G R A D B EN I VESTN IK G LASILO ZVEZE jpRU ŠTEV G R A D B E N I H IN ŽEN IR JEV IN TEHNIKOV SLO V EN IJE Glavni in odgovorni urednik: Franc ČAČOVIČ _______________ Lektor: Alenka RAIČ - BLAŽIČ Tehnični urednik: Danijel TUDJINA Uredniški odbor: Sergej BUBNOV mag. Gojmir ČERNE prof. dr. M ihaTO M AŽEVIČ dr. Ivan JECELJ Andrej KOMEL Stane PAVLIN dr. Franci STEINMAN Tisk: Tiskarna TONE TOM ŠIČ d.d. v Ljubljani Revijo izdaja Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije, Ljubljana, Karlovška cesta 3, telefon/faks: 061/221-587, ob finančni pomoči Ministrstva za znanost in tehnologijo, Gradbenega inštituta ZRMK, Zavoda za gradbeništvo Slovenije, Fakultete ta gradbeništvo in geodezijo, Univerze v Ljubljani ter Fakultete za gradbeništvo, Univerze v Mariboru. Tiska Tiskarna Tone Tomšič d.d., Ljubljana. Količina 1000 izv. Letno izide 12 številk. Individualni naročniki plačajo letno naročnino v višini 3.000 SIT, študentje in upokojenci 1.500 SIT. Gospodarske organizacije in podjetja plačajo letno naročnino za 1 izvod revije 35.000 SIT. Naročnina za naročnike v tujini znaša 100 USD. V ceni je vštet DDV. Žiro račun se nahaja pri Agenciji RS za plačilni promet, Enota Ljubljana, številka: 50101-678-47602. VTISTiWIM G L A S I L O Z V E Z E D R U Š T E V G R A D B E N I H I N Ž E N I R J E V I N T E H N I K O V S L O V E N I J E U D K - U D C 0 5 : 6 2 5 ; I S S N 0 0 1 7 - 2 7 7 4 L J U B L J A N A , N O V . - D E C . 1 9 9 9 L E T N I K X X X X V II I S T R . : 2 4 7 - 2 8 2 V S E B I N A - C O N T E N T S Poročila, informacije Ret informations S t r a n 2 4 8 JANEZ REFLAK GRADBENI VESTNIK IMA NOVEGA GLAVNEGA IN ODGOVORNEGA UREDNIKA S t r a n 2 4 9 JANEZ DUHOVNIK UVODNIK NOVEGA GLAVNEGA IN ODGOVORNEGA UREDNIKA GRADBENEGA VESTNIKA S t r a n 2 7 7 GRADBENI VESTNIK GRADBENI VESTNIK - LETNO KAZALO GRADBENI VESTNIK - ANNUAL TABLE OF CONTENTS Članki, študije, razprave A r t ic fe s . s tu d ie s - p r o c e e d i n g s S t r a n 2 5 1 SERGEJ BUBNOV POTRESNA VARNOST JEK EARTHQUAKE SAFETY OF THE NPP KRŠKO S t r a n 2 5 4 M. FISCHINGER, P. FAJFAR, R. ŽARNIC POSLEDICE POTRESA 17.8.1999 V TURČIJI THE CONSEQUENCES OF THE AUGUST 17, 1999 TURKEY EARTHQUAKE S t r a n 2 6 6 UROŠ FERJAN SANACIJA PREGRADE IN JEZERA ČRNAVA V PREDDVORU ali KAKO SMO GRADILI PRVE SLOVENSKE SIFONE, KOT SREDSTVO ZA EVAKUACIJO VISOKIH VODA THE RECONSTRUCTION OF THE “ČRNAVA” DAM »-»J.-» JUBILEJ S t r a n 2 7 5 SERGEJ BUBNOV CIRIL STANIČ - PETINDEVETDESETLETNIK J. REFLAK: GV ima novega glavnega in odgovornega urednika GRADBENI VESTNIK IMA NOVEGA GLAVNEGA IN ODGOVORNEGA UREDNIKA S to š tev ilko Gradbenega vestnika zapušča mesto glavnega in odgovornega urednika te revi je njen d o lgo le tn i u redn ik gospod Franc Čačovič, univ. d ip l. inž. gradb., ki je svoj odhod napovedal iz zdravstvenih razlogov že na letni skupšč in i ZDGIT S loven i je jun i ja letos. Za n jegovo več le tno vestno in odgovorno delo se mu v imenu članov in vodstva ZDGIT Slovenije na jlepše zahval ju jem. 10 ZDGIT Sloveni je je že pred enim letom začel z iskanjem prim ernega kandidata za novega glavnega in odgovornega urednika naše strokovne revije. Javno smo v naši reviji razpisali in pozvali kandidate, ki bi b i l i p r ip rav l jen i prevzeti to nalogo. 10 ZDGIT je na svo ji seji 15. decembra 1999 v L jub l jan i z na jv eč j im zadovo l js tvom izbral in potrdil za novega glavnega in odgovornega urednika revije Gradbeni vestnik prof. dr. Janeza Duhovnika, univ. d ip l . inž. gradb. I0 ZDGIT Sloveni je meni, da smo s pr idob itv i jo prof. dr. J. Duhovnika dobili človeka - gradbenika, ki pozna vse nit i naše stroke. Bil je operativec v praksi, je univerzitetni učitelj, vzgojitelj mnogih mladih gradbenikov, je izjemno aktiven v Matični sekciji gradbenikov pri Inženirski zbornici Slovenije, je priznan strokovnjak, redno spremlja dogajanja v naši stroki po svetu in doma, zna bit i izjemno produktiven, racionalen, in kadar je to potrebno, tud i k r i t ičen do načinov in metod reševanja p rob lemov naše stroke. Prepričan sem, da ima vizijo, ki je nam gradbenikom potrebna in nujna za razvoj naše stroke in za dvig kvali tete naše rev i je-G radbenega vestnika. Če mu bomo pri tem pomagali in ga podp ira l i tudi vsi člani ZDGIT, bo njegovo delo zagotovo rodilo sadove, ki j ih vsi žel imo. Predsednik ZDGIT S loven i je Janez Reflak J. DUHOVNIK: Uvodnik novega glavnega in odgovornega urednika GV UVODNIK NOVEGA GLAVNEGA IN ODGOVORNEGA UREDNIKA GRADBENEGA VESTNIKA G ra d b e n i v e s tn ik m i je že v š tu d e n ts k ih le tih , ko sem se ko t neu k z a č e tn ik se zn a n ja l s s t ro k o v n o l i te ra tu ro v Centralni tehnični knjižnici in knjižnici na FAGG, pomenil p o m e m b e n vir s tro ko vn e g a znanja. Tako m nen je im am o reviji tud i seda j, ko s e m prevze l m e s to g la v n e g a in o d g o v o rn e g a u redn ika . P repr ičan sem , da im a t iskana revija p o m em bno v logo tudi v času, ko je svet preplavljen z na jraz lične jš im i m ed ij i. Zato upam , da nam bo skupa j z avtorji, tehn ičn im uredn ikom , člani U redn iškega odbora in le k to r ico , d ru g im i s o d e la v c i te r b ra lc i uspe lo , da bom o pomen Gradbenega vestnika ohranili tudi v prihodnje. Gradbeni vestn ik bo gotovo še naprej osredn ja s lovenska s troko vna rev ija za g ra d b e n iš tv o . V tej s trok i pa de lu je š irok k rog s t ro ko vn ja ko v , m e d ka te r im i je na eni s tran i ve liko takih, ki im a jo v rhunsko znan je na ožjih področ jih , na drugi pa tistih, ki mora jo pri vsakdanjem delu uporabljati karseda široka znanja. Najpomembnejša naloga Gradbenega v e s tn ik a bo za to tud i v b o d o č e u s k la je v a n je težen j in z a d o š č a n je p o t re b obe h s kup in . T e m u b o m o s led il i pri d o lo č a n ju v s e b in e revije . Ker je g ra d b e n iš tv o p re d v s e m te h n ič n a s t ro k a , se ne m ore razvijati b rez sode lovan ja s tehn ičn im i znanos tm i. Za to bo G ra d b e n i v e s tn ik tud i v p r ih o d n je o b jav l ja l po leg s t ro k o v n ih tud i z n a n s tv e n e č la n k e s p o d ro č ja g ra d b e n iš tv a . Za o b e vrs ti č la n k o v b o m o p red ob ja vo J. DUHOVNIK: Uvodnik novega glavnega in odgovornega urednika GV p o s k rb e l i za recenz ijo , ki je po v se m svetu uve l ja v ljena ko t s re d s tv o za d o s e g a n je p r im e rn e kakovo s ti ob jav . Za p o s to p n o m e d n a ro d n o u ve l ja v itev rev ije b o m o pri znanstvenih in strokovnih člankih poleg običajnih povzetkov uved li še razš ir je ne p o v z e tk e v ang lešč in i. Ti naj bi tu jim bra lcem om ogoča li vsaj de lno razum evanje vsebine in tako povečali zanimanje za branje Gradbenega vestnika. T ako bo m o g o č e G ra d b e n i v e s tn ik p o s to p n o uvrs tit i v katero od zbirk, ki so pom e m b n e za dokazovanje pom ena p o s a m e z n e ob jave . Poleg obeh v rs t č la n k o v bo rno uved li tud i rub r ike , v ka te r ih b o m o ob jav l ja l i z a n im iv o s t i z g ra d b iš č d o m a in po svetu, novosti v g radben iš tvu , pr ispevke o posebnih vprašanjih v gradbeništvu (ekonomski položaj gradbeništva, kadr i, šo ls tvo , razvo j. . .) , m n e n ja o t re n u tn o za n im iv ih te m a h , in te rv ju je z g ra d b e n ik i . P r ič a k u je m o , da b o m o za sodelovanje v teh rubrikah pridobili širok krog strokovnjakov. Še napre j bod o izhaja le tudi š tev ilke , ki bodo posvečene d o lo č e n im te m a m ali d e ja v n o s t im p o s a m e z n ih pod je t i j in zavodov. Z n jim i b o m o z a z n a m o v a l i jub i le je ali d ruge d o g o d k e . S trošk i za iz d a ja n je rev ije n iso za n e m a r l j iv i . M ed n jim i je p o m e m b e n de lež n a m e n je n p r ip rav i za t isk . Za to bo m o vse p r ispevke pos topno sp re jem a li le v e lek tronsk i ob l ik i, ka r bo p o c e n i lo iz d a ja n je rev ije . Že v nas ledn ji številki bomo objavili navodila avtorjem za pripravo prispevkov. Izha jan je rev ije im a svoj sm is e l , če jo kdo bere. G lede na š tev ilo g ra d b e n ih s t ro k o v n ja k o v v S loven iji je š tev ilo n a ro č n ik o v G ra d b e n e g a v e s tn ik a ta čas p re m a jh n o . Ker je p r idob ivan je novih na ročn ikov do lg o ro čn a na loga, si bom o prizadevali, da bo več ina slovenskih g radben ikov n a ro č e n ih na G rad ben i v e s tn ik že v času šo lan ja . Tako kot pri d rug ih revijah, so tudi pri G radbenem vestniku n a jp o m e m b n e jš i av tor ji p r is p e v k o v . Č e sa r n e k d o ne nap iše , ni m o g o č e ob jav it i . U p a m , da nam bo po leg t is t ih , ki so že do s le j p isa li p r is p e v k e za revijo , usp e lo p r id o b it i še nove, z las ti pa m la jš e av tor je . Vse n a ve d e n o bo m o g o č e u resn ič it i , ke r ne z a č e n ja m o iz n ič. D o g ra jeva li b o m o le t is to , ka r je b ilo d o s e ž e n o v d o s e d a n j ih 48 letih izh a ja n ja G ra d b e n e g a ves tn ika . Če nam bo ka rko li od pre j n a v e d e n e g a uspe lo , nam bo p re d v s e m z a rad i z as lug t is t ih , ki so za G ra d b e n i vestn ik skrbeli doslej. V sem še enkra t hvala za oprav ljeno de lo . pro f. dr. J a n e z D u hovn ik S. BUBNOV: Potresna varnost JEK POTRESNA VARNOST JEK EARTHQUAKE SAFETY OF THE NPP KRŠKO UDK 699.841 : 621.311.25 Sergej BUBNOV P O V Z E T E K L o k a c ija JEK g le d e na s e iz m ič n o s t o b m o č ja in te m e ljn o g e o lo š k o s e s ta v o ta l je n e p r im e rn a . P o te k s e iz m ič n ih p re lo m n ic ni raz iskan . N a ve d e n e so se iz m ič n e o b re m e n itv e , ki so jih u p o š te v a li v p ro je k tu JEK. O p isa n je p o te k p r ip ra v za p ro je k t ira n je JEK in d e ja v n o s t M e d n a ro d n e k o m is ije za n e o d v is n o a n a liz o v a rn o s t i JEK - IC ISA . S U M M A R Y T he lo c a t io n o f th e NPP K rš k o c o n c e r n in g th e s e is m ic ­ ity o f the reg ion and g e o lo g y o f the b a s e m e n t is unsu itaa b le . T h e s e is m ic fa u l t s a re n o t e x p lo r e d . T he d e s ig n s e is m ic f o r c e s ( a c c e le r a t io n s ) in th e NNP fo u n d a t io n a re g iv e n . T he a c t i v i t y o f th e In te r n a t io n a l C o m m is s io n fo r in d e ­ p e n d e n t S a fe ty A n a ly s is o f th e NPP K rško is m e n t io n e d . POTRESNA VARNOST JEK Ko govorimo o varnosti na splošno, moramo seveda poznati tudi nevarnost, ki ogroža varnost objekta. Pri varnosti pred požarom je to ogenj, ki je povsem jasno definiran fizikalen pojav. Če je objekt iz negorlji­ vega materiala, je varen. Potres pa ni povsem jasno definiran pojav. Vsak potres je drugačen po svojih fizikalnih, dinamičnih značilnostih, po svoji makro in mikro lokaciji, po svojem trajanju in času nastanka. POTRESNA REGIONALIZACIJA JEK je zgrajena na potresnem območju. To je vsekakor neustrezna lokacija, saj zahteva velike stroške za zagotovitev večje varnosti pred potresom, ki pa kljub temu ni popolna. Glede na potresno ogroženost je ozemlje Slovenije razdeljeno na več makro regij z različnimi stopnjami intenzitete, ki jih povzroča moč potresa, predvidena za dano regijo. Regije so prikazane v seizmoloških kartah, izdelanih ob upoštevanju verjetnosti (okrog 70%) nastanka potresa na določeni lokaciji, v določenem časovnem obdobju (povratna perioda). Lokacija JEK je v regiji 8. stopnje MSK lestvice za povratno periodo 500 let in v regiji 9. MSK stopnje za povratno periodo 1000 let. Te regije so velike od 600-700 km2. Intenziteta potresa prikazuje učinek potresa na določeni lokaciji na površju (na zgradbah, terenu, okolju), ki so prikazane v različnih lestvicah intenzitete, med katerimi so najbolj znane MM (ameriška), MSK (ruska), MCS (staroavstrijska) in v zadnjem času predložena EMS (evropska). Vse te lestvice so 12-stopenjeske in so opisne ter med seboj zelo podobne. Naše seizmološke karte so izdelane na bazi MSK lestvice, ki je tudi naša uradna lestvica. Japonci uporabljajo 5-stopenjsko lestvico intenzitete. Seizmološke karte ne navajajo moči potresa po Riehterju, ki povzroča omenjene intenzitete in tudi ne njegove natančne lokacije, ker teh podatkov, ki izražajo moč sproščene energije, ob določenem potresu nimajo. Intenzitete so določene na podlagi registriranih podatkov o intenzitetah na raznih lokacijah v daljšem časovnem obdobju. Na tako velikih regijah, ki so sicer označene z enotno intenziteto, se lahko dogajajo potresi različnih učinkov, kar je odvisno od mikro lokacije, na kateri je stavba. SEIZMIČNA MIKROLOKACIJA Lokacija, na kateri je zgrajena JEK, je iz mikroseizmičnega S. BUBNOV: Potresna varnost JEK stališča problematična. Lokalni učinek potresa (intenzi­ teta) je v veliki meri odvisen od poteka seizmičnih prelomnic v bližini lokacije. Učinek potresa na lokacijah ob prelomnicah ali celo na prelomnicah je bistveno večji, kot v večji oddaljenosti od prelomnice, kar se je tudi pokazalo ob nedavnem potresu v Turčiji v bližini anatolske prelomnice. Nekateri predpisi (ameriški) sploh prepovedujejo gradnjo jedrskih elektrarn blizu seizmičnih prelomnic. Širše območje Krškega pa glede poteka aktivnih seizmičnih prelomnic ni dovolj raziskano. Raziskave še potekajo, sedaj pod okriljem PHARE. Glede dejanskega poteka seizmičnih prelomnic v območju JEK obstajajo nekatera negativna mnenja, vendar bo dokončen odgovor prinesla raziskava (snemanja globinskih seizmičnih profilov, ki so sedaj že v teku). Nadaljna okoliščina, ki bistveno vpliva na učinek potresa na določeni lokaciji, je geološka struktura tal, na katerih stojijo temelji stavbe. JEK je zgrajena na mehkih naplavinskih tleh ob obali Save. Peščena in glinasta tla so veliko bolj občutljiva za potresne učinke kot skalnata tla, na katerih so zgrajene japonske jedrske elektrarne. Pri mehkejših tleh se v primeru potresa lahko pojavijo neenakomerna posedanja, ki, čeprav zelo majhna, lahko kvarno vplivajo na razne cevovode in instalacije v elektrarni. Tako lahko strnemo, da je lokacija glede na seizmične in mikro značilnosti te lokacije nepri­ merna. ZGODOVINA IZGRADNJE JEK Ne glede na omenjene negativne značilnosti lokacije JEK ne moremo trditi, da graditelji pri projektiranju in gradnji JEK niso na neki način upoštevali teh okoliščin. Potres povzroča nihanje zemeljskega površja (in sega tudi v globino, vendar sorazmerno manj močno, kot bi sicer pričakovali). Na površju potres deluje na gradbeno konstrukcijo čez njene temelje in je pri tem povsem kaotičen glede smeri, pospeškov in amplitud nihanja. Vertikalna komponenta tega nihanja, usmerjena navzgor, ni nevarna za konstrukcijo, ker konstrukcijo dejansko razbremenjuje vertikalnih obremenitev, za katere je zgrajena. Pač pa so zelo nevarne horizontalne komponente tega nihanja, ki delujejo v vseh smereh (navadno obstaja ena prevladu­ joča smer).To horizontalno nihanje povzročajo sile, ki delujejo na konstrukcijo od temeljev do vrha. Njihova moč je odvisna od moči potresa. V statiki oziroma dinamiki jih konstruktorji upoštevajo kot deleže sile teže, ki jo v svetu označujejo s črko g (gravitas). Deluje pa v kakršnikoli smeri (za dimenzioniranje konstrukcije je odločujoča njena najbolj šibka smer). Horizontalne potresne sile, ki jih predpisujejo za gradnjo v potresnih območjih, so odvisne predvsem od geološke strukture terena (večje so za mehkejše formacije, najmanjše pa za skalo) in od pomembnosti zgradb. Te se izražajo s seizmičnim koeficientom. Naši predpisi, ki so veljali v času gradnje JEK, so predpisovali za območje 9. stopnje naslednje seizmične koeficiente: slaba tla 0,10 g; srednja tla 0,08 g in dobra tla 0,06 g. Za JEK bi morali upoštevati silo v temelju velikosti 0,08 Q (kjer je Q celotna teža konstrukcije). Ko so investitirji začeli pripravljati tehnično dokumentacijo (projekt) za JEK, so leta 1976 povabili kot izvedenca za potresno varnost predsednika mednarodne organi­ zacije za protipotresno gradnjo (IAEE) Japonca Kyoshi Muto, ki je takrat veljal za enega največjih avtoritet na svetu na tem področju. Muto je obiskal naš Geofizikalni observatorij na Golovcu, kjer so že od leta 1913 uporabljali elektromagnetni seizmograf in se tam seznanil s parametri močnega potresa 8. stopnje z žariščem 10 km od JEK leta 1917. Ta potres je Muto vzel kot odločujoč za določitev potresnih sil za JEK. Muto je obiskal tudi območje JEK in imel razgovor z našimi strokovnjaki. Kot rezultat svojih raziskovanj je Muto predlagal, da se za seizmično silo v višini temeljev (19 m pod površjem) upošteva vrednost 0,22 g, kar je domala trikrat več, kot so to določevali naši predpisi. UNESCO/UNDP raziskovalni projekt o seizmičnosti Balkana, ki ga je vodil V. Karnik ob sodelovanju šestih ameriških ekspertov (med njimi S. Algermissena in D. Perkinsa), je ugotovil, da z 70% verjetnostjo na ozemlju JEK ni treba računati z večjimi pospeški (silami) v temeljih kot 0,15 g v 25 letih in 0,31 g v 200 letih. Projektant JEK Westinghouse oziroma njegov podizvajalec Gilbert je glede na vse te podatke za seizmično obremenitev vzel vrednost 0,3 g, kar je domala štirikrat več, kot so zahtevali naši predpisi, in tudi precej več, kot zahtevajo predpisi drugih držav. Iz tega sledi, da je bil pri projektiranju JEK potres znatno upoštevan, več kot so to zahtevali predpisi. To je v nasprotju s trditvami avstrijske strani, da pri gradnji JEK potres sploh ni bil upoštevan. Res pa je, da še vedno ostaja odprto vprašanje poteka aktivnih seizmičnih prelomnic v območju JEK. Dokler to vprašanje ne bo dokončno rešeno in podkrepljeno z usreznimi eksperimentalnimi raziskovanji, bo še vedno obstajal sum, da je JEK na lokaciji, na kateri s stališča potresne varnosti ne bi smela biti. ICISA Vlada Republike Slovenije je aprila 1992 ustanovila mednarodno komisijo z nalogo, da analizira varnost JEK (ne samo potresno) pod predsedstvom podpisanega. Komisija se je imenovala International Commission for Independent Safety Analyses of the NPP Krško, S. BUBNOV: Potresna varnost JEK skrajšano ICISA. Vladi Avstrije in Italije sta imenovali svoje zastopnike v članstvo te komisije. ICISA je ob sodelovanju štiridesetih strokovnjakov iz celega sveta (največ iz ZDA) izdelela obširno zaključno poročilo (Final Report) na stoenainštiridesetih straneh. V tem poročilu so tudi vsi zgoraj omenjeni podatki o potresnih obremenitvah v projektu JEK. To poročilo so 26. oktobra 1993 v Ljubljani podpisali vsi člani komisije, med njimi tudi avstrijski. Zato so avstrijski očitki, da JEK ni projektiran za potresne obremenitve, neumestni. Res pa je, da vprašanje poteka aktivnih seizmičnih prelomnic na območju JEK ostaja še vedno odprto. To je posledica napake, storjene v času priprave na gradnjo JEK, ko niso dovolj raziskali seizmičnosti te lokacije. Javnost je bila pred časom obveščena, da je premier dr. Janez Drnovšek v ZDA od Westinghousea dobil informacijo, da je ta firma od vseh jedrskih elektrarn, ki jih je gradila v ZDA, samo pri eni upoštevala večje potresne obremenitve kot pri JEK. Glede na navedene podatke iz poročila ICISA o velikih projektnih seizmičnih obremenitvah JEK, bi to bilo lahko res. M. FISCH INGER, P. FAJFAR, R. ŽARNIĆ: Posledice potresa 17.8.1999 v Turčiji POSLEDICE POTRESA 17. 8. 1999 V TURČIJI THE CONSEQUENCES OF THE AUGUST 17, 1999 TURKEY EARTHQUAKE JDK 699.841 : 624. Matej FISCHINGER, Peter FAJFAR, Roko ŽARNIĆ P O V Z E T E K Potres je zah teva l na jm an j 1 5 0 0 0 življenj in 15 milijard am erišk ih do larjev škode. Konstrukcijski s is tem v večini porušenih stavb je bil neduktilni okvir, zapolnjen z opečnimi votlaki. V članku obravnavamo značilno obnašanje, poškodbe in rušni m e h a n iz e m ta k š n e g a s is tem a . Drugi p o m e m b n i vzroki rušenj so bili u rb an izac ija področij nad aktivn im p re lo m o m , u tekoč in jen je tal in p o g re zn ite v oba le vzdo lž Iz m its k e g a zaliva. Tako o bsežno škodo ne bi pričakovali v d eže li , v kateri že d e s e t le t ja ve lja jo sodobni predpis i z a g radn jo potresno odpornih konstrukcij. Žal pa je im ela z a k o n o d a ja očitno kaj m alo vpliva na g ra d b e n o prakso. S U M M A R Y E a rth q u a k e c la im ed at least 1 5 0 0 0 lives and 15 m illiards U SD d a m a g e . M ost co llapses occu rred in n o n -ducti le re in fo rced c o n c re te fra m e s with hollow c lay tile infills. Typical behaviour, d a m a g e and c o llap se m e c h a n is m of this structura l sys tem is ana lysed in the paper. O ther m ajor causes of destruction include the urbanisation above the ac t ive fault line, l iquefaction and s u b s id e n c e of the w a te r fro n t a long the gulf of Izm it. It w a s surprising to s e e such extens ive d a m a g e in a country, which has got a modern seismic code since several decades ago. However, co d if ica t io n of e a rth q u a k e res is tan t des ign a p p aren t ly had little in fluence on construction p rac t ices . Avtorji: Prof. dr. Matej Fischinger, univ. dipl. inž. gradb., Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo prof. dr. Peter Fajfar, univ. dipl. inž. gradb., Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo izr. prof. dr. Roko Žarnič, univ. dipl. inž. gradb., Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo UVOD Sedemnajstega avgusta 1999 ob 3 zjutraj po lokalnem času je zelo močan potres magnitude 7.4 prizadel močno urbanizirano in industrijsko razvito področje v okolici Izmita v zahodni Turčiji, manj kot 100 km jugovzhodno od Istanbula. Po podatkih iz [1] je število do sedaj ugotovljenih žrtev preseglo 15000. Zaradi obsega rušitev so mnogi pogrešani ob koncu oktobra še vedno zasuti, kar bo še povečalo končno število mrtvih. V bolnišnice je bilo sprejetih 24000 ranjencev. Zelo neugodno razmerje mrtvih in ranjenih kaže na neobičajno veliko število popolnih porušitev stavb. Povsem porušeno je bilo 2000 in močno poškodovanih 4000, pretežno 4- 8 nadstropnih stavb. Skupno število porušenih in nepopravljivo poškodo­ vanih stanovanjskih enot je doseglo število 120000. Brez doma je ostalo 600000 ljudi. Precejšen del jih še sedaj živi v šotorih. Neposredna škoda na stavbah je ocenjena na 5 milijard USD, skupaj s škodo na industrijskih objektih in s posredno M. FISCHINGER, P. FAJFAR, R.ŽARNIĆ: Posledice potresa 17.8.1999 vTurčiji Slika 1. Zemljevid prizadetega območja z vrisano anatolsko prelomnico. Številke označujejo zmik prelomnice v metrih [2] škodo pa doseže 16 milijard USD (7% turškega GDP). Avtorji so v okviru slovenske državne delegacije obiskali prizadeto območje. V članku podajajo kratek opis in analizo svojih opažanj. SEIZMIČNOST OBMOČJA IN VZROK POTRESA Potres je nastal vzdolž znane severne anatolske prelomnice (slika 1, [2]), ki na veliki dolžini 1300 km generira številne močne potrese. Samo v času od leta 1939 se je vzdolž te prelomnice zgodilo 9 potresov z magnitudo več kot 7. Veliko aktivnost na področju Izmita kažejo tudi zgodovinski podatki. Nikodemija (Izmit) je bila samo v prvih treh stoletjih našega štetja 5 krat popol­ noma razrušena. Tudi tokrat je potres povzročil za anatolsko prelomnico značilen desni zmik (slika 2). Če torej gledamo proti prelomnici, se je zemlja na drugi strani preloma premaknila bočno v smeri proti desni. Slika 2 kaže velik površinsko viden premik v velikosti 3.5 m. Nadžarišče potresa je bilo tokrat jugovzhodno od Izmita v bližini mesta Gölgük. Na mnogih mestih površinsko viden prelom je možno slediti na dolžini več kot 100 km vzhodno prek mesta Slika 2. Prelomnjena kanalizacijska cev priča o 3.5 m velikem desnem zmiku preloma M. FISCHINGER, P. FAJFAR, R. ŽARNIĆ: Posledice potresa 17.8.1999 v Turčiji Adapazari in na zahod proti Jalovi. ZNAČILNOSTI POTRESA Potres so zabeležili številni akcelerografi, od katerih jih je bilo več v bližini preloma. Izmerjene maksimalne vrednosti pospeškov so bile presenetljivo majhne za tako močan potres. Največji vodoravni pospešek je bil izmerjen v bližini mesta Adapazari in je znašal okrog 0.40 g, kar ustreza projektnemu pospešku tal po turških predpisih za območje, ki ga je prizadel potres. Značilen zapis, dobljen v bližini preloma, okrog 10 km severovzhodno od Gölgüka, je prikazan na sliki 3. Časovni potek pospeškov kaže, da je dejansko šlo za dva zaporedna potresa. Spektri pospeškov (niso prikazani v članku) so primerljivi s spektri po turških predpisih. Značilno je, da imajo sorazmerno visoke vrednosti v področju srednjih nihajnih časov (nad 1 sekundo). Konstrukcije s temi nihajnimi časi so med dolgim potresom prejele zelo veliko energijo, ki je gotovo pripomogla k številnim porušitvam večetažnih objektov. Ponovno se je pokazalo, da je maksimalna vrednost pospeška tal v številnih primerih slab kazalec moči potresa in njegovih posledic. OBNAŠANJE STAVB NAD PRELOMOM Posebnost potresa je velika dolžina površinsko vidnega preloma na gosto naseljenem področju. Prelom je pogosto šel neposredno pod stavbami. Nekatere so to nekoliko nepričakovano dobro prestale. Priča­ kovane in bolj pogoste pa so bile popolne porušitve. Slika 4 na primer prikazuje ruševino nad prelomom v vrsti nepoškodovanih hiš na obali mesta Gölgük. Podobno sta edini dve porušitvi mostov na vsem območ­ ju nastali v območju površinskega preloma. Tako je ta potres, bolj kot katerikoli doslej, poudaril problem pozidave na območjih velikih aktivnih prelomov. GEOMEHANSKI VPLIVI Veliko katastrofo je povzročilo obsežno utekočinjenje tal, predvsem YARIMCA -NS Slika 3. Č a s o v n i p o t e k p r e lo m a v o d o r a v n e k o m p o n e n t e p o s p e š k a ta l, d o b l je n v b l iž in i p r e lo m a na področju mesta Adapazari. Tu so bile hiše dobesedno razmetane, pogreznjene ali celo prevrnjene (slika 5). Značilni geomehanski profil tega območja kaže slika 6 [1], Medijsko najbolj odmeven je bil zdrs cele pozidane obale v širini več kot 50 m in dolžini več 100 m v mestu Degimendere v bližini Jalove. Te stavbe je morje dobesedno »požrlo«. Stavbe na vzpetinah so bile občutno manj poškodovane kot tiste na aluvialnih ravnicah in na obalah zaliva in jezera. Značilne so bile razmeroma nepoškodovane stavbe na vzpetinah v območju nad zelo poškodovanimi deli Izmita. Očitno je bila silovitost gibanja tal na čvrstih tleh bistveno manjša, svoje pa je M. FISCHINGER, P. FAJFAR, R. ŽARNIĆ: Posledice potresa 17.8.1999 vTurčiji SPT, Število udarcev 0 10 20 30 40 50 Slika 6. Značilni geomehanski profil na področju utekočinjenja tal [1] preloma gotovo prispevala tudi drugačna nihajna doba starejših stavb na gričih. TURŠKI PREDPISI ZA GRADNJO STAVB NA POTRESNIH OBMOČJIH Katastrofalni detajli v ponekod povsem novih stavbah so v popolnem neskladju z odličnimi turškimi predpisi za gradnjo stavb na potresnih območjih. Ze od leta 1975 ima Turčija razmeroma sodoben predpis na temelju ameriških UBC predpisov[3j. Zadnja verzija izleta 1997 [4] v obsegu skoraj 100 strani je vrhunski predpis, ki kombinira prakso UBC predpisov s sodobnim evropskim standardom Eurocode. Omenili smo že tudi, da so bili elastični spekteri potresa primerljivi s spektrom v predpisih. Vendar pa je redukcija potresnih sil v turških predpisih velika (tudi v najnovejši verziji predpisa je predviden redukcijski faktor do 8), kar ne ustreza dejanski duktilnosti stavb. Na področju projektiranja armirano­ betonskih stavb vsebuje predpis prav vsa sodobna določila o uporabi metode načrtovanja obnašanja in zahtevnosti konstrukcijskih detajlov (predvsem gostote stremen) v odvisnosnosti od izbrane stopnje duktilnosti. Vendar teh detajlov v praksi, tudi pri zelo novih stavbah, praktično nismo videli. Seveda pa smo študirali predvsem močno poškodovane stavbe, kjer je bila zaradi poškodb armatura vidna. Predpis pa ne vsebuje posebnih določil za projektiranje okvirov s polnili, kar je glede na pogostnost tega konstrukcijskega sistema presenetljivo. To kaže, da se vpliv interakcije okvira in polnila pri projektiranju praviloma ne upošteva. Velja pa omeniti, da predpisi Eurocode 8/1.3 posebej obravnavajo takšne konstrukcije, ker so se sestavljavci predpisov zavedali njihove pomemb­ nosti in problematičnosti. M . F IS C H IN G E R , P. F A J F A R , R . Ž A R N IĆ : P o s le d ic e p o tre s a 1 7 .8 .1 9 9 9 v Tu rč iji S lika 7. Z n a č i ln e p o š k o d b e p o ln i l (k r iž n a s t r iž n a p o ru š i te v , d r o b l je n je v o g a lo v , iz p a d v p r e č n i s m e r i) VPLIV POTRESA NA ARMIRANOBETONSKE OKVIRE (S POLNILI) S p lo šn o Prevladujoč konstrukcijski tip v Turčiji (kot tudi sosedni Grčiji) je okvir s polnili. Tu ne gre za zidano stavbo z vezmi, pač pa za samonosilni okvir s polnilom. Včasih tudi nekateri gradbeniki povsem ne ločijo ta dva, na videz podobna sistema. Pri zidovih z vezmi, ki so vgrajene neposredno okoli že postavljenega zidu, večino navpične obtežbe prenaša zid, saj je vez dovolj podajna in postavljena neposredno na zid. Navpične vezi predvsem preprečujejo velike premike porušenih delov zidov v lastni ravnini. Vezi tudi niso armirane tako, da bi v vogalih lahko prenesle večje upogibne obremenitve. Če so navpične vezi vgrajene tako, da je zagotovljena zadostna pove­ zanost z zidom, pomagajo tudi preprečevati prevrnitev zidu zunaj svoje ravnine. Pri okvirih s polnili je to postavljeno v že izdelan, samonosilen in razmeroma tog okvir. S lika 8. S t r iž n a p o r u š i t e v " k r a t k e g a s t e b r a " o b p o ln i lu M. FISCHINGER, P. FAJFAR, R. ŽARNIĆ: Posledice potresa 17.8.1999 vTurčiji Pri tem je zelo težko zapolniti stike med polnilom in stebri ter prečko okvira. Zato se preko razmeroma toge prečke na polnilo prenaša le majhen del navpične obremenitve. Med delovanjem potresa ali druge močne vodoravne obtežbe se polnilo aktivira kot nekakšna razpora med stebri okvira, ki ovira njegovo podajanje. Pri tem pride do medse­ bojnega vpliva (interakcije) dveh različnih konstrukcijskih elementov - armiranobetonskega okvira in polnila. Pri dovolj močnih vodoravnih obtežbah odpove šibkejši izmed obeh. Tako se lahko poruši polnilo z značilno križno porušitvijo, z zdrsom med spojnicami, z drobljenjem v vogalih in izpadom poškodovanega polnila (slika 7). Posebej občutljiva so šibka polnila, ki so sezidana iz votlakov, ki so položeni tako, da odprtine potekajo vodoravno. Pravokotno na svojo ravnino lahko izpade tudi nepoškodovano polnilo. Po izpadu polnil se obremenitve okvirov hipno povečajo, kar je lahko za šibak in/ ali neduktilen okvir usodno. Druga, tipična porušitev okvirov s polnili lahko nastopi v primerih močnih polnil in razmeroma šibkih stebrov. V takih primerih toga polnila prevzamejo velik del obtežbe, ki se po strižni porušitvi polnila ali njegovem drobljenju v vogalih hipno prenese na zgornji del stebra. Ta je običajno še vedno podprt po večini svoje višine in je prost le na krajšem delu ob vozlišču. Tako deluje kot kratek steber, ki v primeru nezadostne strižne armature odpove (slika 8). Stika 9. I z p a d p o ln i l (n a iz p a d le m p o ln i lu v id im o , d a p o t e k a jo o d p r t in e o p e č n ih v o t la k o v v o d o r a v n o ) Okviri s polnili v Turčiji Polnila, ki so jih imele porušene in poškodovane zgradbe v Turčiji, so bila največkrat precej šibka in sezidana iz opečnih votlakov, položenih tako, da so odprtine potekale vodoravno (glej izpadlo polnilo na sliki 9). Način življenja (trgovine v pritličjih) pogosto zahteva, da so polnila v pritličju v veliki meri izpuščena. Arhitektura zahteva tudi, da so stebri okvira vkomponirani v stene. Zato imajo ti izrazito podolgovat prerez (najpogosteje 25/60 cm). Pri hišah v vrstah so fasadni stebri vedno postavljeni z ozko stranico proti ulici. Za mnoge hiše je značilen orientalski previs fasade v prvem nadstropju. Zato so stebri pomaknjeni nekoliko proti sredini. Rušitev številnih zgradb tega tipa je zahtevala večino žrtev potresa. Vzroki rušenj so razčlenjeni v nadaljevanju. Mehanizem rušenja neduktilnega okvira s polnilom V Turčiji smo zelo redko videli, da bi bilo polnilo vzrok porušitve M. FISCHINGER, P. FAJFAR, R. ŽARNIĆ: Posledice potresa 17.8.1999 vTurčiji elementov okvira (slika 8). Videti je, da so večinoma šibka polnila izpadla ali se zdrobila takoj na začetku potresa (slika 9). Okviri so polnila najpogosteje izgubljali v prvih dveh etažah. Tako so se tudi stavbe, ki so imele v začetku po višini dokaj regularno zasnovo, nepričakovano začele obnašati kot konstrukcije z mehkejšim pritličjem. To teoretično vnaprej predvideno dejstvo (npr. [5]) je potres v Izmitu prvič potrdil v velikem obsegu. Po zgodnjem izpadu polnil neduktilni okviri niso zdržali dolgotrajne obtežbe z dvema zaporednima potresoma (slika 10). Rušenje stebrov v šibki smeri Omenili smo že z arhitekturo pogoje­ no podolgovato obliko prereza stebrov. Pogosto je bil večji del stebrov orientiran v eno smer. Ko so se redki močnejši stebri v šibki smeri (največkrat strižno) porušili, je prišlo do značilnih porušitev stebrov v šibki smeri (slika 11, glej tudi sliko 15 v nadaljevanju). Ti niso imeli zadostne nosilnosti, še manj pa stremen in ustrezno izvedenega sidranja. Stanje so močno poslabšale originalno zasnovane ali med potre­ som nastale mehke etaže. Šibka stremena stebrov Šibka stremena <>6-8/25 cm v starejših stavbah ne presenečajo, saj je bila pred desetletji to splošna svetovna praksa. Skoraj nerazumljivo pa je, da se je ta praksa v tako veliki meri obdržala tudi po sprejemu sodobnih turških predpisov za gradnjo potresno odpornih konstrukcij. Zdrobitvi neobjetega betonskega jedra se največkrat ni bilo možno izogniti (slika 12). Neustrezni preklopi in sidranja armature - porušitev vozlišč okvirov V turških okvirih je praviloma uporabljena gladka armatura, kar že samo po sebi otežkoča izvedbo sidranj in preklopov. Preklopi vzdolžne armature stebrov so izvedeni tik nad etažno ploščo, torej na mestu največjih obremenitev. Armatura spodnje etaže se konča ravno, zgornja armatura pa se nadaljuje s šibko kljuko (slika 13). Preklop praktično ni objet s stremeni. Vse te napake so še zlasti značilne za izvedbo vozlišč (slika 14 ). Predvsem je bilo očitno, da praktično nobeno vozlišče ni bilo zavarovano s stremeni. Sidranja armature gred so bila izvedena zunaj jedra stebra. Glede na uporabo gladke armature so bila sidra prekratka, še posebej pri sidranju v šibki smeri stebrov (z debelino komaj 25 cm). M . F IS C H IN G E R , P. F A J F A R , R . Ž A R N IĆ : P o s le d ic e p o tre s a 1 7 .8 .1 9 9 9 v T u rč iji S l i k a 1 1 . Z n a č i l n a p o r u š i t e v s t e b r o v v š ib k i s m e r i Slika 1 2 . Š ib k a s t r e m e n a n is o m o g la p r e p r e č i t i z d r o b it v e je d r a s t e b r a Polnila so pogosto vplivala ugodno Opisane porušitve okvirov s polnili so pretežno nastale zaradi nepra­ vilnega projektiranja in izvedbe tako polnila kot okvira in še zlasti zaradi neupoštevanja interakcije med njima v različnih fazah potresa. Zgradbe z manjšimi poškodbami pa so dokazale, da lahko zidana polnila bistveno prispevajo k nosilnosti okvira, če so le dovolj močna in pravilno vgrajena. Primer take stavbe smo videli v neposredni bližini pogreznjene obale v Degimenderu (slika 15), kjer so polnila v pritličju prestala potres in pomagala obvarovati zgradbo pred porušitvijo. Na sliki je vidno, da so podolgovati armi- M . F IS C H IN G E R , P. F A J F A R , R . Ž A R N IĆ : P o s le d ic e p o tre s a 1 7 .8 ,1 9 9 9 v T u rč iji Slika 14. Neustrezna izvedba vozlišča M . F IS C H IN G E R , P. F A J F A R , R . Ž A R N IĆ : P o s le d ic e p o tre s a 1 7 .8 .1 9 9 9 v T u rč iji ranobetonski stebri odpovedali v šibki smeri in da je del obremenitev prevzel sistem polnil, ki so sicer strižno razpokala, vendar se niso porušila. Očitno je bil tudi okvir okoli polnila dovolj odporen, da ni povsem odpovedal. VPLIV POTRESA NA DRUGE KONSTRUKCIJSKE SISTEME Drugi konstrukcijki sistemi so v tem prostoru redkeje uporabljani, tako da je posploševanje zaključkov težko. Kljub temu je videti, da so se objekti z nosilnimi stenami (tudi montažnimi) ponovno obnašali bolje od okvirov. To lahko pripišemo dejstvu, da pri stenastih konstrukcijah že arhitektura, ki nosilne stene uporablja tudi za pregradno funkcijo, pogosto zagotavlja veliko rezervo v nosilnosti. Videli smo nekaj povsem porušenih montažnih armiranobetonskih hal (slika 16). Vendar je bila vsaj ena od njih v času potresa še v gradnji in še ni imela popolne horizontalne povezave. Jeklene konstrukcije so na tem prostoru zelo redke. V literaturi [2] smo našli samo en zapis o poškodbah jeklenega industrijskega objekta. Neposredna in posredna škoda na industrijskih objektih je bila nepriča­ kovano velika. Premostitveni objekti na sodobnih prometnicah so se obnašali zelo dobro. Projektirani so bili po ameriških predpisih AASHTO in v tem primeru je bila kontrola projektiranja in izvedbe očitno dobra. Porušila sta se le dva mostova (na avtocestah le en nadvoz) in še ta v neposredni bližini preloma. Na prvi pogled je presenetljivo razmeroma dobro obnašanje preprostih zidanih objektov v bližini popolnoma razrušenih armirano­ betonskih okvirov. Najpogosteje lahko to pojasnimo s frekvenčnim sestavom in razmeroma nizkim pospeškom potresa. M . F IS C H IN G E R , P. F A J F A R , R . Ž A R N IĆ : P o s le d ic e p o tre s a 1 7 .8 .1 9 9 9 v T u rč iji SKLEPI Površen opazovalec bi hitro in enostavno ugotovil: »Na vzhodu nič novega!«. Zlo mehkih etaž, utekočinjenja tal, kratkih stebrov, prešibkih stremen in neduktilnih detajlov nasploh je že dalj časa znano in večkrat videno. Če k temu dodamo še očitno nespoštovanje predpisov, morski pesek v betonu in pobegle nevestne graditelje, je mnogim »vse jasno«. Takšna površna ocena ima tudi nevaren podton, da teh problemov pri nas v glavnem ni. Pa le ni tako (enostavno). Eden najmočnejših potresov, ki so kdajkoli prizadeli močno urbanizirana in industrializirana območja, je prispeval nekaj pomembnih spoznanj, ki, če že niso povsem nova, vsekakor še nikdar niso bila izražena v tako veliki meri. Žal lahko ugotovimo tudi, da Turčija le ni tako daleč, da bi bila lahko ta sporočila za nas nepo­ membna. Prvi problem, ki do sedaj še nikdar ni bil tako očiten, je urbanizacija v bližini velikih aktivnih prelomov. Čeprav so nekatere stavbe obstale tik nad prelomom, se jih je mnogo katastrofalno porušilo. Podobno neprevidni smo (v Turčiji, pri nas, ali kjerkoli v svetu) pri pozidavi na očitno dinamično nestabilnih tleh. Obseg rušenj zaradi uteko­ činjenja tal v Adapazaru in zdrsa poseljene obale v Degimenderu je skoraj brez primere v zgodovini potresnega inženirstva. Ponovno se je pokazalo, da maksimalni pospešek tal ni najboljši ali vsaj ne edini kazalec moči potresa. Glede na veliko magnitudo so bili namreč registrirani pospeški nizki in pretežno pod projektnimi vred­ nostmi iz predpisov. Očitno je trajanje potresa z veliko energijo in velikimi hitrostmi temeljnih tal odločilno vplivalo na obseg poškodb. Še nikjer pa doslej nismo zapazili tako očitne razlike med visokim nivojem potresnega inženirstva in katastrofe na terenu. To je ponoven in nedvoumen dokaz sicer očitnega, vendar pogosto nerazumljenega dejstva, da predpis sam po sebi ne zadošča, če ga ne spremlja ustrezno izobraževanje praktikov in predvsem učinkovit nadzor. Potres je preizkusil predvsem en tip konstrukcij stavb - okvire s polnili iz opečnih votlakov. Kljub mnogim nepoškodovanim stavbam tega tipa se jih je zelo veliko porušilo, po M. FISCHINGER, P. FAJFAR, R. ŽARNIĆ: Posledice potresa 17.8.1999 v Turčiji našem mnenju predvsem zaradi neduktilne izvedbe armirano­ betonskega okvira. Zdi se tudi, da polnila praviloma niso bila ustrezno obravnavana pri projektiranju. Potres je tudi prvič v veliki meri potrdil (predvsem teoretična) pričakovanja, da se lahko razmeroma regularni okviri po izpadu polnil v pritličju in nižjih nadstropjih začnejo obnašati kot konstrukcije z mehko etažo. Poleg pogostih porušitev konstrukcije je bil pomemben problem tudi uničenje instalacij zaradi zdrobitve in izpada polnil. Mehkejša etaža sama po sebi ni nujno katastrofalna. Gotovo pa je v kombinaciji z neduktilnim okvirom. Zdi se, da so imeli okviri v Turčiji predvsem štiri poglavitne probleme: (a) podogovato obliko prečnega prereza stebra zaradi prilagoditve predelnim stenam in drugim arhitek­ turnim zahtevam, kar je pogosto povzročilo porušitve v šibki smeri, (b) šibka in slabo sidrana stremena v stebrih, (c) slabo izvedena sidranja in preklope gladke armature, ter, kar je bilo še zlasti očitno, (d) slabo izvedbo vozlišč. Izkušnje z drugimi konstrukcijskimi sistemi so bile bistveno manjše in jih težje posplošimo. Videti je, da so se stenaste stavbe ponovno obnašale bolje od okvirov. Montažni okviri se niso obnašali dobro. Jeklene stavbe so bile redke. Zanimivo pa je, da so bile preproste zidane stavbe razmeroma malo poškodovane. To lahko pojasnimo s frekvenčnim sestavom in razmeroma nizkim pos­ peškom potresa. Sodobne avtoceste so bile uspešno projektirane po ameriškem predpisu AASHTO. Z nekaj izjemami nepos­ redno ob prelomu je bilo obnašanje premostitvenih objektov zelo dobro. Za zaključek še enkrat poudarimo, da mnogi »turški« problemi, kot so na primer dinamična nestabilnost tal, neduktilni detajli, neupoštevanje interakcije okvira in polnila pri projek­ tiranju in sumljiva montažna gradnja še zdaleč niso tuji v našem prostoru. Še zlasti pa ne moremo biti samozadovoljni pri spoštovanju predpisov in predvsem pri učinko­ vitosti nadzora. Evropski standardi so pri nas v veljavi dalj časa, kot je najnovejši predpis v Turčiji, pa se vsaj pri gradnji stavb praktično ne uporabljajo. Tudi pomanjkljivosti nadzora pri obnovi Posočja po potresih leta 1976 so glede na posledi­ ce nedavnega potresa več kot očitne. ZAHVALA Obisk slovenske skupine strokovnjakov na potresnem območju je z velikim razumevanjem podprla Uprava RS za zaščito in reševanje MORS. Zato se avtorji posebej zahvaljujejo njenemu direktorju gospodu Bojanu Ušeničniku. Matej Fischinger in Roko Žarnič sta bila člana skupine, katere obisk je organiziral Miha Tomaževič, direktor ZAG v sodelovanju s slovenskim veleposlaništvom v Ankari in zlasti gospodom veleposlanikom dr. Benjaminom Lukmanom. Skupino je spremljal gospod Adem Sömer. Peter Fajfar je prizadeto območje obiskal skupaj z mednarodno skupino strokovnjakov. Obisk je organiziral profesor F. Karadogan s Tehnične univerze v Istanbulu. Za veliko pomoč pri predelavi slik v elektronsko obliko se lepo zahvaljujemo Tomu Cerovšku. L I T E R A T U R A 1. S p le tn a s tra n B o g a z ic i U nivers ity: K o c ae li e a r th q u a k e - Tu rkey h t tp : / /1 9 3 .1 4 0 .2 0 3 .8 /e a r th q k / 2 . E E R I S p e c ia l E a rth q u a k e R e p o rt - O c to b e r 1 9 9 9 , T h e Izm it (K o c a e li) , T u rk e y e a r th q u a k e o f A u g u s t 1 7 ,1 9 9 9 , E E R I N e w s le tte r, V o l.3 3 , N o . 1 0 ,1 9 9 9 . 3 . S p e c if ic a tio n fo r s tru c tu re s to b e bu ilt in d is a s te r a re a s , P art 1, G o v e rn m e n t o f R e p u b lic o f T u rkey (1 9 7 5 ) , o b ja v lje n o v E a rth q u a k e R es is ta n t R e g u la t io n s - A W o rld List, IA E E , s tran i 3 3 .1 - 3 3 .1 5 (1 9 9 2 ) . 4 . S p e c if ic a tio n fo r s tru c tu re s to b e bu ilt in d is a s te r a re a s , P art 3: E a r th q u a k e d is a s te r p re v e n tio n , G o v e rn m e n t o f R e p u b lic o f Turkey, M in is try o f P u b lic W o rk s a n d S e ttle m e n t, O ffic ia l G a z e t te N o . 2 3 0 9 8 (1 9 9 7 ) , o b ja v lje n o n a sp le tn i s tran i [1 ], 5 . R Fajfar, R G a š p e rš ič , D . D ro b n ič . A s im p lif ie d n o n lin e a r m e th o d fo r s e is m ic d a m a g e a n a ly s is o f s tru c tu re s , S e is m ic d e s ig n M e th o d o lo g ie s fo r th e n ext G e n e ra tio n o f C o d e s (u re d n ik a R F a jfa r in H . K ra w in k le r), B a lk e m a stran i 1 8 3 -1 9 3 (1 9 9 7 ) . UROŠ FERJAN: Sanacija pregrade in jezera Črnava SANACIJA PREGRADE IN JEZERA ČRNAVA V PREDDVORU ali KAKO SMO GRADILI PRVE SLOVENSKE SIFONE, KOT SREDSTVO ZA EVAKUACIJO VISOKIH VODA THE RECONSTRUCTION OF THE “ ČRNAVA” DAM U D K 6 2 7 .1 3 2 + 6 2 7 .8 .0 3 4 U ro š F E R J A N D / ’"'N \ j ~7 p "T p I / Nedaleč od Kranja, v majhni vasici Preddvor, se pomembnosti ‘ ^ v tur ist ične dejavnost i z aved a jo že iz predvojnih časov. Vas je sicer z n a n a že iz zgodov in e po tamkajšn j ih gradovih Turn in Hrib. Da bi tur ist ično ponudbo še popestr i l i , so pred pr ibl ižno š t i r ideset imi leti zajezi l i potok Bistrico in nas ta lo je ca. 2 ,5 ha veliko j e z e r o Č rn ava . Ob jezeru so bili zgra jen i še številni infrastrukturni objekt i : hotel Bor, kopališče, čolnarna, itd, danes pa so v gradu Hrib diskoteka, poročna dvorana, restavracija, v e č n a m e n s k i prostor i . . . Od leta 19 5 8 , ko je bila p r e g r a d a z g ra jen a , pa do leta 1 9 7 5 so se v z d r ž e v a ln a de la opravl jala dokaj redno, narejen je bil prodni žep v zgornji četrtini p regrade z a zaustavi tev z a p r o je v a n ja j e z e r a . Žal pa so se v z d r ž e v a ln a d e la od tedaj ustavi la in v letu 1 9 9 5 je bilo pri t e r e n s k e m ogledu ugotovl jeno, d a je s tan je p r e g r a d e kr it ično in tako nujno po treb n o prenove . Glavne znači lnost i oz. ugotovi tve so bile naslednje : pojavl ja se pro nican je vo d e skozi te lo p r e g r a d e , p o s le d ic a č e s a r je o d p a d a n je betonskih kosov iz z račn e strani p regrade , kar p o m en i stat ično slabl jenje p reg rad e (p reg rad a je n am reč t e ž n o s t n e g a t ipa) in izpostav l jan je j e d r a a tm o s fe rs k im vpl ivom, prel iv z a visoke vode je ca. d e s e t k r a t po d d im en z io n i ran ; z a odva ja n je visokih vo d a bo p o t reb n o naredit i evakuaci jski organ na kroni p reg rad e , talni izpust ne deluje, kar p o m en i o n em o g o čan je kontinuitete rinjenih plavin; talni izpust ima stalni pretok več kot pa je normalno pričakovati. Prvi idejni načrt i za obnovo so se izdelal i v januar ju 1996 . V jesen i is tega leta je bila p r e g r a d a in te rventno san irana tako, d a so bili kosi betona , ki so o d p ad a l i iz z račne strani p reg rad e , n ad o m eščen i z novim b e tonom . Ves ta čas je ideja o dokončni ureditvi d o z o r e v a la in se d o p o ln je va la in tako sm o v januarju 1997 dobil i ožji izbor štirih var ia n t z a obnovo p re g ra d e . G lavn a razl ika m e d njimi je v evakuac i jsk ih organih za odvajan je visoke vode. 4. var ian ta z o d v a ja n je m v is o k e v o d e p r e k o k r o n e p r e g r a d e s s i f o n i se je i zkaza la z a najbolj ugodno, kajti o m o g o č a s o r a z m e r n o visoko koto stalne g lad in e (pri s to le tn e m pre toku se g la d in a v jezu dv ig ne le 22 cm), nihanje g la d in e je n a jm a n jš e od vseh var iant , c e n a je u g odna , d o d a t n a p r ed n o s t je ohrani tev p o d o b e p r e g r a d e g led e na o b s to je č e stanje. S p redv id eno rešitvi jo je bila ob n o v l jen a p re g ra d a , ustav l jeno je bilo s ta ran je jezera , z o p e t je bi la vzp o s ta v l je n a p rvo tn a g lob ina , ož iv l jene bodo rekreac i jsko- tur is t ične akt ivnost i ob jez e ru , poskrb l jeno p a je bilo tudi z a n aše sopotn ike v času - favno in floro. Avtor: U r o š F E R J A N , u n iv . d ip l . in ž . g r a d b . U R O Š F E R J A N : S a n a c ija p re g ra d e in je z e r a Č rn a v a S i I | \ / | l \ / l A D V Preddvor is a smal l v i l lage located app. 4 0 k m north north LJ IVI IVI r \ n I _ w e s t of S lo v e n ia ’s cap it a l Ljubljana. The vi l lage is his­ torical ly known for its two cas t les - Turn and Hrib. With the intent ion of increasing the tourism income, the Crnava d a m w as build in 1958 . The d a m ’s height w a s and still is app. 7 . 5 m . By d a m m i n g the Bistr ica c reek , a lake with an a r e a of app . 2 5 0 0 0 m 2 a p p e a r e d . The d a m was originally build of co n cre te fil led with rocks. A p a s s a g e w a y for p ed es t r ian s to cross the d a m , and to be ab le to wa lk all the w ay a round the lake, w as build on top of the d a m . T h e s e e p a g e p h en o m e n o n a p p e a r e d right a f te r the d a m w as build. In o rd er to solve this p ro b lem the grout cut off curtain w as m a d e . Next , the p ro b lem of m u d , filling the lake, a p p e a r e d . The si l tat ion a p p e a r e d m o r e intensive ly and fas te r than prev i ­ ously e x p e c t e d . The bot tom out let of the d a m w a s out of order from the very b e g in ­ ning. An even b ig ger p rob le m w as the u n d e r e s t i m a t e d a m o u n t of high w a t e r d is ­ ch arg e , wh ich w as for an order of m a g n i t u d e s m a l le r than actual ly is, acco rd in g to t o d a y ’s ca lcu la t io ns ( 4 m 3/s instead 40 m 3/s). So pra c t ic a l ly every y e a r ’s rain pour c a u s e d overf low in the lower f loors of the Hotel and the Cast le . Due to insuff ic ient maintenance even the dam itself started to fall apart , the concrete layer on the downstream fa c e p ee led -o f f , stil l ing basing s ta r ted to putrefy. All these p ro b lem s ignited the id ea for a f u n d a m e n t a l reconstru ct io n of the C rn ava d a m . A f te r two years of m e e t in g s and negot ia t io ns , prepos it ions and d i f feren t ideas for the reconstru ct io n , w e finally found a solut ion to the pro b lem . The first and most im p o r tan t w as the dec ision about the m e th o d , used for abs t rac t io n of w a t e r in case of increasing d is ch arg e of above m e n t io n e d s t r e a m . W e chose a siphon spil lway. W e e s t i m a t e d (and in last two years the e s t im a t e pro ved to be correct ) , tha t the lake p resents se d im e n ta t io n pond big enough for f i l ter ing all f lowing m ater ia l which could block the m outh of the siphon. The s ip h o n ’s size w a s c a lc u la te d and m o d e le d at the Labora tory for hydraul ic res e a r c h e s within the Universi ty of Ljubl jana. The hydraul ic m odel in sca le 1:10 w as also build. As a result seven siphons of stain less stee l w e re build, each w as 1 , 3 m l w id e and in a v e r a g e 0 . 8 m high. Total length in axis of each siphon is app . 10m ; total hydraul ic g rad ien t is app . 5 . 8 m and each siphon takes the disch arg e of 6 . 6 m 3/s. The posit ion of the siphons on the d a m w as also precisely ca lcu la ted . T h e th ree siphons in the midd le are posi t ioned 5 c m lower then the other four, so those th ree are going to be the first to take full d is ch arg e . Th ey are ab le to a b s t ra c t en ough w a t e r of a p p . 10 y ear flood. If h ig her w a t e r d isch arg e a p p e a r s , the other four siphons step into funct ion. The b o t to m o u t l e t ’s only p urpose is den ivelat ion of lake su r face or for poss ib le e m p ty in g of the en t i re basin - reconstru ct io n , mud digging, lake shore regula t ions, etc. By building the siphons as the m e th o d for ab s t rac t in g the high w a t e r d is ch arg e , it is possible for the w a t e r surface level to rem ain only ap p . 0 . 5 m be lo w the te r r a c e level, without f lood e n d a n g e r in g . The siphons, with their high pro v id en ce of d ischarge , al low increas in g of w a t e r level, in c a s e of 1 0 0 - v e a r f lood, bv only 2 2 c m . UVOD Nedaleč od Kranja, v majhni vasici Preddvor, se pomembnosti turistične dejavnosti zavedajo že iz predvojnih časov. Vas je sicer znana že iz zgodovine po tamkajšnjih gradovih Turn in Hrib. Da bi turistično ponudbo še popestrili, so pred približno štiridesetimi leti zajezili potok Bistrico in nastalo je ca. 2,5 ha veliko jezero Črnava. Ob jezeru so bili zgrajeni še številni infrastrukturni objekti: hotel Bor, kopališče, čolnarna, itd, danes pa so v gradu Hrib diskoteka, poročna dvorana, restavracija, večnamenski prostori... Od leta 1958, ko je bila pregrada zgrajena, pa do leta 1975 so se vzdrževalna dela opravljala dokaj redno, narejen je bil prodni žep v zgornji četrtini pregrade za zaustavitev zaprojevanja jezera. Žal pa so se vzdrževalna dela od tedaj ustavila in v letu 1995 je bilo pri terenskem ogledu ugotovljeno, da je stanje pregrade kritično in tako nujno potrebno prenove. Glavne značilnosti oz. ugotovitve so bile naslednje: - pojavlja se pronicanje vode skozi telo pregrade, posledica česar je UROŠ FERJAN: Sanacija pregrade in jezera Črnava odpadanje betonskih kosov iz zračne strani pregrade, kar pomeni statično slabljenje pregrade (pregrada je namreč težnostnega tipa) in izpostavljanje jedra atmosferskim vplivom, - preliv za visoke vode je ca. desetkrat poddimenzioniran; za odvajanje visokih voda bo potrebno narediti evakuacijski organ na kroni pregrade, - talni izpust ne deluje, kar pomeni onemogočanje kontinuitete rinjenih plavin; talni izpust ima stalni pretok več kot pa je normalno pričakovati, - posledično je jezero zamuljeno, globina vode in s tem tudi volumen se manjšata, - kakovost vode v jezeru se slabša, kar kliče po ureditvi komunalnih voda v prispevnem področju, - podslapje je mestoma močno razpokano. RAZMIŠLJANJA O NAČINIH REŠEVANJA PROBLEMA Za reševanje omenjenega problema je bila imenovana komisija v sestavi: - občina Preddvor, - Ministrstvo za okolje in prostor- uprava za varstvo narave - Ministrstvo za okolje in prostor- izpostava Kranj - upravljalec hotela -VGP Kranj kot projektantska organizacija. Prvi idejni načrti za obnovo so se izdelali v januarju 1996. V jeseni istega leta je bila pregrada interventno sanirana tako, da so bili kosi betona, ki so odpadali iz zračne strani pregrade, nadomeščeni z novim betonom. Ves ta čas je ideja o dokončni ureditvi dozorevala in se dopolnjevala in tako smo v januarju 1997 dobili ožji izbor štirih Variant za obnovo pregrade. Glavna razlika med njimi je v evakuacijskih organih za odvajanje visoke vode. Variante so bile naslednje: 1. varianta z odvajanjem visoke vode prek krone pregrade s fiksnim prelivom (brez evakuacijskega organa) je od vseh najcenejša, toda potrebno bi bilo znatno znižanje gladine vode glede na dosedanjo in tudi nihanje gladine bi bilo precejšnje; 2. varianta z bypassom - dodatna možnost odvajanja visokih voda pod teraso hotela zahteva precej obsežna gradbena dela pod teraso gradu oz. hotela, gladina se lahko nekoliko dvigne glede na 1. varianto, toda še vedno ostaja precej nižja od dosedanje. Značilnost obeh variant je znižanje kote gladine, kar pomeni tudi zmanjšanje že tako majhnega jezera, kar pa verjetno ni smiselno in tudi ni namen. 3. varianta z odvajanjem visoke vode prek krone pregrade z mehkim jezom kot evakuacijskim organom omogoča obstoječo koto gladine. Nihanje je odvisno od sistema upravljanja z vrečo. V primeru elektronskega krmiljenja nam je zagotovljena praktično centimetrska natančnost gladine, v primeru gravitacijskega praznjenja pa se kota gladine giblje v istih mejah kot pri varianti s fiksnim prelivom. 4. varianta z odvajanjem visoke vode preko krone pregrade s sifoni se je izkazala za najugodnejšo, saj omogoča sorazmerno visoko koto stalne gladine, nihanje gladine je najmanjše od vseh variant, cena je ugodna, dodatna prednost je ohranitev podobe pregrade glede na obstoječe stanje. Skupno vsem variantam je sanacija talnega izpusta, obnovitev brvi predvidoma v isti obliki, podslapja, tesnitev pregrade z vodne strani, ureditev bokov pregrade, ureditev jezera (čiščenje mulja iz jezerskega dna) in njegove okolice. Od novembra 1996 do maja 1997 je bilo jezero izpraznjeno, do marca 97 je potekal odvoz mulja iz jezerskega dna. Preden so se ta dela začela izvajati, se je pridobilo tudi mnenje o kakovosti mulja in ugotovljeno je bilo, da mulj je primeren kot gnojilo za kmetijske površine. IZBIRA NAJPRIMERNEJŠE REŠITVE Po podrobnejši analizi prednosti in slabosti vseh štirih variant (tudi "cost bennefit” analizi) se je tehtnica najbolj nagnila na stran četrte variante. Da bi se o pravilnosti izbire prepričali v praksi smo se v marcu 1997 odpeljali na Bavarsko ogledat, kako deluje podoben objekt v merilu 1:1. Dobili smo zelo spodbudne informacije; pri njih namreč delovanje sifonov pogojuje poplavljenost cele doline. Za primerjavo: v Preddvoru smo izdelali 7 sifonov s pretočno sposob­ nostjo 6.5m3/s - skupaj Qpotr=41 m3/ s, na nemškem objektu deluje štirinajst sifonov po 40m3/s, torej skupno prek 550m3/s. Lahko torej rečemo, da Nemci s sifoni rešujejo problem naslednjega velikostnega razreda. Odločitev za prvi tovrstni projekt v Sloveniji je bila torej sprejeta. OPIS DELOVANJA SIFONOV Sifon je bil izdelan kot cev pravo­ kotnega prereza iz nerjavne pločevine debeline 3 mm (horizontalni elementi prereza) oz. 4 mm (vertikalni elementi prereza). Dimenzije sifonov so izračunane po aproksimativni formuli za hidravlični račun in so določene na 130 cm širine in 70 cm višine (glej priloge). Detajlna analizo hidravlične presoje je bila narejena na hidravličnem modelu v merilu 1:10. Detajlno oblikovanje in modelni preizkus je bil opravljen na FGG - katedra za mehaniko tekočin z laboratorijem Hajdrihova 28, Ljubljana Stanje pred sanacijo z opisom pom anjkljivosti mehanizem za dvig talne zapornice ne fimkcionira Dimenzije obstoječega preliva: (cca 20-krat poddimenzioniran) 269 G radbeni vestnik »Ljubljana 48 U R O Š FE R JA N : S anacija pregrade in jezera Č rnava UROŠ FERJAN: Sanacija pregrade in jezera Črnava pod vodstvom prof. dr. F. Steinmana. Sifon je hidrotehnični element, ki ima sposobnost, da pod določenimi pogoji prevaja bistveno večjo količino vode kot prosti preliv. Oglejmo si te pogoje. Iz priloge je razviden eden od bistvenih elementov sifona: odskočni nos v spodnji tretjini. Opis delovanja: V začetku (dokler prelivna višina ne doseže kritične višine) deluje sifon kot prosti preliv z nepomembno motnjo v smislu zoba. Na odseku preliva, kjer je vgrajen odskočni nos, se namreč pojavlja deroči tok, za katerega vemo, da nikoli ne povzroča motnje toka v gorvodni smeri - torej je možnost zajeznega učinka odskočnega nosu vnaprej izključena. Če se dotočna količina v tem trenutku začne zmanjševati (ali stagnirati - kar je redek v naravi pojav), do učinka sifonskega sesanja sploh ne pride. V nasprotnem (bolj običajnem primeru), ko se prelivna višina veča, postane motnja (vpliv zoba) vedno bolj izrazita - curek vode odskoči, se zaleti v nasprotno steno sifona in otežkoča dostop zraka v sifon s spodnje strani - v tem trenutku se pojavijo prvi podtlaki v sifonski cevi. Ko doseže prelivna višina določeno kritično višino, je curek vode nad odskočnim zobom dovolj debel, da popolnoma zapre dostop zraka v sifon in takrat rečemo, da sifon zaskoči - pretočna sposobnost se hipno bistveno poveča. V naslednji minuti (seveda, če se dotok še povečuje) se izsesa še preostali zrak in sifon deluje s svojo polno prevodno kapaciteto. Zgoraj je opisano bistvo delovanja sifona, omenimo pa še bistveno prednost pred običajnimi prostimi prelivi. Pri prostem prelivu se pretok povečuje s potenco 3/2, pri sifonu pa se ista pretočna količina prelije že pri potenci 0.5, kar v praksi pomeni, da dosežemo pri prostem prelivu hitrosti do maks. 1-2 m/s (odvisno tudi od koeficienta prelivanja), pri sifonu pa hitrosti lahko dosežejo tudi 10m/s (odvisno predvsem od višinske razlike med koto vtoka in koto iztoka iz sifona). Morda tistim bralcem, ki niso strokovnjaki na hidrotehničnem področju, napisani podatek ne pove veliko, zagotovo pa bo naslednje dejstvo prikazalo prednost sifona v pravi luči. Kot smo že omenili - do trenutka, ko stopi sifon v svojo pravo funkcijo, deluje podobno kot prosti preliv. Ko začne curek zapirati dotok zraka s spodnje strani, se hitrost prelivanja začne povečevati in gladina v jezeru se dviga bistveno počasneje (učinek, opisan v zadnjem stavku, je časovno zelo kratek- nekaj sekund.). Takoj, ko je dotok zraka s spodnje strani povsem zaprt, se hitrost vode praktično hipno poveča na končno hitrost, sifon »vleče« s svojo polno pretočno sposobnostjo (v našem primeru 6.5m3/s) in, kar je bistveno, gladina v jezeru se na dviga več oz. se ne dviga več, dokler se dotok ne poveča do 40m3/s - v času stoletne visoke vode se gladina v jezeru poveča za maks. 22 cm. V primeru klasičnega prostega preliva bi pri omenjeni količini prelivna višina znašala 1.2 m, kar pomeni, da bi stalna kota gladine v jezeru morala biti ca. 1 m nižje, kot pa bo odslej (po aplikaciji sifonov) in je znašala tudi do sedaj. In če se postavim U R O Š F ER JA N : S an ac ija p re gr ad e in je ze ra Č rn av a UROŠ FERJAN: Sanacija pregrade in jezera Čmava na stran nedeljskega naključnega obiskovalca Preddvora nam je verjetno ljubše, da hodimo ob jezeru, katerega gladina sega ca 0.5 m pod rob terase, kot pa ob jezeru, kjer je gladina vode sega 1.5 m pod rob, na katerem stojimo. Z uporabo sifonov smo ne samo dvignili stalno koto zajezitve za ca. 1 m, ampak tudi povečali površino jezera ter tudi njen koristni volumen. Kaj pa prekinitev delovanja sifona? Ob visoki vodi dejansko daje delujoč sifon vtis jeklene cevi, ki na eni strani »golta« vodo in jo na drugi strani silovito »bruha«. Sifon torej enostavno neha delovati, ko pride vanj (s katerekoli strani) zadostna količina zraka - rečemo, da sifon spusti. In tako kot se je pretok hipno povzpel iz nekaj l/s na polno goltnost, tako tudi hipno pade po vdoru zraka vanj. Zrak pa enostavno pride vanj, ko se dotok visoke vode zmanjša in gladina v jezeru vpade. Da bi se izognili težavam zamašitve na vtoku sifona, mora le-ta segati 1 m pod gladino stalne zajezitve - kar pa ne pomeni, da potem sifoni izsesajo vodo do tolikšne globine. Za ta namen smo na vtoku izdelali posebno komoro (pritrjena na sifon), ki omogoča prekinitev delovanja tako, da takoj, ko se gladina v jezeru spusti 5cm pod nivo stale zajezitve, spusti v sifon zrak, curek se ozrači in v že nekaj sekundah pade pretok na zanemarljivo vrednost. SCENARIJ PRELIVANJA V PRIMERU POVIŠANEGA VODOSTAJA Iz tlorisne situacije je razvidna pozicija dveh stranskih prostih prelivov, sedmih sifonov in srednjega prostega preliva. Vsi prosti prelivi skupaj imajo le estetsko funkcijo - pri odvajanju visoke vode imajo zane­ marljiv vpliv. V času normalnih pretokov se voda preliva samo prek srednjega preliva, od koder voda potem pada ca. 4 m v globino - kot slap, ki pozimi deloma zamrzne. Obiskovalci prelivajočo se vodo lahko opazujejo in poslušajo njeno šumenje, kadar stojijo na brvi, ki vodi preko jezu oz. iz razgledne ploščadi, ki je pozicionirana na sredini brvi. Ko gladina vode v jezeru zraste za 5 cm, se voda začne prelivati tudi preko stranskih prostih prelivov in prek 3., 4., in 5. sifona (gledano z leve). Ti trije sifoni imajo prelivni rob pozicioniran 5 cm nižje kot ostali štirje - ker ne želimo, da se vsi vključijo naenkrat. Ko se gladina dvigne za naslednjih 5cm, začnejo prelivati vsi sifoni, v srednjih treh že počasi začne zapirati dotok zraka s spodnje strani. Pri dvigu gladine ca. 20 cm nad stalno koto v jezeru UROŠ FERJAN: Sanacija pregrade in jezera Črnava srednji trije sifoni zaskočijo - pretočna sposobnost jezu je tedaj ca. 20m3/ s (za primerjavo: pri prostem prelivu je pri dvigu gladine 20 cm pretočna sposobnost v najboljšem primeru 2 do 3m3/s). V nadaljevanju začnejo delovati še zgornji štirje sifoni, seveda s polno pretočno sposobnostjo. Kot bomo videli v nadaljevanju članka, je opisani scenarij teoretična pot, v realnosti pa dobimo še vse vmesne faze. Tudi izdelava in vgradnja sifonov seveda ni z milimetrsko natančnostjo. Tako se je pojavil primer, ko je bil dotok - ocenjujemo ca. 7 do 8m3/s, kar je dovolj vode za polno funkcijo enega sifona, premalo pa za dva. Takoj ko je eden od sifonov začel polno delovati (eden od spodnjih), so ostali celo nehali prelivati, vso vodo je porabil delujoči sifon. 7. N O V E M B E R 1997 Vrhunec aktivnosti okrog pregrade pa se je zgodil 7. novembra okrog 12. ure dopoldan, ko je po obilnih padavinah ponoči in prek dopoldneva pretok narasel toliko, da je eden od sifonov (najnižji) začel delovati. Zanimivo (po pripovedovanju hotelskega osebja in sodeč po sledovih plavin na obrežnem zidu) je bilo tudi, da je zjutraj voda intenzivno tekla prek stranskih prelivov. Ko pa je začel delovati sifon, je voda na prelivih celo prenehala teči - gladina v jezeru se je znižala že pri delovanju enega sifona. Opazovali smo še vtok v sifon. Ob vtoku so se sicer zbrale drobne plavine (predvsem listje in plavajoči odpadki), vendar se niso kazali nikakršni vrtinci (sesanje zraka iz površine torej ni bilo zaznano). Zaenkrat je bila torej izpolnjena predpostavka, da jezero deluje kot zadrževalnik za večje plavajoče predmete in da do jezu pridejo samo drobnejše plavine. Voda, ki je izhajala iz sifonov, je bila čista, sesanje je bilo torej iz predpostavljenega nivoja (1 m pod gladino). Barva vode na iztoku je bila (ves čas delovanja oz. opazovanja) bela - prišlo je torej do precejšnje saturacije kisika; iz tega podatka lahko sklepamo, da sifon ni deloval s polno močjo, ampak je še sesal zrak. UPORABOST SIFONOV - p o v ze to po te m p r im e ru Na fakulteti smo se o njih učili kot o nekih bolj ali manj eksotičnih hidrotehničnih objektih. Ves čas se nam je v glavi zoperstavljala ideja o taki ali drugačni možnosti zamašitve - kar bi pomenilo popoln kolaps v funkcioniranju. Glede na možnost zamašitve s plavajočimi objekti smo se strahu otresli že na začetku - pred vtokom v sifone imamo namreč ca. 250 m dolgo jezero z dodatnim primarnim lovilcem proda, ki delujeta kot usedalnik, tako da smo se zadovoljili z grobimi rešetkami na vtoku v sifone. V vodno UROŠ FERJAN: Sanacija pregrade in jezera Črnava stran pregrade smo vgradili po 8 grelnih žic, ki se vključijo v primeru debelejše ledene skorje na jezeru - ko pričakujemo, da vzgon ne bo zdrobil ledenih plošč in bi res lahko prišlo do zamašitve. Iz opisanega torej sledi, da so sifoni zelo uporaben hidrotehnični element. Na tem mestu želimo vspodbuditi projektante k operativni uporabi. Hkrati pa opozarjamo, da je potrebno upoštevati določene pogoje oz. omejitve. Danes mineva ca. dve leti od zaključka del v Preddvoru. Opisani 7. november 1997 ni bil kot pojav kak velik praznik, do danes se je zgodil vsaj še štirikrat - vedno je deloval le eden izmed sifonov. Po bučni prvi reakciji hotelirjev in predvsem dolvodnih prebivalcev, ga danes niti ne registrirajo več kot nekaj posebnega. Postal je spremljajoč pojav enkrat ali dvakrat letno, ko se jeseni ali spomladi »ulije« za več dni. ZAKLJUČEK Tako smo se 7. novembra lahko v merilu 1:1 prepričali, da sifon (pod določenimi pogoji seveda) prav gotovo je učinkovito sredstvo za odvajanje visokih voda in ima številne prednosti pred nekaterimi znanimi organi za reguliranje visokovodnih odtokov. Z opisano rešitvijo je bila obnovljena pregrada, ustavljeno je bilo staranje jezera, zopet je bila vzpostavljena prvotna globina. V prihodnje bodo oživljene tudi rekreacijsko-turistične aktivnosti ob jezeru, poskrbljeno pa je bilo tudi za naše sopotnike v času in prostoru - favno in floro. J U B I L E J CIRIL STANIČ - petindeVetdesetletnik Maš C iril je 21). ju lija dočakaI petindevetdeset le t življenja. Le malo ljudi dočaka tako Visok življenjski jubilej, še manj pa je tis tih , k i so ob takšnem jubileju tako polni energije in življenjske radosti, kot je to CIKI L STANK danes. To niso samo geni, kot rad i rečemo ob takšnih priložnostih, to je tud i način življenja, samodisciplina, tolerantni odnos do okolice in do ljud i in predvsem delo, neutrudno, požrtvovalno delo. belo V stroki, V strokovnih društvih, V lokaln i samoupravi, na področju Varstva narave, ribištvo, V telovadnih društvih in še kje, toda Vedno konstruktivno, zaVzeto in dobronamerno. \ C iril Stanič se je rodit 21). ju lija 1901). (eta V Kanatu ob Soči. V p rv i svetovni Vojni je izgubil očeta, znanega naprednega tržaškega č ita ln iča rja . NjegoVa mati, zaVedno slovenska žena, je z Velikim trudom in V skra jn i skromnosti Vzgojita sVoje otroke V duhu nacionalne zavesti in brezkompromisne poštenosti. Zagotovila jim je potrebno izobrazbo in jih usmerila na življenjsko pot. C iril je V L jub ljan i končal srednjo Tehnično šoto in je kot gradbeni tehnik tako j začel de la ti V stroki. Strokovno se je opredelil predvsem na področje cestne gradnje. Veliko je nared it za ureditev marsikatere ceste V L jub ljan i. V Splošnem projektivnem biroju je p ro jek tira t in nadzorovat izgradnjo številn ih novih cest na širšem območju mesta. Projektiranje mestnih cest je na Videz manj zahtevno področje cestne gradnje, V resnici pa to področje zahteva Veliko deta in natančnosti ob upoštevanju številn ih danosti, ne samo prometa, temveč tud i Vseh prizadetih podzemskih napeljav. Kot potres, k i odkrije napake V projektu stavbe, tako pokaže na liv napake V projektu mestne ceste. J U B I L E J Svojo požrtvovalnost je C iril Stanič pokazal s tem, da je po Vojni Več kot dve le t i prostovoljno sodelovat p r i obnovi Črne Gore in tud i p r i izgradn ji avtoceste Ljubtjana- Zagreb. C irila Staniča so zanimali tud i š tev iln i š irš i problemi cestnega prometa na območju Slovenije in vključitev slovenskega cestnega omrežja V širši evropski prostor. V številnih člankih V dnevnih časopisih je da ja l kritične pripombe na sprejete trase slovenskega omrežja in na razne parcialne rešitve cestnih problemov V mestih; predvsem V Ljubljani. Kot gradbenik C iril Stanič n i deloval samo na področju cestne gradnje, čeprav je bilo to njegovo osnovno področje. Več le t je sodeloval z nepozabnim inž. Nacetom Perkom, Vzornim človekom in strokovnjakom, načelnikom gradbenega oddelka Planinske zVeze Slovenije, p r i g radn ji in obnovi številn ih p laninskih domov in postojank V naših gorah. Kot Vnet telovadec, predvojni član Sokola in povojni član Partizana Trnovo je pomagat p r i številn ih gradbenih posegih naših telovadnih organizacij. NjegoVa naravovarstvena usmeritev se je izkazala z delom V R ib iški zVezi Slovenije in s tem, da je na zadnjih Volitvah kand id ira t na t is t i Zelenih Slovenije. Posebno skrb je Vedno namenjal delu V Zvezi društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije. Skoraj n i bilo strokovnega posveta a li sestanka našega društva, na katerem C iril Stanič ne bi b il naVzoč. Na številn ih letnih skupščinah ZDGITS se je Vedno oglasil k besedi in, V njemu značilnem slogu, prenašal sVoj optimizem in ljubezen do gradbeništva na mlajše, pa tud i na starejše člane. Za sVoje že Več kot po l sto le tja trajajoče neutrudno in požrtvovalno delo je C iril Stanič prejet Več priznanj in odlikovanj. Postal je : - častn i član ZDGIT Slovenije, - častn i član SaVeza inžinjera i tehničara Jugoslavije, - častn i član Jugoslovanskega društva za ceste in dobil - orden dela z zlatim Vencem. Ob tem Visokem jub ile ju želimo Vsi č lan i ZDGIT Slovenije dragemu kolegu Cirilu Staniču še Veliko let trdnega zdravja, delovne energije in življenjske radosti. Želimo, da bi ga še Večkrat Videli na letn ih skupščinah naše Zveze in s liša li njegove prijazne in dobronamerne besede. Glede nadaljn jega uspešnega dela C irilu n i treba izražati posebnih želja. Takšni ljudje brez dela ne morejo živeti. Delo je njihovo življenje. Želimo pa, da b i b it i sadovi njegovega dela še naprej koris tn i naši gradbeni s trok i in družbi V celoti. Sergej BubnoV STROKOVNI IZPITI ZA GRADBENIŠTVO, ARHITEKTURO IN mm mm srn ■ | m | mm m m |gj% m mm m m m mm mm §§JP*sfP m g gPig d%K K M JIN v Iv (J Alf Hl I b i l UKU TER SEMINARJI ZA 2000 MESEC SEMINAR IZPITI GRADBENIKI ARHITEKTI KRAJINARJI Januar 24.-28. pisni: 8.1. ustni: 17.-21.1. pisni: 8.1. ustni: 17.-21.1. pisni: 8.1. ustni: 1 7.-21.1. Februar 21.-25. pisni: 19.2. pisni: 19.2. - n pisni: 19.2. Marec 20.-24. ustni: 6.-9.3. * oisni: 25.3. —n ustni: 6.-9.3. * ustni: 6.-9.3. * April 17.-21. ustni: 3.-6.4. * pisni: 22.4. pisni: 22.4. " n Mai 22.-26. pisni: 20.5, " n ustni: 8.-11 .5 . * ustni: 8.-11 . 5 . * Junij ustni: 5.-8.6. ^ September 18.-22. Oktober 23.-27. pisni: 21.10. pisni: 21.10. pisni: 21.10. —n November 20.-24. ustni: 6.-9.11 . pisni: 18.11. ustni: 6.-9.11 V ustni: 6.-9.11 December 18.-22 ustni: 4.-7.12 * A. PRIPRAVLJALNE SEMINARJE za strokovni izpit organizira Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije (ZDGITS), 1000 Ljubljana, Karlovška 3 (Tel./fax: 061/221-587). Seminar ni obvezen. Cena seminarja je 65.000,00 SIT. Udeleženca prijavi k seminarju plačnik. Prijava se pošlje na naveden naslov v obliki dopisa, ki mora vsebovati: priimek, ime, poklic (zadnja pridobljena izobrazba), naslov prijavljenega kandidata ter davčno številko plačnika. Samoplačnik mora k prijavi priložiti kopijo dokazila o plačilu. Žiro račun ZDGITS 50101-678-47602 B. STROKOVNI IZPITI potekajo pri Inženirski zbornici Slovenije (IZS), Dunajska 104, 1000 Ljubljana. Informacije je mogoče dobiti po telefonu (061 168-57-16; 168-46-71 )vsak delavnik od 10.00 do 12.00 ure pri ga. Terezi Rebernik. GRADBENI VESTNIK GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE L E T N I K X X X X V I I I - 1 9 9 9 Revijo izdaja: Z V E Z A D R U Š T E V G R A D B E N IH IN Ž E N IR J E V IN T E H N IK O V S L O V E N IJ E V L J U B L J A N I Gl avni in odgov or n i ur edni k : Franc ČAČOVI Č Lekt or : Al enka RAIČ - BLAŽI Č ________________________ __________Tehni čn i ur edni k : Dani j e l T UDJ I NA ______________________________________Ur e d n i š k i odbor : Sergej BUBNOV mag. Goj mi r ČERNE prof. dr. Miha T OMA Ž E V I Č dr. Ivan JECELJ Andrej KOMEL St ane PAVLIN dr. Franci ST EI NMAN Tisk: Ti skarna TONE T OMŠ I Č d.d. v Lj ubl j ani K A Z A L O ZA L E T N I K X X X X V I I I , 1 9 9 9 ČLANKI, ŠTUDIJE, RAZPRAVE ARTICLES, STUDIES, PROCEEDINGS BENEDIK S. Branko: RAČUNALNIŠKE APLIKACIJE PRI ANALIZI KONSTRUKCIJ COMPUTER APPLICATIONS IN STRUCTURAL ANALYSIS...................................................................................28 BOSILJKOV V., ŽARNIĆ R., PREGELJ M.: VPLIV NADMERNIH ZRN IN RAZLIČNIH MODIFIKACIJ MALT NA MEHANSKE LASTNOSTI ZIDOVINE INFLUENCE OF THE OVER-SIZED GRAINS AND MODIFIED MORTARS ON MECHANICAL PROPERTIES OF THE MASONRY ............................................................................................. ;4 BORŠIČ Benedikt: GOTOVE HIŠE MANUFACTURED HOME............................................................................................................................................ 96 BUBNOV Sergej: DILEME POPOTRESNE OBNOVE V POSOČJU DILEMAS OF THE POSTEARTHQUAKE RECONSTRUCTION IN THE SOČA VALLEY (AFTER THE EARTHQUAKE OF 15™ APRIL 1998) ...............................................................................136 BUBNOV Sergej: POTRESNA VARNOST JEK EARTHQUAKE SAFETY OF THE NPP KRŠKO .....................................................................................................251 DVORŠAK Samo: ZVOK (AKUSTIKA V GRADBENIŠTVU) SOUND (BUILDING ACOUSTICS)............................................................................................................ ............. 106 FERJAN Uroš: SANACIJA PREGRADE IN JEZERA ČRNAVA V PREDVORU ali KAKO SMO GRADILI PRVE SLOVENSKE SIFONE, KOT SREDSTVO ZA EVAKUACIJO VISOKIH VODA THE RECONSTRUCTION OF THE "ČRNAVA" DAM ........................................................................................... 266 FISCHINGER M., ISAKOVIČ T., KRIŽAJ S.: NAPOVED POTRESNEGA ODZIVA ARMIRANOBETONSKE STENE SEISMIC RESPONSE PREDICTION OF A RC STRUCTURAL WALL ...............................................................147 FISCHINGER M., FAJFAR P., ŽARNIĆ R.: POSLEDICE POTRESA 17.8.1999 V TURČIJI THE CONSEQUENCES OF THE AUGUST 1 7, 1999 TURKEY EARTHQUAKE .................................................254 GRADIČ Zdenko: TOVARNA VODOTESNIH BETONSKIH CEVI IN JAŠKOV - PREDSTAVITEV TEHNOLOGIJE IN PROIZVODNEGA PROGRAMA WATERPROOF PIPE FACTORY................................................................................................................................ 53 GERT Gorazd: REKONSTRUKCIJA BETONARNE RECONSTRUCTION OF THE BATCHING PLANT HREŠČAK Armando: OBNOVA VEČSTANOVANJSKIH OBJEKTOV RANEWAL OF MU PRESIDENTIAL BUILDINGS IVANIČ Andrej: UPORABA PRINCIPA MAKSIMALNE ZGOŠČENOSTI AGREGATA PRI PROJEKTIRANJU BETONSKE MEŠANICE THE USE OF MAXIMUM PACKING DEGREE OF AGREGATES IN CONCRETE MIX DESIGN ....................123 ISAKOVIČ T., FISCHINGER M.: METODE POTRESNE ANALIZE VIADUKTOV V STANDARDU EUROCODE 8/2 METHODS OF EUROCODE 8/2 BASED SEISMIC ANALYSIS OF VIADUCTS................................................141 KRAVANJA Stojan: OPTIMIZIRANJE ZAPORNIC TUNNEL INTAKE BULKHEADS, SULTARANGI HYDROELECTRIC PROJECT ISLANDIJA STRUCTURAL OPTIMIZATION OF TUNNEL INTAKE BULKHEADS, SULTARANGI HYDROELECTRIC PROJECT ISLANDIJA.................................................................................... 23 KOVAČIČ B., ŠTRUKELJ A., LIPNIK G.: OBREMENILNI PREIZKUSI MOSTOV Z UPORABO LASERSKE GEODETSKE OPREME (NIKON-EPS) THE BRIDGE LOADING TESTS USING THE LASER GEODETIAL EQUIPMENT (NIKON-EPS)..................................................................................................................................... 209 LIPIČNIK Polona: FORUM - KULTURA ŽIVLJENJA..............................................................................................................................110 MARKELJ Viktor: NEKAJ NOVIH TRENDOV PRI SNOVANJU IN GRADNJI MOSTOV SOME RECENT DEVELOPMENTS IN BRIDGE DESIGN AND CONSTRUCTION ...........................................11 MLINARIČ V., LONČARIČ R., ŠIMIĆ T.E.V.: OPTIMALNA RAZMESTITEV OPAŽEV Z UPORABO PRILAGOJENE TRANSPORTNE METODE OPTIMAL DISTRIBUTION OF FORMWORK THROUGH APPLICATION OF ADOPTED TRANSPORT METHOD................................................................................................................... 215 PIPENBAHER M., MARKELJ V,, KOŽELJ J.: VIADUKT ČRNI KAL - PREDSTAVITEV PRVONAGRAJENE REŠITVE PP140 VIADUCT ČRNI KAL - PRESENTATION OF THE FIRST AWARDED SOLUTION PP140 .................................2 PIRŠ Aleksander: IZGRADNJA, VZDRŽEVANJE IN NADZOR KANALIZACIJSKEGA OMREŽJA NA OBMOČJU MESTNE OBČINE MARIBOR CONSTRUCTION, MAINTENANCE AND MONITORING OF THE MUNICIPAL SEWER NETWORK IN THE TOWN OF MARIBOR .................................................................................................78 ŠTRUKELJ A., MARKELJ V., LIPNIK G.: MERITVE NAPENJALNE SILE V ZUNANJIH KABLIH LEŠNICA PRI ORMOŽU THE MEASUREMENT OF THE PRESTRESSING FORCE IN EXTERNAL CABLES OF VIADUCT LEŠNICA NEAR ORMOŽ.................................................................................................. 18 ŠAUPERL Igor, ERŽEN Zvone: SLOVENSKI STANDARD SIST EN 1610 - V KORAK Z EVROPO SLOVENIAN STANDARD SIST EN 1610 - UP TO DATE WITH EUROPE...........................................................83 ŠELIH Jana: UPORABA IN TRAJNOST CEMENTNIH MATERIALOV V ODLAGALIŠČIH NIZKO IN SREDNJE RADIOAKTIVNIH ODPADKOV THE USE DURABILITY OF CEMENT MATERIALS IN LOW-INTERMEDIATE RADIOACTIVE WASTE DISPOSALS ..................................................................................................................... 173 TOMAŽEVIČ Miha: KRITERIJI IN PARAMETRI ZA PREPROJEKTIRANJE STARIH KAMNITIH ZIDANIH STAVB NA POTRESNIH OBMOČJIH CRITERIA AND PARAMETERS FOR REDESIGN OF OLD STONE- MASONRY BUILDINGS IN SEISMIC REGIONS .................................................................................................. 186 TOMAŽEVIČ M., KLEMENC L, LUTMAN M.: IN SITU PREISKAVE ZIDOV IN POTRESNA ODPORNOST KAMNITIH HIŠ NA BOVŠKEM IN SITU TESTS OF WALLS AND SEISMIC RESISTANCE OF STONE- MASONRY HOUSES IN THE REGION OF BOVEC............................................................................ 199 ZGONIK Dušan: PRIKLJUČNI OBJEKTI TABORSKEGA ZBIRALNIKA NA DESNOOBREŽNI GLAVNI ZBIRNI KANAL MARIBORA MARIBOR - TABOR SEWER TRUNK CONNECTING OBJECT TO MARIBOR MAIN COLLECTOR CHANNEL AT THE RIGHT BANK OF DRAVA RIVER ........................................................ 73 ZBAŠNIK - SENEGAČNIK M., KRESAL J.: OZELENJENE STREHE GREEN - CLAD ROOFS...........................................................................................................................................221 ŽVAJKER Lidija: GRADNJA NAJEMNIH STANOVANJ V SLOVENIJI - NEKOČ IN DANES PROVISION OF RENTED HOUSING IN SLOVENIA ONCE AND TODAY ........................................................ 87 ŽNIDARIČ J., TREPPO-MEKIŠ B., LEGAT A.: STRATEGIJE PRI NAČRTOVANJU SANACIJ BETONSKIH KONSTRUKCIJ POŠKODOVANIH ZARADI KOROZIJE ARMATURE REPAIR STRATEGIES FOR CONCRETE STRUCTURES DAMAGED BY REINFORCEMENT CORROSION ................................................................................................................... 153 POROČILA, INFORMACIJE REPORTS, IN FOP ION DUHOVNIK Janez: UVODNIK NOVEGA GLAVNEGA IN ODGOVORNEGA UREDNIKA GRADBENEGA VESTNIKA .................. 249 FGG: IZ POROČILA O DELU FGG V LETU 1997 ORGANIZACIJA UPRAVLJANJA IN KADROVSKA STRUKTURA ........................................................................42 GRADIČ Zdenko: PRIDOBITEV CERTIFIKATA ISO 9001, POTRDITEV KAKOVOSTI IN RAZVOJNE USMERJENOSTI CERTIFICATE ISO 9001 ...........................................................................................................................................68 JECELJ Ivan: OB 40 LETNICI LABORATORIJA ZA PREISKAVE GRADBENIH MATERIALOV IN KONSTRUKCIJ FAKULTETE ZA GRADBENIŠTVO MARIBOR 40™ ANIVERSARY OF BUILDING MATERIALS AND STRUCTURES RESEARCH LABORATORY OF THE FACULTY OF CIVIL ENGINERING ........................................................131 KOSI Peter: MARIBOR KMALU BOGATEJŠI ZA NOVO STANOVANJSKO POSLOVNO SOSESKO ...................................116 KLEMAR Miran: KRIŽEVSKE OPEKARNE KMALU TONDACH KRIŽEVCI BRICKWORKS “KRIŽEVSKE OPEKARNE" AT KRIŽEVCI ARE GOING TO BECOME “TONDACH KRIŽEVCI" ....................................................................................................................119 KLAVŽE Peter: STAVBAR IGM d.d. JE PRIPRAVLJENA NA VSTOP V EVROPSKE INTEGRACIJE .........................................51 OZVALD Branko: POMISLEKI OB NAŠIH NOVIH AKADEMSKIH NASLOVIH ..................................................................................239 REFLAK Janez: GRADBENI VESTNIK IMA NOVEGA GLAVNEGA IN ODGOVORNEGA UREDNIKA ...................................... 248 TOMAŽEVIČ Miha: OB 50 - LETNICI DELOVANJA ZAVODA ZA GRADBENIŠTVO SLOVENIJE ....................................................243 ZDGITS: ZAPISNIK REDNE SKUPŠČINE ..............................................................................................................................227 ŽITKO ŠTEMBERGER Nataša: NOVE UREDBE IN HARMONIZACIJA Z EVROPSKIMI PREDPISI JUBILEJI BUBNOV Sergej: CIRIL STANIČ - PETINDEVETDESETLETNIK .......................................................................................................275 HUMAR Gorazd: PROF. SERGEJ BUBNOV - 85 PLODNIH LET........................................................................................................246 RAJAR Rudi: JUBILEJ PROFESORJA DR. JANKA BLEIWEISA....................................................................................................241 TRAUNER Ludvik: PROF. EGON ŽITNIK..................................................................................................................................................121 SLEKOVEC A.: FRANC TRATNIK univ. dipl. inž. gradb....................................................................................................................... 40