ევროკოდი-8

ეს წიგნი დევს საინჟინრო მეცნიერებების თაროზე.

ევროკოდი-8

ევროკავშირი 27 სახელმწიფოს გაერთიანებას წარმოადგენს, რომელთა მოსახლეობა შეადგენს დაახლოებით 450 მილიონს. დღეისათვის ევროკავშირმა შესძლო ტექნიკური რეგულირების სფეროში ერთიანი სამართლებრივი სივრცის შექმნა, რომელიც მშენებლობის სფეროსაც მოიცავს. მშენებლობის დარგში დამუშავებულია სამშენებლო ობიექტების დაპროექტებისა და მშენებლობის ნორმატული დოკუმენტების ერთიანი სისტემა. ევროკავშირში შემავალი 27 ქვეყნისათვის ნორმატული დოკუმენტის ტექსტი იდენტურია და ევროკავშირის თითოეულ წევრ ქვეყანას უნდა ჰქონდეს თავისივე შედგენილი „ეროვნულ დანართი". ევროპული ნორმები აგებულია დემოკრატიულ პრინციპებზე და საშუალებას აძლევს სხვადასხვა ქვეყნის სპეციალისტებს "ეროვნულ დანართებში" შეიტანონ განსხვავებული, დასაბუთებული შეხედულებები და მოთხოვნები, თუმცა მხოლოდ იმ პუნქტებისა და დებულებებისა, რომლებიც მკაცრად არის განსაზღვრული ევროკოდის მიერ.

სამშენებლო ევროკოდის სტანდარტები იძლევა მთლიანი კონსტრუქციისა და მისი კომპონენტებისათვის დაპროექტების ზოგად წესებს. კონსტრუქციის უჩვეულო ფორმები ან დაპროექტების პირობები არ განიხილება. ასევე არ განიხილება სპეციალური ნაგებობები, როგორიცაა ატომური ელექტრო სადგურები, დიდი კაშხალები და სხვა ოფშორული ნაგებობები. სამშენებლო ევროკოდების ერთერთი შემადგენელი ნაწილია ევროკოდი-8, რომლის სტრუქტურა მოყვანილია ქვემოთ:

EN 1998-1:2004-ევროკოდი-8: კონსტრუქციების დაპროექტება სეისმომედეგობაზე - ნაწ.1: ძირითადი წესები, სეისმური ზემოქმედებები და წესები შენობებისათვის. EN 1998-2:2005-ევროკოდი 8: კონსტრუქციების დაპროექტება სეისმომედეგობაზე– ნაწ.2: ხიდები. EN 1998-3:2005-ევროკოდი 8: კონსტრუქციების დაპროექტება სეისმომედეგობაზე– ნაწ.3: შენობების მდგომარეობის შეფასება და რეკონსტრუქცია EN 1998-4:2006-ევროკოდი 8: კონსტრუქციების დაპროექტება სეისმომედეგობაზე– ნაწ.4: სილოსები, რეზერვუარები და მილსადენები EN 1998-5:2004-ევროკოდი 8: კონსტრუქციების დაპროექტება სეისმომედეგობაზე– ნაწ.5: საძირკვლები, საყრდენი ნაგებობები და გეოტექნიკური ასპექტები EN 1998-6:2005-ევროკოდი 8: კონსტრუქციების დაპროექტება სეისმომედეგობაზე– ნაწ.6: კოშკები, ანძები და საკვამურები

ზვრიევის სამშენებლო მექანიკისა და სეისმომედეგობის ყოფილ ინსტიტუტში სეისმომედეგობის საკითხებზე მომუშავე მეცნიერთა ჯგუფმა 2007-2010 წლებში ინგლისურიდან თარგმნა ევროკოდი-8-ის I, III და V ნაწილები და შეავსო "ეროვნული დანართები".

ევროკოდი 8-ის მიხედვით ნაგებობის სეისმომედეგობაზე გაანგარიშების მიზანია: -დაცული იყოს ადამიანის სიცოცხლე -შეიზღუდოს ნაგებობის დაზიანება -კონსტრუქციები, რომლებიც მნიშვნელოვანია ადამიანის სიცოცხლის დაცვისათვის, დარჩეს მუშა მდგომარეობაში.

ევროკოდი 8-ის I ნაწილი იძლევა ძირითად კონცეფციებს სეისმომედეგი დაპროექტებისათვის, სეისმური ზემოქმედების განსაზღვრას და წესებს სხვადასხვა მასალით აგებული ნაგებობებისათვის. იგი ითვალისწინებს ახალი შენობების სეისმური დაპროექტების 2 დონეს (ზღვრულ მდგომარეობას):

1. დაუნგრევლობის ზღვრული მდგომარეობა, რომლის დროსაც ნაგებობა უნდა დაპროექტდეს ევროკოდის "კონსტრუქციების დაპროექტების საფუძვლების" გათვალისწინებით, რაც იძლევა საშუალებას მიწისძვრის ზემოქმედების შემთხვევაში სიცოცხლის გადარჩენისა ზოგიერთი კონსტრუქციული ელემენტის დანგრევის პრევენციის საშუალებით, კონსტრუქციის მთლიანობის და ნარჩენი ზიდვის უნარის შენარჩუნებით. დაუნგრევლობის ზღვრული მდგომარეობის მიღწევა შესაძლებელია სიმტკიცისა და დამყოლობის კომბინაციისათვის კონსტრუქციული ელემენტების ზომებისა და დეტალირების საშუალებით, რაც უზრუნველყოფს უსაფრთხოებას ძვრის ძალაზე წინაღობის დაკარგვის შემთხვევაში.

2. დაზიანების შეზღუდვა, რომელიც ასრულებს საექსპლოატაციო ზღვრული მდგომარეობის როლს. მისი დანიშნულებაა დანაკარგის შემცირება ხშირი მიწისძვრების ხდომილების შემთხვევაში კონსტრუქციული და არაკონსტრუქციული ელემენტების დაზიანების შეზღუდვით. ითვლება, რომ ასეთი მიწისძვრის შემდეგ ამ ელემენტებს არ გააჩნიათ ნარჩენი დეფორმაციები, ინარჩუნებენ სრულ სიმტკიცეს და სიხისტეს და არ საჭიროებენ აღდგენას. არაკონსტრუქციულ ელემენტებში შესაძლებელია განვითარდეს ისეთი დაზიანებები, რომელთა აღმოფხვრა იოლია და ეკონომიკურადაც გამართლებული. ორი გამოკვეთილი ქცევის დონე – (ლოკალური) ნგრევის პრევენცია და დაზიანების შეზღუდვა შეესაბამება ორ სხვადასხვა სეისმურ ზემოქმედებას. სეისმური ზემოქმედება, რომლის დროსაც საჭიროა მოხდეს (ლოკალური) ნგრევის პრევენცია, არის "საანგარიშო სეისმური ზემოქმედება". სეისმური ზემოქმედება, რომლის დროსაც უნდა მოხდეს დაზიანების შეზღუდვა, არის "დაზიანების შეზღუდვის სეისმური ზემოქმედება".

„ეროვნულ დანართში" უნდა განთავსდეს მოცემული სეისმური საფრთხის რუკა 475 წლიანი განმეორებადობის პერიოდის შესაბამისი გრუნტის პიკური აჩქარებებით, I ან II ტიპის სპექტრის შერჩევის უფლებით და თუ მიზანშეწონილად ჩაითვლება, უნდა მოხდეს სამშენებლო მოედნის კლასის სპეციფიკაცია და სპექტრული პარამეტრების ადაპტირება.

ევროკოდი 8-I-ში დაპროექტების ძირითად მეთოდად მიჩნეულია მრავალმოდალური სპექტრული მეთოდი, ალტერნატიულად – ანგარიში აქსელეროგრამებით;

შენობების მოწყვლადობას მიწისძვრის მიმართ ბევრად განსაზღვრავს შენობის მოვლა-პატრონობის ხარისხი. სამწუხაროდ ადამიანებს ახასიათებთ მოკლე მეხსიერება – მიწისძვრით გამოწვეული შიში დროთა განმავლობაში უფერულდება. იმ მოსაზრებით, რომ მიწისძვრა უახლოეს მომავალში შეიძლება არც მოხდეს, ხშირ შემთხვევაში დიდი ყურადღება არ ექცევა სამშენებლო მასალის ხარისხს, რომელიც დამზადებული უნდა იყოს წარმოების ოპტიმალური ფაქტორების გათვალისწინებით. თვით მეპატრონეც ხშირად ამჯობინებს დაბალი ხარისხის პროდუქციის შეძენას მატერიალური რესურსის დასაზოგად სამშენებლო მასალის მექანიკურმა მახასიათებლებმა დროთა განმავლობაში შესაძლოა განიცადოს ლოკალური და გლობალური დეგრადაცია, რაც გამოიწვევს კონსტრუქციის ელემენტების და მთლიანად ნაგებობის სიმტკიცის მნიშვნელოვან კარგვას. თუ თვით მაცხოვრებელების მიერ ადგილი აქვს შენობის ექსპლოატაციაში თვითნებურად განხორციელებულ ცვლილებებსაც, ესეც გამოიწვევს კონსტრუქციის ქცევის შეცვლას. ხშირად იგნორირებულია როგორც სეისმური საშიშროების მიმართ ადეკვატური მიდგომა, ასევე მიწისძვრის პრობლემების შესახებ არასაკმარისი ცოდნით გამოწვული შეცდომები დაპროექტებაში. ყველაფერი ეს კი შეუძლებელს ხდის შეიქმნას სეისმურ ზემოქმედებაზე კონსტრუქციის რეაქციის გაანგარიშების სწორი მოდელი. ბოლო წლებში მეცნიერებმა მიაღწიეს მნიშვნელოვან პროგრესს მიწისძვრის პრობლემების გადაწყვეტაში. როგორც ზემოთ აღინიშნა, საქართველოში ამ საკითხებზე აღარავინ მუშაობს და უახლოეს მომავალში მდგომარეობა უფრო გაუარესდება. თუ ზემოთ ჩამოთვლილ ფაქტორებს გავითვალისწინებთ, არ არის გამორიცხული, რომ ჩვენთანაც არსებოებს სეისმური ზემოქმედების მიმართ მოწყვლადი მთელი რიგი შენობა-ნაგებობისა, რომლებიც საჭიროებენ სეისმურ აღდგენა-გაძლიერებას ინოვაციური მეთოდების გამოყენებით, რათა მათ შემდგომში გაუძლონ მოსალოდნელ მიწისძვრის ზემოქმედებას.

ამ შემთხვევაში საჭირო ხდება ევროკოდი 8-III, რომელიც განიხილავს შენობების აღდგენა-გაძლიერების საკითხებს და ის დღესდღეობით პირველი სტანდარტია არსებული შენობების სეისმომედეგობის შეფასებისა და გაძლიერებისთვის და განიხილავს შენობების რეკონსტრუქციის მხოლოდ კონსტრუქციულ ასპექტებს, რომელიც სეისმური რისკის შემცირების ერთიანი სტრატეგიის მხოლოდ ერთერთ კომპონენტს წარმოადგენს. იგი შეიძლება გამოყენებული იქნას გარკვეული შენობის შეფასების საჭიროების დადგენის შემდეგ. თუ რა პირობებში მოითხოვება ცალკეული შენობის სეისმური შეფასება – რომლის მიხედვითაც შესაძლოა საჭირო გახდეს რეკონსტრუქცია - სცდება ევროკოდი 8-III განხილვის სფეროს.ევროკოდი 8-III ეხება რკინაბეტონის, ფოლადის და კომპოზიტური მასალის კონსტრუქციების, ასევე ქვის შენობების აღდგენა-გაძლიერების საკითხებს და იგი სპეციალურად იქნა შემუშავებული, რადგან:

1.ბევრი ძველი ნაგებობის მშენებლობის დროს არ იყო გათვალისწინებული სეისმომედეგობა, ხოლო არასეისმური ზემოქმედებები გათვალისწინებული იყო ტრადიციული არსებული სამშენებლო წესების მიხედვით.

2.სეისმური საფრთხის შეფასება ცოდნის თანამედროვე დონის მიხედვით შეიძლება მოითხოვდეს ნაგებობის რეკონსტრუქციის განხორციელებას.

3.მიწისძვრით გამოწვეულმა დაზიანებებმა ნაგებობაში შეიძლება განაპირობოს მნიშვნელოვანი აღდგენითი სამუშაოების საჭიროება.

ამასთან ევროკოდი 8-III:

1.ერთადერთია სამშენებლო ევროკოდების 58 ტომს შორის, რომელიც არსებულ ნაგებობებს შეეხება.

2. დღესდღეობით პირველი სტანდარტია ევროპაში სეისმური შეფასებასა და გაძლიერებაზე. რადგანაც არ არსებობს ნორმირებული სეისმური შეფასებისა და გაძლიერების ევროპული გამოცდილება, ევროკოდი 8-III არის ექსპერიმენტი და უცნობია ჯერჯერობით თუ როგორ იმუშავებს ის საინჟინრო პრაქტიკაში.

3. დანარჩენი ევროკოდებისაგან განსხვავებით, რომლებიც გამოიყენება ყველა ნაგებობისათვის (ანუ ყველა ახალი ნაგებობისათვის), ევროკოდი 8-III გამოიყენება მხოლოდ ისეთი ნაგებობისათვის, რომელთა მფლობელები – ან ლოკალური ავტორიტეტები – გადაწყვეტენ ნაგებობის სეისმურ შეფასებასა და შესაძლო გაძლიერებას.

4. როგორც შედეგი, ევროკოდი 8-III შეზღუდულია გამოყენების თვალსაზრისით, მოიცავს რა მხოლოდ ზოგად წესებს: - მოთხოვნებს ნაგებობის ქცევაზე და კრიტერიუმებს - ხუთი საანგარიშო მეთოდის გამოყენების პირობებს - შემოწმების ტიპებს დამყოლი და მყიფე ქცევის ფორმებისა და ნგრევისათვის; - ინფორმაციის შეგროვებას და მის გამოყენებას შეფასებისათვის.

ევროკოდი 8-III–ში კონსტრუქციის დაზიანება სამი ზღვრული მდგომარეობით განისაზღვრება: 1.დანგრევისპირა ზღვრული მდგომარეობით, 2.მნიშვნელოვანი დაზიანების ზღვრული მდგომარეობით და 3.უმნიშვნელო დაზიანების ზღვრული მდგომარეობით. აღნიშნული ზღვრული მდგომარეობები შემდეგნაირად განიმარტება:

1.დანგრევისპირა ზღვრული მდგომარეობა: კონსტრუქცია ძლიერ დაზიანებულია, აქვს მცირე ნარჩენი ჰორიზონტალური სიმტკიცე და სიხისტე, თუმცა ვერტიკალური ელემენტები ინარჩუნებს ვერტიკალური დატვირთვების ზიდვის უნარს. არაკონსტრუქციული ელემენტების უმრავლესობა დანგრეულია. აქვს დიდი ნარჩენი გადახრები. კონსტრუქცია დანგრევის პირასაა და შესაძლოა ვერ გადაიტანოს კიდევ ერთი, თუნდაც საშუალო ინტენსიურობის მიწისძვრა.

2.მნიშვნელოვანი დაზიანების ზღვრული მდგომარეობა: კონსტრუქცია მნიშვნელოვნად არის დაზიანებული. აქვს რაღაც სიდიდის ნარჩენი ჰორიზონტალური სიმტკიცე და სიხისტე. ვერტიკალური ელემენტები ინარჩუნებს ვერტიკალური დატვირთვის ზიდვის უნარს. არაკონსტრუქციული ელემენტები დაზიანებულია, თუმცა ტიხრები და შევსებები თავიანთი სიბრტყიდან არ არის გამოსული. ადგილი აქვს საშუალო სიდიდის ნარჩენ გადახრებს, კონსტრუქციას შეუძლია აიტანოს საშუალო ინტესიურობის ავტერშოკები. კონსტრუქციის აღდგენა შესაძლოა არაეკონომიური იყოს.

3.უმნიშვნელო დაზიანების ზღვრული მდგომარეობა: კონსტრუქცია მხოლოდ მსუბუქადაა დაზიანებული, მზიდი ელემენტები დაცულია მნიშვნელოვანი არამდგრადობისგან და ინარჩუნებს სიმტკიცისა და სიხისტის მახასიათებლებს. არამზიდ ელემენტებში, როგორიცაა ტიხრები და შევსებები, შეიძლება არსებობდეს განაწილებული ბზარები, მაგრამ დაზიანება ეკონომიკურად აღდგენადია. ნარჩენი გადახრები უმნიშვნელოა. კონსტრუქცია არ საჭიროებს რაიმე სახის აღდგენით ღონისძიებას.

ევროკოდი 8-III-ის მიხედვით, რეკონსტრუქცია მოიცავს როგორც დაუზიანებელი კონსტრუქციების გაძლიერებას (თუ ეს საჭიროა), ასევე მიწისძვრით დაზიანებული კონსტრუქციების აღდგენას.

სეისმურ ზემოქმედებაზე ადეკვატური წინაღობის უზრუნველსაყოფად კონსტრუქციული ჩარევის დაგეგმვის დროს კონსტრუქცია არასეისმური დატვირთვების კომბინაციებზეც უნდა შემოწმდეს.

კონსტრუქციის შეფასება და შესაძლო კონსტრუქციული ჩარევა უკავშირდება უფრო სხვადასხვა ხარისხის გაურკვევლობებს (ცოდნის დონე), ვიდრე ახალი კონსტრუქციების დაპროექტება. ამიტომ საჭიროა მასალისა და კონსტრუქციის უსაფრთხოების განსხვავებული კოეფიციენტები და განსხვავებული გაანგარიშების მეთოდები, რომლებიც არსებული ინფორმაციის სისრულესა და სანდოობაზეა დამოკიდებული.

სეისმური ზემოქმედების ეფექტები, რომლებიც დაჯამებული უნდა იქნას სხვა მუდმივი და ცვლადი დატვირთვების ეფექტებთან სეისმური დატვირთვების კომბინაციების თანახმად, შეიძლება შეფასდეს ქვემოთ ჩამოთვლილი ერთერთი მეთოდის გამოყენებით:

-ჰორიზონტალური ძალის მეთოდით (წრფივი) -მოდალური (მრავალფორმიანი) რეაქციის სპექტრის მეთოდით (წრფივი) -არაწრფივი სტატიკური (პუშოვერი) მეთოდით -არაწრფივი დინამიკური მეთოდით (აქსელეროგრამებით) -q-კოეფიციენტის მეთოდით ახალი შენობებისათვის.

ევროკოდი 8-V იძლევა კონსტრუქციის სამშენებლო მოედნის შერჩევისა და ფუძე-საძირკვლის გრუნტებთან დაკავშირებულ მოთხოვნებს და კრიტერიუმებს. განიხილავს სხვადასხვა სისტემის საძირკვლებს, მიწის საყრდენი ნაგებობების დაპროექტებას და ნაგებობა-გრუნტის ურთიერთზემოქმედებას მიწისძვრის პირობებში. მოთხოვნები გამოიყენება შენობებისთვის, ხიდებისთვის, კოშკურებისთვის, ანძებისთვის, საკვამლე მილებისთვის, სილოსებისთვის, რეზერვუარებისთვის და მილსადენებისთვის. ევროკოდი 8-V-ის დანართში მოცემულია გრუნტის გათხევადების პოტენციალის გამარტივებული განსაზღვრის ემპირიულ გრაფიკები. სეისმური ზემოქმედება უნდა შეესაბამებოდეს ევროკოდი 8-I-ის ძირითად კონცეფციებსა და განმარტებებს. აქსელეგრამებით გაანგარიშების შემთხვევაში შეიძლება გამოყენებული იქნეს ხელოვნური აქსელეროგრამები და ძლიერი მიწისძვრის რეალური ჩანაწერები. დინამიკური მდგრადობის შემოწმების დროს, რომელიც მოიცავს გრუნტის ნარჩენი დეფორმაციების განსაზღვრას, უმჯობესია მიწისძვრის დროს ადგილზე ჩაწერილი რეალური აქსელეროგრამების გამოყენება.

ევროკოდი 8 უნიკალურია სეისმურ ნორმებს შორის. იგი წარმოადგენს ფაქტიურად შაბლონს და არ შეიცავს საინჟინრო დაპროექტებისათვის სეისმური ზემოქმედების განსაზღვრის სრულ ინფორმაციას. გარდა ამისა, რადგან ევროკოდი 8-ის კონცეფციის თანახმად, ახალი კონსტრუქციების სეისმოდაპროექტება ეფუძნება პირობას, რომ დასაშვებია კონსტრუქციის გარკვეული ხარისხით დაზიანება საანგარიშო სეისმური ზემოქმედების შემთხვევაში, სეისმური შეფასების კრიტერიუმები (ევროკოდი 8-ის მიხედვით დაპროექტებული და შემდგომში დაზიანებული კონსტრუქციებისა) წარმოადგენს კონსტრუქციის სეისმოუსაფრთხოების შეფასების ერთიანი პროცესის განუყოფელ ნაწილს.

ევროკოდი-8-ის სტრუქტურა, დაპროექტებისა და მშენებლობის იდეოლოგია და სამართლებრივი საფუძვლები, რომლებიც საგრძნობლად განსხვავდება იმისაგან, რაც დაკანონებული იყო ჩვენში ათწლეულების მანძილზე, სასურველია მიეწოდოს ქართულ ტექნიკურ საზოგადოებას, რაც გაადვილებს ურთიერთობას იმ 27 ქვეყანასთან, რომლებიც დღეს შეადგენენ ევროკავშირს. ქართველ ინჟინერ-მშენებლებს კი გააცნობს სეისმომედეგი მშენებლობის ევროპულ გამოცდილებას და შემდგომში დაეხმარება მათ ევროკოდების ათვისებაში.