Οι σεισμοί είναι ένα συχνό φυσικό φαινόμενο που, στην περίπτωση ισχυρότερων γεγονότων μπορούν να προκαλέσουν καταστροφικές επιπτώσεις και τεράστιες οικονομικές απώλειες. Κατά κύριο λόγο, ωστόσο, προκαλούν απώλειες ανθρώπινων ζωών, τραυματισμούς και σημαντικές ζημιές σε κτίρια και υποδομές με συνέπεια απώλεια χώρου διαβίωσης και καταστροφή των συνθηκών διαβίωσης.

Οι περισσότερες από αυτές τις απώλειες πυροδοτούνται από κτίρια που δεν είναι σε θέση να αντισταθούν σε σεισμικά φορτία. Τα πρόσφατα σεισμικά γεγονότα τόνισαν τη σημασία της προώθησης και ανάπτυξης νέων στρατηγικών με στόχο τον μετριασμό των ζημιών που σχετίζονται με τους σεισμούς.

Για την αποφυγή ή τουλάχιστον τη μείωση αυτών των ζημιών υπάρχουν τρεις βασικές αρχές που σχετίζονται τόσο με την οικονομικά αποδοτική κατασκευή όσο και με τoν αντισεισμικό σχεδιασμό των κτιρίων:

  1. Σε περίπτωση ελαφρώς σοβαρών σεισμών, τα κτίρια πρέπει να είναι σε θέση να επιβιώσουν χωρίς ζημιές.
  2. Σε περίπτωση μέτριας σφοδρής έντασης σεισμού, οι ζημιές στα κτίρια πρέπει να είναι αμελητέες.
  3. Σε περίπτωση σοβαρών σεισμών, τα κτίρια δεν επιτρέπεται να καταρρεύσουν.

Πάνω απ’ όλα, η προστασία της ανθρώπινης ζωής πρέπει να διασφαλίζεται διασφαλίζοντας τις επιλογές επιβίωσης, διαφυγής και διάσωσης σε περίπτωση σεισμών οποιασδήποτε σοβαρότητας.

Γιατί ξεχωρίζουν τα συστήματα της Knauf
Η κατάλληλη βιβλιογραφία και τα εθνικά πρότυπα (DIN 4149, Eurocode 8 – ENV 1998-1 κ.λπ.) παρέχουν κατασκευαστικές κατευθυντήριες γραμμές για την τεχνική εφαρμογή αυτών των βασικών αρχών. Σύμφωνα με αυτές τις τεχνικές κατευθυντήριες γραμμές, τα συστήματα δόμησης Knauf με γυψοσανίδες και τσιμεντοσανίδες παρουσιάζουν αρκετά σαφή πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τις κλασικές κατασκευές με φέροντα οργανισμό από οπλισμένο σκυρόδεμα ή χάλυβα και συμβατική τοιχοποιία πλήρωσης.

Η ορθή αντισεισμική δόμηση δεν είναι τόσο θέμα κόστους όσο ορθού σχεδιασμού. Κύρια απαίτηση είναι η ασφαλής παραλαβή των φορτίων που αναπτύσσονται στην κατασκευή λόγω ταλάντωσης ή σύμφωνα με τις σύγχρονες αντιλήψεις, η ανάλωση σεισμικής ενέργειας μέσω πλαστικής διαρροής σε επιλεγμένες θέσεις, δηλαδή η ανάπτυξη πλαστιμότητας.

Επιπλέον οι παραμορφώσεις θα πρέπει να βρίσκονται κάτω από συγκεκριμένα όρια, τα οποία καθορίζουν συγκεκριμένες απαιτήσεις προστασίας. Τα σεισμικά φορτία είναι ουσιαστικά αποτέλεσμα των αδρανειακών δυνάμεων και συνεπώς είναι ανάλογα της μάζας. Κάτι αντίστοιχο ισχύει και για την αναλισκόμενη σεισμική ενέργεια. Καταδεικνύεται λοιπόν ότι οι κατασκευές χαμηλού βάρους έχουν συγκριτικά πλεονεκτήματα έναντι των βαρέων.

Μέσω της χρήσης συστημάτων ξηράς δόμησης με γυψοσανίδες και τσιμεντοσανίδες, εξασφαλίζεται σημαντική μείωση βάρους, από 65% έως 83%, και όλκιμος συμπεριφορά παραμόρφωσης. Τα εύθραυστα και συγκριτικά άκαμπτα συμπεριφορικά μοτίβα παραμόρφωσης της συμβατικής τοιχοποιίας πλήρωσης που χρησιμοποιείται γενικά, προκαλούν μεταφορά φορτίου με επικίνδυνη, εκρηκτική και αιφνιδιαστική κατάρρευση που μπορεί ακόμη και να οδηγήσει στην πλήρη κατάρρευση ολόκληρου του κτιρίου. Ακόμη και όταν είναι εξαιρετικά παραμορφωμένα, τα χωρίσματα γυψοσανίδας διατηρούν τη λειτουργικότητά τους και δεν καταρρέουν εντελώς.

Η ποιότητα στην πράξη
Παραθέτουμε παράδειγμα υπολογισμού σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 8 (EN 1998: 1997), 7ώροφου κτιρίου κατοικιών με φέροντα οργανισμό από οπλισμένο σκυρόδεμα και συγκριτικά αποτελέσματα για συμβατική τοιχοποιία πλήρωσης και για τοιχοποιία ξηράς δόμησης.

  • Ενισχυμένη κατασκευή σκελετού
  • Συνολικό ύψος: 19 m
  • Εμβαδόν κάτοψης εδάφους: 18 x 12 m
  • Τιμή αναφοράς της οριζόντιας επιτάχυνσης εδάφους: 0,4 g
  • Συνολικό βάρος του φέροντα οργανισμού: 1095 t
  • Συνολικό βάρος συμβατικής τοιχοποιίας (συμπεριλαμβανομένου του σοβά = 200 kg/m² εσωτερικό / 240 kg/m² εξωτερικό): 518 t
  • Συνολικό βάρος τοίχων (εσωτερικό: Knauf W112, 49 kg/m², εξωτερικό: Aquapanel, 42 kg/m²): 109 t
  • Συνολικό βάρος κτιρίου, με συμβατική τοιχοποιία: 1614 t με συστήματα Knauf: 1204 t (25 % λιγότερο βάρος όταν χρησιμοποιούνται συστήματα Knauf αντί για συμβατική τοιχοποιία).

Υπολογίζοντας τα φορτία σεισμού σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 8 μπορεί να προσδιοριστεί ότι τα φορτία αυτά μειώνονται κατά περίπου 23 % κατά τη χρήση του Knauf W112 για εσωτερικά χωρίσματα και του Knauf Aquapanel για εξωτερικούς τοίχους. Μια πιο οικονομική διαστασιολόγηση της δαπανηρής δομής οπλισμένου σκυροδέματος γίνεται έτσι δυνατή τόσο για τα στατικά όσο και για τα σεισμικά φορτία (βλ. Συγκριτικό Πίνακα).

Επιπλέον, η ασφάλεια έναντι των σεισμών βελτιώνεται λόγω της καλύτερης παραμόρφωσης και συμπεριφοράς κατάρρευσης των κατασκευών γυψοσανίδας και τσιμεντοσανίδας σε περίπτωση σεισμού.

Συγκριτικός πίνακας συμβατικής τοιχοποιίας και των συστημάτων ξηράς δόμησης Knauf

Νέοι ενισχυμένοι τύποι γυψοσανίδας
Με στόχο την παροχή μιας νέας λύσης στην κατοικία , ιδιαίτερα σε περιοχές υψηλού σεισμικού κινδύνου, η Knauf Ελλάδος συμμετείχε σε ένα καινοτομικό ερευνητικό πρόγραμμα I-SSB: The Integrated Safe & Smart Built Concept που ολοκληρώθηκε σε συνεργασία με άλλους 22 εταίρους από 11 χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Στα πλαίσια αυτού του προγράμματος έχουν αναπτυχθεί και δοκιμαστεί με επιτυχία νέοι τύποι γυψοσανίδων με βελτιωμένη ικανότητα να αντέχουν στις ακραίες συνθήκες που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια σεισμού ή πυρκαγιάς.

Οι σεισμικές δοκιμές πραγματοποιήθηκαν σε ένα πειραματικό μοντέλο διώροφο σπίτι δοκιμών, με διαστάσεις 3,5 m X 3,5 m X 7 m ύψος, με ένα καινοτόμο υβριδικό σύστημα φέροντος οργανισμού χάλυβα (ψυχρής μορφής και θερμής έλασης τμήματα) το οποίο ολοκληρώθηκε με συστήματα ξηράς δόμησης Knauf (εσωτερικοί τοίχοι με γυψοσανίδες, εξωτερικοί τοίχοι από τσιμεντοσανίδες Aquapanel, σύστημα εξωτερικής θερμομόνωσης ETICS, ξηρά δάπεδα από γυψοσανίδες) και κεκλιμένη οροφή με επένδυση OSB.

Οι έλεγχοι έγιναν στη σεισμική τράπεζα του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου και το μοντέλο δοκιμάστηκε σε τρισδιάστατους σοβαρούς σεισμούς επιτάχυνσης εδάφους έως 1,08 g, κατηγορία εδάφους Β και απόσβεση 4%.

Η συμπεριφορά του μοντέλου έναντι του σεισμού χαρακτηρίστηκε ως «ελαστική» και δεν παρατηρήθηκε ορατή ζημιά μετά από επιθεώρηση στο τέλος της διαδικασίας δοκιμής. Θα πρέπει να σημειωθεί, για λόγους σύγκρισης, ότι η υψηλότερη επιτάχυνση εδάφους που έχει καταγραφεί ποτέ στην Ελλάδα ήταν μικρότερη από 0,5 g. Η επίγεια επιτάχυνση του Iζμίτ, ο σεισμός της Τουρκίας, ήταν περίπου 0,65 g. και η επιτάχυνση του εδάφους του σεισμού της Χιλής ήταν μικρότερη από 0,8 g.

Με τα συστήματα δόμησης Knauf αναδεικνύονται οι δυνατότητες ανέγερσης νέων κατασκευών με καλή αντισεισμική συμπεριφορά ή ακόμα και επεμβάσεων σε υφιστάμενες κατασκευές για καθ’ ύψος προσθήκες ή για αποκατάσταση ζημιών σε περιπτώσεις κτιρίων που έχουν καταπονηθεί από σεισμική δραστηριότητα.
*Ο κ. Νικόλαος Μπουλούκος είναι Διευθυντής της Τεχνικής & Προϊοντικής Δ/νσης, Knauf Γυψοποιία ΑΒΕΕ