Raziskovalna skupina je močno aktivna pri aplikaciji raziskovalnih rezultatov. Pridobljeno znanje je bilo uporabljeno za veliko pomembnih specifičnih objektov. Vendar je taka uporaba za posamezen objekt tipično samo ena. Če pa izboljšamo standard (še zlasti na evropskem nivoju), je uporaba mnogokratna in se njena korist multiplicira. Zato sodimo, da je konstantna aktivna udeležba več članov skupine pri razvoju evropskih standardov za konstrukcije Eurocodes (EC) in predvsem dela EC8 (Projektiranje potresno odpornih konstrukcij), kot tudi pri njihovem uvajanju in aplikaciji v Sloveniji, med najpomembnejšimi rezultati skupine. Raziskovalna skupina je v preteklosti bistveno prispevala, da je Slovenija kot prva država v Evropi sprejela Evrokode kot nacionalni predpis/zakon. Takoj po uveljavitvi standarda smo pripravili priročnik za potresnoodporno projektiranje gradbenih konstrukcij po EC8 (241 strani), ki obsega pregled in razlago teoretičnih osnov EC8, komentarje posameznih členov in primere uporabe. V letu 2017 je bila pripravljena posodobljena verzija priročnika. Na podlagi teh bogatih izkušenj v primerjavi z ostalimi evropskimi državami je bilo več članov raziskovalne skupine povabljenih k nadalnjemu sodelovanju pri razvoju novih verzij Evrokodov. Na najvišjem nivoju sta predstavnika Slovenije Peter Fajfar v: - CEN/TC250/SC8 - Projektiranje potresno odpornih objektov) in Roko Žarnić - CEN/TC 250/SC 11 - Konstrukcijsko steklo (to je najnovejši del v sistemu standardov). Več članov je aktivnih v projektnih skupinah, ki pripravljajo nove verzije standardov: CEN/TC250/SC8/PT1 (Matjaž Dolšek) CEN/TC250/SC8/PT3 (Tatjana Isaković) in v projektnih skupinah, ki so raziskovalna podpora za te spremembe: CEN/TC250/SC8/WG2 (Roko Žarnić) CEN/TC250/SC8/WG4 (Peter Fajfar, Matjaž Dolšek) CEN/TC250/SC8/TG1 (Peter Fajfar) CEN/TC250/SC6/WG1 (Vlatko Bosiljkov) Tatjana Isaković je predsednica Tehničnega komiteja za konstrukcije SIST/TC KON. V obdobju poročanja (2015-2018) so bile na podlagi njihovih predlogov v nove verzije Evrokodov sprejete naslednje pomembne izboljšave: - EC8-1: Razširjena N2 metoda za neelastično analizo, ki upošteva vpliv višjih nihajnih oblik in vpliv torzije (originalno objavljena v letu 2012, COBISS 5591649) ; - EC8-1: Metoda za poenostavljeno verifikacijo konstrukcij na osnovi študije zaneslljivosti (COBISS 8273761); - EC8-1: Postopek za določanje etažnih spektrov odziva (COBISS 7896673); - EC8-1: - EC8-1: Pripravljeno je bilo povsem prenovljeno za potresno varno projektiranje montažnih konstrukcij in stikov v njih (npr. COBISS ID 6518881). Zlasti pomemben je bil prispevek za ovrednotenje kapacitete stikov med fasado in konstrukcije (COBISS ID 8247549); - EC8-3: Vključeno je bilo več sprememb v EC8-3 – Seizmično ovrednotenje obstoječih konstrukcij (COBISS 8336993); - Dopolnitve poglavja o zidanih konstrukcijah v EC8 (COBISS 7984993).
F.31 Razvoj standardov
COBISS.SI-ID: 4746081Programska skupina že dolga leta uspešno sodeluje z NEK, GEN Energijo, URSJV in drugimi deležniki pri reševanju problemov povezanih s potresno varnostjo jedrskih objektov NEK in njihove opreme. Odgovornega dela ne bi mogli kvalitetno opraviti brez znanja, pridobljenega pri raziskavah na področju potresnega inženirstva. Med drugim smo vodili mednarodna konzorcija za pripravo dveh obsežnih študij re-evaluacije 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 NEKovega 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. Pregledali smo več projektov, ki jih je izvedlo podjetje 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.SIID 6465377, 6466401, 6465889, 6465633, 6466657, 6466145, 6466913). V obdobju, za katerega poročamo (2015 – 18), so bila dela med drugim usmerjena na tri generalne projekte. - Opravljen je bil neodvisni pregled potresne analize za rekonstrukcijo opreme jezu NEK (n.pr. COBISS 8337761). Poleg osnovne potresne analize smo pregledali tudi kontrolni račun potresne analize jezu NEK po ACI standardu. Ugotovili smo precej pomanjkljivosti in predlagali več izboljšav v projektiranju in konstrukcijski izvedbi. - Izvedli smo neodvisne potresne analize, na osnovi katerih smo ocenili potresno odpornost zabojnika za skladiščenje izrabljenih jedrskih gorivnih elementov (e.g. COBISS 8345697) . Na osnovi naših analiz ocenjujemo, da je zelo verjetno, da ne bi prišlo do nestabilnosti prostostoječega zabojnika pri PGA=0.78 g. - Pri projektu Odlagališča za nizko in srednje radioaktivne odpadke (NSRAO Vrbina) sodelujemo že od leta 2008, ko je je bil izvedena prva študija o projektnih parametrih za potresne analize objektov odlagališča. Zadnje leto sodelujemo pri pripravi neodvisnega strokovnega mnenja o PGD za NSRAO Vrbina (e.g. COBISS 8338273). Na osnovi pregleda vseh treh načrtov smo ugotovili več pomanjkljivosti, med katerimi so tudi kritične pomanjkljivosti. Med drugim nismo zasledili povezave med varnostnimi analizami, s katerimi se na osnovi izbranih scenarijev dokazuje sevalno in jedrsko varnost, in projektiranjem za zagotovitev mehanske odpornosti in stabilnosti. Več pomanjkljivosti se nanaša na modeliranje in analize, ki niti niso izvedene za vse predpisane vplive in življenjske faze objekta. Posledično so vprašljivi tudi rezultati dimenzioniranja. Projekt je v fazi izboljšave s strani projektanta.
D.06 Zaključno poročilo o tujem/mednarodnem projektu
Montažne stavbe prestavljajo pomemben delež industrijske in poslovne infrastrukture v Evropi. Čeprav se tu gradi desetine milijonov kvadratnih metrov površin takšnih konstrukcij, smo slabo razumeli obnašanje različnih stikov med posameznimi elementi, ki so ključni za potresno varnost tega sistema. Takšni stiki so se pogosto projektiral samo na podlagi (neustreznega) občutka. Pogosto so se tudi uporabljali konstrukcijski detajli, načrtovani za območja, ki niso potresno ogrožena. To je dostikrat vodilo v veliko direktno in indirektno škodo pri potresih, čemu smo bili priča tudi pri nedavnih potresih v severni Italiji. Zaradi pomanjkljivega znanja, pomanjkljivih orodij in nejasnih postopkov za projektiranje, so vodilna združenja evropskih proizvajalcev montažnih konstrukcij dala pobudo, da združimo moči s ciljem izboljšanja projektantske prakse. Tako že več kot 20 let vodilna združenja, najbolj pomembna podjetja in raziskovalne organizacije iz cele EU sodelujemo v okviru različnih evropskih projektov (ECOLEADER, PRECAST, SAFECAST, SAFECLADDING). V okviru teh projektov smo pomembno izboljšali projektantsko prakso in splošno znanje o potresnem odzivu montažnih stavb, razvili smo nove postopke za projektiranje, ocenili smo njihovo potresno ranljivost s probabilističnimi študijami. Naša raziskovalna skupina je prispevala zelo velik delež k tem skupnim aktivnostim. Med ostalim smo razvili nove postopke za projektiranje stikov med stebri in gredami (glej tudi Raziskovalne dosežke 19.7) kakor tudi za stike med fasadnimi paneli in glavno konstrukcijo. Ti postopki so vključeni v skupna navodila za projektiranje, ki jih je objavil center JRC, vodilna evropska inštitucija, zadolžena za nadaljnji razvoj Evrokod standardov. Postopek za projektiranje mozničnih stikov je že uvrščen v osnutek nove verzije standarda Evrokod 8. Skupni napori niso bili usmerjeni le k študijam obstoječe projektantske prakse, pač pa tudi k njenim posodobitvam. Zasnovali in razvili smo številne nove konstrukcijske rešitve. Želeli bi predvsem poudariti eno rešitev, ki smo jo razvili v okviru naše raziskovalne skupine. Razvili smo nov tip potresnih pridrževalcev, ki so namenjeni potresni zaščiti fasadnih panelov, kateri so bili glavni vir ogromne gmotne škode v preteklih potresih. Pridževalci so narejeni iz vrvi, s katerimi je panel pričvrščen na glavno konstrukcijo. Vrvi se aktivirajo šele potem, ko odpovedo primarni stiki med paneli in konstrukcijo. Njihova osnovna funkcija je, da preprečijo padec panela. Vrvi smo izdelali iz sodobnih visoko zmogljivih sintetičnih materialov. Na ta način smo ustvarili bolj učinkovito, bolj zanesljivo in cenovno ugodno rešitev kot so običajni jekleni pridrževalci. Med največjimi izzivi, s katerimi smo se srečali pri razvoju novega tipa pridrževalcev, je bila zasnova povezave med vrvmi in paneli in vrvmi in konstrukcijo. V ta namen smo izumili posebno tehnologijo, ki temelji na uporabi epoksi smol. V načrtu imamo patentno prijavo.
F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije
COBISS.SI-ID: 7584097Delovanje na področju ohranjanja in utrjevanja stavb kulturne dediščine na potresnih območjih Člani programske skupine že dolga leta aktivno delujemo na področju ohranjanja in utrjevanja stavb kulturne dediščine. Rezultate eksperimentalnih in numeričnih preiskav s področja diagnostičnih metod ter metod utrjevanja za povečanje odpornosti stavb kulturne dediščine na potresno obtežbo sproti prenašamo v gradbeno in restavratorsko/konservatorsko prakso. Delavnice, ki jih izvajamo v okviru velikih evropskih projektov, so namenjene seznanjanju posameznikov in podjetij, v državah EU in sosednjih državah, z najnovejšimi pristopi na področju varovanja grajene dediščine. Na mlade generacije prenašamo to znanje v okviru rednih in vabljenih predavanj doma in v mednarodnem okolju. Tukaj še posebej intenzivno sodelujemo z University of Newcastle v Avstraliji, kjer smo vrsto let vabljeni predavatelji in raziskovalci. Nov preboj na tem področju pomeni uspešen zaključek velikega EU projekta PERPETUATE leta 2013, ki je prejel odlične ocene recenzentov in rezultat katerega je, poleg številnih znanstvenih objav v Bulletin of earthquake engineering (COBISS.SI-IDs 6642785, 6643297, 6643041, 6649441, 6642529, 6643809, 6794849), tudi intenziven prenos rezultatov v akademsko sfero (COBISS.SI-IDs 8331105, 8330849, 8329569, 6648417) in gradbeniško in restavratorsko prakso (COBISS.SI-IDs 6648929, 6019681, 6019937). Cilj projekta je bila priprava evropskih smernic za oceno in ublažitev ogroženosti objektov kulturne dediščine. Razvita metodologija določanja ranljivosti in načrtovanja utrditvenih ukrepov za zidane objekte temelji na metodi pomikov. Preverjanje varnosti ob upoštevanju ciljnega tveganja glede na pomike, namesto glede na sile, je omogočil nov pristop k razumevanju sodelovanja nosilnih in arhitekturnih elementov z umetniško vrednostjo (freske, mozaiki, štukature, skulpture, …). Rezultati projekta so bili vključeni v nov predlog Evrokoda 8-3. Arhitekturni elementi z umetniško vrednostjo so ranljivi že pri potresih manjših intenzitet. Če so poškodovani, njihovo popravilo izvajajo restavratorji/konservatorji. Zato smo v raziskave vključili doktorsko študentko, ki je restavratorka/konservatorka z dolgoletnimi praktičnimi izkušnjami z utrjevanjem stenskih slik (glej Cobiss programske skupine). Med doktorskim študijem na Grajenem okolju smo nanjo prenesli zavedanje o pomembnosti ustrezne nosilnosti konstrukcijskih elementov, ki so nosilci arhitekturnih elementov, če želimo arhitekturne elemente ohraniti za prihodnje generacije. Mi pa smo pridobili nov pogled na arhitekturne elemente in na pristop k njihovemu ščitenju in utrjevanju. Z njeno vključitvijo v programsko skupino, s pridobitvijo podoktorskega projekta (Operacija št. C3330-17-529030 -Raziskovalci-2.0-UL-FGG-529030, »Napredne injekcijske mase na osnovi hidratiziranega apna za utrditev stavb kulturne dediščine«), smo delo na razvoju injekcijskih mešanic za konstrukcijsko in ne-konstrukcijsko utrjevanje elementov kulturne dediščine razširili in nadgradili. Razvoj po meri narejenih mešanic poteka za vsako stavbo posebej in je prilagojen originalnim materialom in drugim relevantnim parametrom stavbe. Vzporedno se razvijata ne-konstrukcijska in konstrukcijska mešanica, v tesnem sodelovanju s podjetjem TKK Srpenica, ki je proizvajalec kemijskih dodatkov za gradbeništvo in injekcijskih mešanic za konstrukcijsko utrjevanje stavb. Zaradi kompleksnosti varovanja objektov kulturne dediščine in zavedanja, da so napredne metode slikanja nepogrešljive pri diagnostiki njihovega stanja, smo sestavili interdisciplinarno ekipo raziskovalcev (IMFM, UL FGG in FE, IJS) in uspešno pridobili raziskovalni projekt »"Senzorske tehnologije pri kontroli posegov v objekte kulturne dediščine" (ARRS J2-8194, vodja prof.dr. Zvonko Jagličić). V okviru projekta se osredotočamo na razvoj novih, zmogljivejših neporušnih metod preiskav in uporabe naprednih senzorjev ter metod gručenja rezultatov, z namenom pridobiti čim bolj
F.06 Razvoj novega izdelka
COBISS.SI-ID: 6201953Z uporabo inovativnih materialov in tehnologij je raziskovalna skupina razvila več izdelkov in sistemov do visoke tehnološke ravni ali dejanske uporabe. Ti rezultati so podrobneje prikazani v točki 23 tega poročila. Tu smo kot primer izbrali visoko inovativen konstrukcijski elemente, ki sestoji iz lameliranega lesenega okvira zapolnjenega s panelom iz lameliranega stekla. Izumil ga je član skupine R. Žarnić in ga razvijamo v sodelovanju z Univerzo v Zagrebu. Sodobni trendi v vzdržnostnem razvoju gradnje so usmerjrni v rešitve z nizkim ogljičnim odtisom. Pri teh rešitvah je uporaba konstrukcij iz lameliranega lesa zelo cenjena. Druga komponenta, lamelirano steklo, pa je material, ki nudi zanimive rešitve v arhitekturi in je eden od najbolj uporabljanih nastajajočih materialov v javnih in stanovanjskih stavbah. Pri izdelavi tega večuporabnega konstrukcijskega elementa se ne uporabljao lepila in je tako ekološko neproblematičen in povsem razgradljiv in ponovno uporaben po preteku življenjske dobe. Element je nosilen na vertikalno obtežbo in odporen na potresne obremenitve, ker je duktilen (prenese relativne etažne pomike do 2,5%) in sposoben sipanja energije zaradi duktilnosti vozlišča okvira (izvedba z vlepljeno jekleno navojno palico) in trenja med lesenim okvirjem in steklenim polnilom brez vmesne plasti lepila ali tesnila. Hibridni element ima velik potencial za različne namene uporabe, kot so: montažne lesene hiše, potresna utrditve obstoječih montažnih stavb, izvedba adaptivnih nosilnih ovojev zgradb, ojačitev (zavetrovanje) obstoječih okvirnih konstrukcij zgradb na potresnih območjih ne glede na materiale iz katerih so zgrajeni okviri (armirani beton, les, jeklo), in začasni ali stalni podporni konstrukcijski element v zgodovinskih stavbah med in po njihovi prenovi. V letu 2017 je bila dosežena raven tehnološke razvitosti TRL 5 z razvojem prototipa višje ravni. Predvidevamo, da bo do konca leta 2019 primeren za proizvodnjo. V Sloveniji in na Hrvaškem se več podjetij zanima za njegovo proizvodnjo.
F.06 Razvoj novega izdelka
COBISS.SI-ID: 6631265