P2-0185 — Zaključno poročilo
1.
Uvajanje standarda Evrokod 8 v Sloveniji

Evrokod 8 je evropski in slovenski standard za projektiranje potresnoodpornih konstrukcij. P. Fajfar zastopa Slovenijo v tehničnem odboru CEN, ki je odgovoren za Evrokod 8 (CEN/TC250/SC8). Raziskovalna skupina je prispevala k razvoju standarda na evropski ravni in opravila skoraj celotno delo, potrebno za formalno in dejansko izvajanje standarda v Sloveniji. Med drugim je izvedla dva aplikativna projekta, ki ju je financiral ARSO – Urad za seizmologijo in geologijo, ki sta imela cilj prispevati k hitri in uspešni uveljavitvi novega standarda v praksi. Eden od projektov (COBISS.SI-ID 5223265) je obravnaval 1.del Evrokoda 8, ki se nanaša na nove stavbe, drugi projekt (COBISS.SI-ID 4796001) pa je obravnaval 3.del standarda, ki je namenjen ocenjevanju in prenovi obstoječih stavb. Pripravili smo tudi priročnik za potresnoodporno projektiranje gradbenih konstrukcij po standardu Evrokod 8 (241 strani), ki obsega pregled in razlago teoretičnih osnov standarda Evrokod 8, komentarje posameznih členov in nekaj primerov uporabe standarda. Priročnik predstavlja del priročnika za projektante, ki obravnava celotno skupino Evrokod standardov. Izdala ga je Inženirska zbornica Slovenije. Ker je Slovenija prva država, kjer je uporaba novih standardov Evrokod obvezna in ker zato ni (bilo) na razpolago ustrezne tuje literature, predstavlja priročnik nepogrešljivo orodje za uspešno uporabo standardov Evrokod v praksi.

F.31 Razvoj standardov

COBISS.SI-ID: 4746081
2.
Smernice za projektiranje stikov v montažnih armiranobetonskih konstrukcijah na potresnih območjih

Montažna gradnja je med najbolj pomembnimi vejami gradbeništva, saj se samo v Evropi vsako leto zgradi okoli 50 milijonov kvadratnih metrov montažnih hal. Njihov odziv pri potresni obtežbi je bil še do nedavnega slabo raziskan. Zaradi pomanjkanja ustrezne metodologije so ocene potresnega tveganja za montažne hale temeljile predvsem na inženirskem občutku. Ker so se med seboj močno razlikovale, je to oviralo razvoj predpisov in načrtovanje zaščitnih ukrepov ter ukrepov po potresu. Predvsem pa je pomanjkljivo znanje zahtevalo ekstremno konservativnost pri projektiranju. Zato so prve verzije Evrokoda 8 predpisovale zelo stroge zahteve za projektiranje montažnih konstrukcij, postopki projektiranja pa so bili pomanjkljivi in zelo konservativni. To je močno ogrozilo konkurenčnost in obstoj tega zelo pomembnega segmenta gradbene industrije. V okviru dveh zaključenih in enega tekočega evropskega projekta smo raziskovalne inštitucije tesno sodelovale z industrijo, kar je pripomoglo k številnim pomembnim praktičnim rezultatom in izboljšanju konkurenčnosti montažne gradnje in z njo povezane industrije. Rezultati raziskav, pridobljeni v okviru prvega projekta (PRECAST) so omogočili racionalno projektiranje industrijskih montažnih stavb z močnimi stiki in posredovali merljivi dokaz, da je možno doseči primerno stopnjo potresnega tveganja tudi z bistveno bolj ekonomičnim projektiranjem (COBISS.SI-ID 4725089). Ti rezultati in ugotovitve so botrovale prvim pomembnim spremembam Evrokod 8 standarda, ki so montažno gradnjo spet naredile bolj konkurenčno. V naslednjem projektu (SAFECAST) so raziskave bile usmerjene predvsem na obnašanje stikov med konstrukcijskimi elementi. Tretji, tekoči projekt (SAFECLADDING) pa je usmerjen predvsem v raziskave obstoječih stikov panelov in glavne konstrukcije, njihovi potresni zaščiti in razvoju novih vrst stikov, ki so bolj primerni za potresna območja. Ti se običajno niso projektirali na vpliv potresne obtežbe. Pri zadnjih potresih v severni Italiji (Bournas et al, 2013) pa so mnogi bili porušeni in so povzročili ogromno direktno in posredno škodo. Eden izmed najbolj pomembnih rezultatov obsežnih preteklih raziskav je publikacija (COBISS ID: 6518881), ki vsebuje smernice za praktično projektiranje konstrukcijskih elementov in nekaterih tipov stikov, večinoma med stebri in gredami. Takšne smernice prej niso obstajale in ti stiki (ki so odločilni za potresno varnost) so se redko eksplicitno projektirali. Na podlagi teh smernic se načrtujejo nadaljnje relevantne izboljšave standardov Evrokod 8. Še zlasti veliko zanimanja so projektanti in izvajalci armirano betonskih montažnih konstrukcij pokazali za nov postopek projektiranja mozničnih stikov, ki so najbolj pogosta vrsta stikov v tej vrsti konstrukcij. Novi postopek projektiranja smo razvili na osnovi obsežnih eksperimentalnih in analitičnih raziskav. Lahko rečemo, da bo bistveno pripomogel predvsem k izvedljivosti mozničnih stikov, saj so bili postopki, ki so se pred tem uporabljali za njihovo projektiranje, zelo konzervativni, in je lahko bila ocenjena vrednost nosilnosti tudi tri do štirikrat manjša od realne vrednosti. Glede na veliko pomanjkanje znanja pred omenjenimi projekti in kompleksnost potresnega odziva industrijskih hal (še posebej stikov), so potrebne nadaljnje raziskave. To še posebej velja za primer stikov fasadnih panelov in konstrukcije. Njihov potresni odziv raziskujemo v okviru tekočega projekta. Opravili smo eksperimentalne raziskave tipičnih stikov, s katerimi smo pojasnili osnovne mehanizme odziva in njihovo kapaciteto pri ciklični obtežbi, kar je bila pred eksperimenti popolna neznanka. Na osnovi teh raziskav smo zasnovali tudi učinkovite sisteme za preprečitev porušitve fasadnih panelov s pomočjo potresnih pridrževalcev različnih vrst. Trenutno razvijamo postopke za oceno potresnih zahtev v pridrževalcih in analiziramo njihov vpliv na odziv celotne konstrukcije.

F.31 Razvoj standardov

COBISS.SI-ID: 6518881
3.
EU-CHIC: Evropska izkaznica kulturne dediščine - v smeri izpopolnjenega pristopa k dokumentiranju kulturne dediščine

V okviru vsebinskega področja za kulturno dediščino pri Evropski gradbeni tehnološki platformi, (ECTP FACH), ki ga od leta 2004 koordinira Roko Žarnić, se je izoblikovalo mnenje o potrebi po usklajenem pristopu k dokumentiranju evropske kulturne dediščine. Tako je prišlo do razpisa v FP7 za raziskave na tem področju. Skupina 12 partnerjev iz 11 držav, Slovenije, Avstrije, Belgije, Hrvaške, Češke Republike, Nemčije, Grčije, Izraela, Italije, Poljske in Španije, ki jo je v obliki projektnega konzorcija ustanovil in nato vodil Roko Žarnić, je uspela na razpisu s projektom pod naslovom EU-CHIC: Evropska izkaznica kulturne dediščine. Konzorcij je v okviru projekta razvil sistem za zbiranje in shranjevanje podatkov o objektih nepremične kulturne dediščine v evropskih in sosednjih deželah. Sistem je predstavljen na aktivni spletni strani www.eu-chic.eu. Predlagan je obrazec za vnos podatkov o grajeni dediščini v angleščini, navodila za pripravo podatkov pa so objavljena v 13 jezikih: angleščini, arabščini, češčini, francoščini, grščini, hebrejščini, hrvaščini, italijanščini, nemščini, poljščini, ruščini, slovenščini in španščini. Na spletni strani je objavljeno povabilo za uporabo vprašalnika in tako nastaja zbirka podatkov o objektih grajene dediščine. Z zaključkom projekta leta 2012 se zbiranje podatkov in nadaljnji razvoj kartice niso ustavili. V okviru potekajočega projekta INTERREG IVC HISTCAPE - Historical Assets and Related Landscape se sistem EU-CHIC uporablja kot primer dobre prakse in se uvaja v uporabo pri 12 partnerjih projekta, ki predstavljajo regionalne organizacije na področju varovanja kulturne dediščine in ki niso bili partnerji projekta EU-CHIC. Poleg tega, Roko Žarnić, ki je od leta 2013 član Svetovalne skupine Obzorij 2020, Družbenega izziva 5: Klimatski vplivi, okolje, učinkovitost virov in surovine in pokriva področje strateškega načrtovanja raziskav na področju kulturne dediščine, koristi izkušnje, pridobljene z vodenjem ECTP FACH in EU CHIC.

D.01 Vodenje/koordiniranje (mednarodnih in domačih) projektov

COBISS.SI-ID: 6201441
4.
Sodelovanje z jedrsko elektrarno Krško (NEK) pri reševanju na področju potresne varnosti

Raziskovalna skupina, ki se na FGG ukvarja s potresnim inženirstvom, že dolga leta uspešno sodeluje z NEK pri reševanju problemov povezanih s potresno varnostjo objektov NEK in njihove opreme. Med drugim smo vodili mednarodna konzorcija za pripravo dveh obsežnih študij reevaluacije potresne nevarnosti na lokaciji NEK. V zadnjih letih je največ dela povezanega z neodvisnimi pregledi projektov v sklopu modernizacije NEK, ki se nanašajo na potresno varnost. Po nesreči v jedrski elektrarni Fukushima na Japonskem je bila preverjena varnost vseh jedrskih elektrarn v EU z uporabo celovite in pregledne ocene tveganja ("stresni testi"). V okviru te akcije je NEK avgusta 2011 pripravil posebno začasno varnostno poročilo. Naša raziskovalna skupina je opravila neodvisno oceno dokumenta Ovrednotenje varnostnih rezerv pri potresnih in poplavah, ki predstavlja osnovo za del NEK-ovega varnostnega poročila. Kritično smo pregledali poročilo NEKa in zahtevali znatne spremembe prvotnega poročila, zlasti v zvezi z obravnavo potresnega tveganja. Po nekaj iteracijah je NEK pripravil končno poročilo, ki je bilo odobreno s strani ocenjevalcev. V letu 2013 smo pregledali več projektov, ki jih je izvedla firma iz ZDA. Projekti vsebujejo določitve etažnih spektrov in pomikov konstrukcije za vse objekte nuklearnega otoka pri povišanih potresnih obremenitvah (maksimalni pospešek tal 0.6g, 0.7g in 0.8g). Etažni spektri in pomiki so bili izračunani tudi za objekt za zajem servisne vode (Essential Service Water Intake Structure – ESWIS) in za nov objekt za nov dizelski generator. Povzetek metod analize in dobljeni rezultati so bili vnešeni v novo verzijo varnostnega poročila. V okviru pregleda smo neodvisno od izvajalcev analize izdelali matematični model objektov nuklearnega otoka in novega objekta za dizelski generator in opravili več neodvisnih kontrolnih analiz. Pripravljenih je bilo več poročil o pregledih, od katerih so samo nekatera vnešena v COBISS (COBISS.SI-ID 6465377, 6466401, 6465889, 6465633, 6466657, 6466145, 6466913). Delo, ki ga je opravila raziskovalna skupina, prispeva k potresni varnosti NEKa. Odgovornega dela ne bi mogli kvalitetno opraviti brez znanja, pridobljenega pri raziskavah na področju potresnega inženirstva. Za še uspešnejše sodelovanje se je NEK na naš predlog odločil, da zaposli D.Celarca, ki je leta 2012 v okviru naše raziskovalne skupine kot mladi raziskovalec končal usposabljanje za doktorat. D.Celarec bo imel v NEK odlično priložnost uporabiti znanje pridobljeno pri doktorskem študiju. B.Brozovič, ki je tudi bil "mladi raziskovalec" v naši skupini in doktoriral leta 2013, trenutno dela v okviru podoktorskega projekta 'Razvoj postopka na osnovi verjetnostnega pristopa za potresnoodporno projektiranje objektov pomembnih za jedrsko varnost' v sodelovanju z NEK. Člani raziskovalne skupine so sodelovali tudi pri analizi obstojnosti inženirskih pregrad in transportnih mehanizmov skozi te pregrade za načrtovano odlagališče nizko in srednje radioaktivnih odpadkov v okviru projekta, ki ga je financirala Uprava Republike Slovenije za jedrsko varnost, in v okviru V2-0554 CRP projekta.

F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso

COBISS.SI-ID: 6465377
5.
Mednarodni delavnici in izdani knjigi

Organizirali smo mednarodno delavnico z naslovom »Protection of built environment against earthquakes« (Ljubljana, 27.-28. August 2010, http://ice4risk.slo-projekt.info/workshop/). Delavnice se je poleg 15 vabljenih raziskovalcev z uglednih univerz in inštitutov udeležilo tudi približno enako število domačih raziskovalcev. Razprava je bila usmerjena predvsem na problematiko s področja potresnega tveganja, tako za širša območja kot tudi za specifične konstrukcijske sisteme kot so, na primer, zidane, armiranobetonske in jeklene konstrukcije. Razširjeni in recenzirani članki so predstavljen v knjigi s 338 stranmi, ki jo je založila založba Springer. Vodja delavnice in urednik knjige je M.Dolšek. Skupaj z Kalifornijsko univerzo v Berkeleyu smo organizirali mednarodno delavnico Performance Based Seismic Engineering – Vision for an Earthquake Resilient Society, Bled, 24.-27. Junij 2011, http://bled4.si/). Rezultat prejšnjih delavnic na Bledu (1992 , 1997 , 2004), ki sta jih organizirala P.Fajfar in H.Krawinkler ( Stanford University ), so bile veliko citirane knjige, ki sovsebovale vizijo za prihodnji razvoj potresnega inženirstva, kot so jo videli vodilni raziskovalci na področju. Delavnica v letu 2011, ki sta jo vodila M.Fischinger in B.Stojadinović ( Kalifornijska univerza v Berkeleyju ), je temeljila na izkušnjah, pridobljenih med nedavnimi naravnimi katastrofami in je dala nove ideje in začrtala prihodnje trende, ki bodo sledili nedavnemu preboju na kontroliranem obnašanju osnovanega potresnega inženirstva v raziskave in prakso. Delavnica v letu 2011 se je poleg izbranih domačih udeležencev udeležilo 33 vabljenih tujih strokovnjakov, ki sodijo v svetovni vrh na področju potresnega inženirstva . Udeleženci so razvili skupno globalno vizijo za potresno inženirstvo in potresno upravljanja s tveganji . Izdana je knjiga ( ISBN 978-94-017-8875-5 , M. Fischinger , urednik, 496 p), ki je izšla leta 2014 pri založbi Springer [COBISS.SI-ID 2062695]. Knjiga ponuja odgovore na ključna vprašanja v današnjem potresnem inženirstvu. " Kakšne spremembe je v projektantsko prakso prineslo na kontroliranem obnašanju osnovano potresno inženirstvo? projektiranja so bili , ki jih prinaša na podlagi uspešnosti potresnega inženirstva ? Katere so ključne potrebe za prihodnji napredek? Katere ukrepe je treba sprejeti, da se odzovemo na te potrebe ?" Ključni odgovor je, da morajo raziskovalne interesi preseči ozke tehnične vidike in da bi morala potresna vzdržljivost (sposobnost povratka na normalne pogoje) družbe kot celote postati bistveni del procesa planiranja in projektiranja. Knjiga je še posebej pomembna za vse tiste, ki delajo v zavarovalnicah, vladnih službah, civilni zaščiti in agencijah za zaščito in reševanje. Obe delavnici in knjigi pomenijo priznanje rezultatom raziskovalne skupine in predstavljajo promocijo Slovenije, potresnega inženirstva v Sloveniji in Univerze v Ljubljani v svetu. Mladi domači raziskovalci so navezali stike z najvidnejšimi raziskovalci s področja potresnega inženirstva s celega sveta.

C.01 Uredništvo tujega/mednarodnega zbornika/knjige 

COBISS.SI-ID: 5526113