog tipa konstrukcije ................................................. 202

Slika br. 178 Primjer izvođenja stropa u historijskom objektu i slika konstrukcije ............................. 202

Slika br. 179 Izvođenje nove spregnute tavanice; a. tip tavanice sa podvlakom, b. tip tavanice sa vidljivim gredama [51] ................................... 202

Slika br. 180 Izvođenje nove međuspratne konstrukcije umjesto uništenih drvenih tavanica; a. Betoniranje monolitne ab ploče, b. Izvođenje polumontažne tavanice sa ankerisanjem u zidove [27] [13] .......................................................................................................................... 203

Slika br. 181 Izvedene armirano-betonske tavanice umjesto uništenih drvenih tavanica [13] ......... 203

Slika br. 182 Orologio Tower, Padova – Primjer upotrebe FRP materijala [51] [47] .......................... 204

Slika br. 183 Fermo Church, Verona - Primjer upotrebe FRP materijala [47] [51] ............................. 204

Slika br. 184 Primjer upotrebe FRP materijala, Ducale Palace, Urbino [47] [51] .............................. 205

Slika br. 185 Sanacija pukotina u svodovimauz upotrebu FRP materijala [37] [13] [27] .................. 205

Slika br. 186 Načini ojačanja zidanih svodova putem sprezanja postojećeg svoda i betona [27] [13] [37] ................................................................................................................. 206

Slika br. 187 Polimer hemijska sanacija stropnih greda [27] [52] [37] [53] [13] ............................... 206

340

Slika br. 188 Polimer hemijska sanacija stropnih greda [48] ............................................................ 206

Slika br. 189 Konsolidacija greda sa malterom na bazi vještačkih smola [31] [13] [44] ................... 207

Slika br. 190 Ubacivanje traverzi koje preuzimaju opterećenje postojećeg stropa [31] [54] [13] [44] [55] .................................................................................................... 207

Slika br. 191 Izvođenje betonske ploče za prenošenje opterećenja i kao podloga za plivajući pod [31] [13] [44] [55] ................................................................................................. 208

Slika br. 192 Sprezanje stropnih greda i betonske ploče sa spojnim sredstvima [52] [53] [13] ......... 208

Slika br. 193 Sprezanje stropa od poluoblica i betonske ploče sa spojnim sredstvima [27] [37] [13] ........................................................................................................... 209

Slika br. 194 Betoniranje samonosive ab ploče preko postojeće drvene stropne konstrukcije; a. preko stropnih greda, b. preko tavanske konstrukcije [31] [13] ............................................. 210

Slika br. 195 Izvođenje nove monolitne ili polumontažne konstrukcije umjesto drvene stropne konstrukcije [27] [31] [13] [37] [44] ........................................................................................... 210

Slika br. 196 Slojevi poda u mokrim čvorovima [31] [13] [44] .......................................................... 211

Slika br. 197 Izvođenje polumontažne konstrukcije od plino betonskih elemenata .......................... 211

Slika br. 198 Proces injektiranja [1] [41] ........................................................................................... 212

Slika br. 199 Instalacija polimerne mreže sa malterisanjem iste [43] ............................................... 213

Slika br. 200 Šeme ojačanja povrijeđenih temelja; a - proširenje trakastog temelja, b - zapunjavanje cementnim rastvorom raslojenih opeka ili kamena, c - ojačanje povrijeđenog fundamenta, kao i deformisane podloge, d - proširenje temelja samca, e - eliminacija raskida u temeljima [36] [56] .............................. 214

Slika br. 201 Tilla Kari Mosque, Samarkand - povećanje površine temelja sa ciljem povećanja nosivosti temelja [1] [16] ........................................................................................................... 215

Slika br. 202 Tilla Kari Mosque, Samarkand - podužni presjek [1] [16] ............................................. 215

Slika br. 203 Tilla Kari Mosque (presjek) - povećana naprezanja u konstrukciji kao posljedica nedovoljne nosivosti temelja [1] [16] ......................................................................................... 215

Slika br. 204 Načini poboljšanja nosivosti temeljne konstrukcije [36] [56] ....................................... 216

Slika br. 205 Likvefakcija tla [1] ........................................................................................................ 220

Slika br. 206 Detalj utiskivanja mega šipova pomoću hidrauličnih presa [28] [25] ........................... 222

Slika br. 207 Ojačavanje uglova objekta u slučaju nadogradnje [1] [59] .......................................... 226

Slika br. 208 Detalji ojačanja uglova “čelikom” [1] ........................................................................... 226

Slika br. 209 a. Ugradnja vertikalnog ojačanja kod starijih objekata ................................................ 226

Slika br. 209 b. Proširenje zone angažovanja vertikalnog serklaža na fasadnom zidu na mjestu spoja sa poprečnim zidom [1] ........................................................................................ 226

Slika br. 210 Ojačanje postojećeg objekta izvedbom vertikalnih serklaža [1] ................................... 227

Slika br. 211 Nadogradnja postojećeg objekta u naselju Višnjik, Sarajevo, 2005. [1] ....................... 229

Slika br. 212 Nadogradnja postojećeg objekta u općini Centar, Sarajevo, 2013. .............................. 229

Slika br. 213 Detalj polumontažne tavanice i upotreba porobetonskih blokova za nadziđivanje postojećih objekata [1] .............................................................................................................. 231

Slika br. 214 Gubici energije kroz zidove i debljina izolacije na zidovima u EU 2001. [62] [8] .......... 243

Slika br. 215 Primjeri oštećenja fasada „demit“ fasada zbog loše izvedbe [64] [8] .......................... 246

341

Slika br. 216 Primjeri oštećenja drvenih prozora pod utjecajem vlage [64] [8] ................................. 247

Slika br. 217 Prva zgrada u Sarajevu, na Grbavici na kojoj je izvršena rekonstrukcija fasade izvođenjem termo fasade u okviru pilot projekta utopljavanja zgrada [8] ................................ 248

Slika br. 218 Gubitak toplote kod porodične kuće [62] [8] ................................................................ 248

Slika br. 219 Primjer energetskog bilansa porodične kuće pasivnih kuća [61] [8] ............................. 250

Slika br. 220 Primjer termografskog snimka stambene zgrade [65] [8] ............................................ 250

Slika br. 221 Termografski snimak unutrašnjih zidova prije i poslije utopljavanja fasade [64] [8] ... 250

Slika br. 222 Primjeri energetskog pasoša za objekte u Njemačkoj [65] [8] ...................................... 252

Slika br. 223 Primjeri uređaja Smart home kontrole [71] [8] ............................................................ 270

Slika br. 224 Prikaz situcionog rješenja s područjem intervencija [72] ............................................. 271

Slika br. 225 Objekat prije intervencija, dio gledališta i pozornice nakon urušavanja krova [72] ..... 272

Slika br. 226 Pogled na pozornicu i galeriju gledališta tokom radova; Objekat neposredno nakon urušavanja [72] .......................................................................................................................... 273

Slika br. 227 Prikaz intervencija [72] ................................................................................................. 273

Slika br. 228 Podužni presjek kroz objekat [72] ................................................................................. 274

Slika br. 229 Intervencija proširenja galerije objekta, intervencija na fasadi objekta [72] ............... 274

Slika br. 230 Novoprojektovana konstrukcija krova 3D [72] ............................................................. 275

Slika br. 231 Novoprojektovana konstrukcija krova - Detalj nosača krovne konstrukcije [72] .......... 275

Slika br. 232 Novoprojektovana konstrukcija krova - Detalj nastavka nosača krovne konstrukcije [72] ........................................................................................................................ 276

Slika br. 233 Foaje objekta u kojem je planirano proširenje galerije [72] ......................................... 276

Slika br. 234 Novoprojektovana konstrukcija galerije [72] ................................................................ 277

Slika br. 235 Ojačanja temelja i nosivih zidova objekta [72] ............................................................. 278

Slika br. 236 Utjecaji u temeljima [72] .............................................................................................. 279

Slika br. 237 Stanje istočne fasade [72] ............................................................................................ 279

Slika br. 238 Novoprojektovani izgled istočne fasade [72] ................................................................ 280

Slika br. 239 Prikaz novoprojektovane kabine za projekcije [72] ....................................................... 280

Slika br. 240 Ploča je je oslonjena na zid i nišama dobivenim „uštemavanjem“ za 15 cm. Veza sa zidovima je izvedena ispuštanjem ankera iz ploče prema detalju [73] ......................... 282

Slika br. 241 Presjek - stanje prije intervencija [73] .......................................................................... 282

Slika br. 242 Karakteristična etaža- postojeće i novoprojektovano stanje [73] ................................. 283

Slika br. 243 Karakteristična etaža- postojeće i novoprojektovano stanje [73] ................................. 284

Slika br. 244 Karakteristična etaža - postojeće i novoprojektovano stanje [73] ................................ 285

Slika br. 245 Peta fasada [73] ........................................................................................................... 285

Slika br. 246 Poprečni presjek objektasa prikazom provedenih intervencija [73] ............................. 286

Slika br. 247 Ferhad-pašina džamija Banjoj Luci [41] ....................................................................... 287

Slika br. 248 [41] ............................................................................................................................... 288

Slika br. 249 Aksonometrijski prikaz konstrukcije Ferhad-pašine džamije [74] ................................. 288

342

Slika br. 250 Naponi u glavnoj kupoli dobiveni FEM analizom-SAP2000 [28] [50] ............................ 289

Slika br. 251 Prijedlog rješenja utezanja kupole [42] [28] ................................................................ 289

Slika br. 252 Naponi u polu-kupoli dobiveni FEM analizom-SAP2000 [42] [50] ................................ 290

Slika br. 253 Armatura iznad otvora [42] .......................................................................................... 291

Slika br. 254 Tradicionalno zidanje zidova od kamena [1] ................................................................ 292

Slika br. 255 a. Detalj postojećih temelja džamije, vide se hrastovi mikrošipovi ............................... 292

Slika br. 255 b. Temelj minareta ........................................................................................................ 292

Slika br. 256 3D model džamije i izgled džamije prije miniranja [74] ................................................ 293

Slika br. 257 FRP sistem vertikalne i horizontalne FRP trake [74] ..................................................... 293

Slika br. 258 Tradicionalna intervencija – vertikalne i horizontalne armaturne šipke [74] ............... 294

Slika br. 259 Munara– 3D AutoCAD model, SAP2000 V12 model i presjek [4] [75] ......................... 294

Slika br. 260 Radovi na rekonstrukciji džamije tokom 2012. godine ................................................. 294

Slika br. 261 Plan konstrukcije Ferhad-pašine džamije [41] [50] ....................................................... 295

Slika br. 262 Osnova krovne konstrukcije [77] [76] ........................................................................... 297

Slika br. 263 Presjeci kroz krovnu konstrukciju [77] .......................................................................... 298

Slika br. 264 Handanija džamija, Prusac – 3D presjek kroz krovnu konstrukciju [77] [76] ............... 299

Slika br. 265 Handanija džamija, Prusac – osnova krovne konstrukcije [77] [76]............................ 299

Slika br. 266 Handanija džamija, Prusac – osnova krovne konstrukcije [77] [76] ............................ 300

Slika br. 267 Handanija džamija, Prusac – detalj krovne konstrukcije – presjek [76] ....................... 300

Slika br. 268 Handanija džamija, Prusac – detalj krovne konstrukcije – presjek [76] ....................... 301

Slika br. 269 a Oštećenja nosivih zidova i nosivih drvenih elemenata [76] ...................................... 301

Slika br. 269 b Oštećenja nosivih zidova i nosivih drvenih elemenata [76] ....................................... 302

Slika br. 270 Oštećenja minareta [76] ............................................................................................... 302

Slika br. 271 Statički proračun minareta - model i rezultati [4] ........................................................ 303

Slika br. 272 Handanija džamija tokom rekonstrukcije i nakon završetka ......................................... 303

Slika br. 273 Hotel Central sa starih razglednica ............................................................................... 305

Slika br. 274 Hotel Central – originalni nacrti ................................................................................... 306

Slika br. 275 Stanje objekta prije rekonstrukcije ............................................................................... 306

Slika br. 276 Izvođenje radova tokom 2005. godine [47] [48] .......................................................... 307

Slika br. 277 Projekat rekonstrukcije – presjeci [78] .......................................................................... 308

Slika br. 278 Novi detalji [78] ............................................................................................................ 308

Slika br. 279 Rekonstrukcija minareta – detalji veza [79] .................................................................. 310

Slika br. 280 Shema injektiranja minareta [79] ................................................................................. 310

Slika br. 281 Minaret prije i nakon intervencije [79] ......................................................................... 311

Slika br. 282 Osmatranje pukotina [79] ............................................................................................ 311

Slika br. 283 Stanje objekta nakon ratnih razaranja [80] .................................................................. 312

Slika br. 284 Unutrašnjost objekta prije intervencija [80] ................................................................. 313

343

Slika br. 285 3D model ...................................................................................................................... 313

Slika br. 286 Poprečni presjek novoprojektovanog stanja [80] ......................................................... 314

Slika br. 288 Osnove objekta [80] ..................................................................................................... 315

Slika br. 289 Planovi konstrukcija iznad prizemlja i iznad kata [80] .................................................. 316

Slika br. 290 Konstrukcija iznad kata [80] ......................................................................................... 317

Slika br. 291 Konstruktivni detalji nosača krovne konstrukcije [80] .................................................. 318

Slika br. 292 Novoprojektovano stanje - jugozapadna fasada [81] .................................................. 321

Slika br. 293 Stanje objekta prije nadziđivanja- jugozapadna fasada [81] ....................................... 321

Slika br. 294 Karakteristična etaža postojećeg objekta [81] ............................................................. 322

Slika br. 295 Osnova nadogradjene etaže [81] ................................................................................. 322

Slika br. 296 Plan konstrukcije [81] ................................................................................................... 323

344

Index tabela

Tabela 1. Pretpostavljeni vijek trajanja pojedinih konstruktivnih sistema i materijala [5] ................. 29

Tabela 2. Upotrebni tehnički životni vijek pojedinih funkcionalnih elemenata objekta prikazan kod pet različitih scenarija korištenja [6] ....................................................................... 30

Tabela 3. Prosječan vijek trajanja građevinskih elemenata i komponenti u tehničkom smislu [6] [7] ................................................................................................................................ 33

Tabela 4. Prosječni predviđeni vijek trajanja građevine za određeni tip konstrukcije [5] ................... 39

Tabela 5. Zahtjevi koji grupe zidnih elemenata moraju ispuniti prema Eurokodu 6 [11] .................... 43

Tabela 6. Vrijednosti faktora oblika d (napomena: dozvoljena je linearna interpolacija) [9] ............. 44

Tabela 7. Karakteristične vrijednosti mehaničkih svojstava zida u [N/mm2] [1] [11] ......................... 45

Tabela 8. Procenat upijanja vode za sve marke mora iznositi u prosjeku minimalno 8% (fasadne 6 % minimalno, 16 % maksimalno) [1] [12] .................................................................. 46

Tabela 9. Osnovne karakteristike kamena dobrog i slabijeg kvaliteta [15] ......................................... 49

Tabela 10. Marke maltera za zidanje prema bosanskohercegovačkim standardima BAS ISO 3893:2002 ...................................................................................................................... 58

Tabela 11. Marke i volumenski sastav maltera prema EC 6 [20] ........................................................ 60

Tabela 12. Propisane marke maltera prema seizmičkim zonama [11] ............................................... 61

Tabela 13. Nominalne marke elemenata za zidanje – čvrstoće na pritisak [11] ................................ 61

Tabela 14. Odnos procenta vlažnosti drveta u odnosu na vrstu građe [13] ....................................... 66

Tabela 15. Trajnost nekih vrsta drveta [14] ........................................................................................ 67

Tabela 16. Kompozitni materijali poređeni sa metalima [23] ............................................................. 75

Tabela 17. Koeficijenti nejednolike podjele smičućih napona cementne obloge, armature i zida ...... 93

Tabela 18. Maksimalna spratnost za različite stepene seizmičnosti različitih tipova zidanih konstrukcija prema našim propisima i prema Eurokodu 6 (vrijednosti date u zagradi) [11] ........ 95

Tabela 19. Minimalne debljine zidova prema EC 8 [33] [34] ............................................................ 109

Tabela 20. Ekonomične dimenzije presjeka, odnosno širine (a) i visine (b) greda za drvene međuspratne konstrukcije zgrada [36] ...................................................................................... 118

Tabela 21. Najčešće korišteni materijali za ispune u drvenim međuspratnim konstrukcijama [13] . 119

Tabela 22. Raspodjela oštećenja na objektima prema značaju [39] ................................................. 140

Tabela 23. Raspodjela oštećenja prema vrstama objekata [39] ....................................................... 140

Tabela 24. Defekti povezani sa vlagom [39] ..................................................................................... 141

Tabela 25. Ravni sloma maltera i zidnog elementa [34] ................................................................... 155

Tabela 26. Čvrstoća na smicanje nearmiranog ziđa bez aditiva ....................................................... 157

Tabela 27. Okvirne vrijednosti modula stišljivosti Esza nevezana tla [1] ........................................... 218

Tabela 28. Okvirne vrijednosti modula stišljivosti Es za vezana tla [1] .............................................. 218

Tabela 29. Facility Management u životnom ciklusu jednog objekta [70] [8] .................................. 268

Tabela 30. Aktivnosti FM menadžera u pojedinim fazama životnog ciklusa objekta [70] [8] ........... 269

Tabela 31. Periodi oscilovanja minareta ........................................................................................... 304

345

Index grafikona

Grafikon 1. Tehnički životni vijek objekta [3] ...................................................................................... 27

Grafikon 2. Funkcionalni životni vijek objekta [3] .............................................................................. 28

Grafikon 3. Ekonomski životni vijek objekta [3] .................................................................................. 28

Grafikon 4. Tehnički i upotrebni vijek trajanja pojedinih građevinskih elemenata [3] ........................ 30

Grafikon 5. Linearna metoda sračunavanja istrošene vrijednosti objekta [8] .................................... 36

Grafikon 6. Kvadratna metoda sračunavanja istrošene vrijednosti objekta [8] .................................. 37

Grafikon 7. Ungrova metoda sračunavanja istrošene vrijednosti objekta [8] ................................... 37

Grafikon 8. Dijagrami σ-ε zidnih elemenata, zidova i maltera [9] ...................................................... 40

Grafikon 9. Odnos postotka vlage u odnosu na dužinu potapanja u minutama [9] ........................... 44

Grafikon 10. Osobine materijala......................................................................................................... 74

Grafikon 11. Dijagram napon – dilatacija [24] [16] ............................................................................ 75

Grafikon 12. Efekat superelastičnosti SMAD-a. Na kraju ciklusa opterećenje - rasterećenje ABC sa konstantnom temperaturom, materijal ima rezidualne deformacije koje se „poništavaju” tokom termalnog ciklusa CDA [24] ....................................................................... 76

Grafikon 13. Opći oblik dijagrama σ-ε, napon-dilatacija za nearmirane zidove [19] ......................... 88

Grafikon 14. Radni dijagram zida od opeke [19] ................................................................................ 88

Grafikon 15. Radni dijagram zidova od opeke zidanih raznim materijalima [19] ............................... 89

Grafikon 16. Opći oblik dijagrama napon-dilatacija za armirane zidove [9] ...................................... 96

Grafikon 17. Radni dijagram zida sa elementima od pečene gline [9] ............................................... 97

Grafikon 18. Ovisnost između čvrstoće zida pri pritisku i čvrstoće maltera [9] ................................... 97

Grafikon 19. Proračunski dijagram napon-dilatacija za čelik za armiranje [20] ................................. 97

Grafikon 20. Granična nosivost za centrično i ekscentrično vertikalno opterećenje [9] ...................... 98

Grafikon 21. Ziđe sa vertikalnom rubnom armaturom [9] .................................................................. 98

Grafikon 22. Dimenzije pravougaonih greda i poluoblica (širina i visina) u ovisnosti od dubine krila zgrade, tj. raspona [27] [13] .................................................................................. 119

Grafikon 23. Šema radova na rekonstrukciji, sanaciji i ojačanju teško oštećenih značajnih o bjekata [1] .................................................................................................................................. 166

Grafikon 24. Zidani objekti bez armirano-betonskih vertikalnih (i horizontalnih) serklaža [1] [59] .. 225

Grafikon 25. Glavni faktori koji utječu na unutrašnji kvalitet zraka [8] ............................................ 239

Grafikon 26. Potrebna količina svježeg zraka za ventilaciju prostorije u funkciji specifičnog volumena i intenziteta mirisa [60] [8] ..................................................................... 239

Grafikon 27. Potrebna količina svježeg zraka za ventilaciju prostorije u funkciji sadržaja CO2 u zraku prostorije i metaboličkog stanja čovjeka [60] [8] ................................................... 240

Grafikon 28. Potrošnja energije u pojedinim granama privrede [61] [8] .......................................... 241

Grafikon 29. Specifične toplinske potrebe objekata od starih kuća do savremenih pasivnih kuća [61] [8] ................................................................................................................. 241

Grafikon 30. Upotreba termoizolacije u novim objektima u nekim zemljama Evrope [63] [8] ......... 244

346

Grafikon 31. Podjela energetske učinkovitosti na klase od A do I i izračunate vrijednosti potrošnje energije u kWh/(m2a) na godišnjem nivou [62] [8] ................................................... 251

Grafikon 32. Generisanje zadataka na održavanju objekata [66] [8] ............................................... 259

Grafikon 33. Odnos tehničkog pokazatelja i pokazatelja korištenja pojedinih građevinskih elemenata u životnom ciklusu obj. [3] [8] .................................................................................. 260

Grafikon 34. Propadanje i održavanje objekta kroz vrijeme [67] [8] ................................................ 260

Grafikon 35. Propadanje objekta bez održavanja [68] [8] ................................................................ 260

Grafikon 36. Propadanje i održavanje objekta kroz vrijeme [68] [8] ................................................ 261

Grafikon 37. Propadanje i održavanje objekta kroz vrijeme [68] [8] ............................................... 261

Grafikon 38. Propadanje i održavanje objekta kroz vrijeme [68] [8] ................................................ 262

Grafikon 39. Faktori koji utječu na kvalitet i performanse objekta u cjelini [68] [8] ......................... 264

Grafikon 40. Očekivani životni vijek trajanja pojedinih građevinskih elemenata objekta [6] [8]...... 264

Grafikon 41.Ovisnost građevinske usluge i vijeka trajanja objekta [6] [8] ....................................... 265

Grafikon 42. Odnos troškova održavanja, popravki i oštećenja tokom životnog vijeka objekta [3] [8] .................................................................................................................. 266

Grafikon 43. U fazi eksploatacije FM menadžer upravlja objektom i koordinira razmjenu informacija između sudionika [69] [8] ....................................................................................... 267