Nasza Loteria NaM - pasek na kartach artykułów

"Budynki sypały się jak domki z kart". Naukowcy z Krakowa chcą pomóc odbudować zniszczoną przez trzęsienie ziemi Turcję

Bartosz Dybała
Bartosz Dybała
Polscy ratownicy na miejscu trzęsienia ziemi w Besni w Turcji
Polscy ratownicy na miejscu trzęsienia ziemi w Besni w Turcji bryg. Grzegorz Borowiec
- Wystąpiliśmy do szefa Kancelarii Prezesa Rady Ministrów z propozycją pomocy Turcji. Czekamy na odpowiedź ze strony polityków. Przy wzmacnianiu budynków i odbudowie tych zniszczonych można zastosować technologię, którą opracowaliśmy na naszej uczelni. Dzięki niej budowle będą bardziej odporne na trzęsienia ziemi - powiedział w rozmowie z nami prof. Arkadiusz Kwiecień z Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Krakowskiej. Zapytaliśmy go również o jakość tureckiego oraz polskiego budownictwa, wytrzymałość budowanych w czasach komunizmu osiedli z wielkiej płyty, a także o tzw. patodeweloperkę.

Po tragicznym trzęsieniu ziemi w Turcji czas na odbudowę tego, co zostało zniszczone. Szacuje się, że trzeba też wzmocnić ok. 600 tys. budynków na wypadek kolejnych silnych wstrząsów. Turcy otrzymają w tym zakresie wsparcie z Politechniki Krakowskiej?

Wspólnie z prof. Andrzejem Szaratą, dziekanem Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Krakowskiej, wystąpiliśmy do szefa Kancelarii Prezesa Rady Ministrów z propozycją pomocy Turcji. Czekamy na odpowiedź ze strony polityków. Przy wzmacnianiu budynków i odbudowie tych zniszczonych można zastosować technologię polimerowych złączy podatnych, którą od lat rozwijamy na Politechnice Krakowskiej. Dzięki niej budowle będą bardziej odporne na trzęsienia ziemi.

Na czym polega ta technologia?

Pomiędzy kruche elementy budynków, czyli na przykład pomiędzy ściany murowe i kolumny żelbetowe, wstawiamy polimerowe złącza. Mówiąc bardzo obrazowo: sklejamy te elementy ze sobą podatnym materiałem, przenoszącym równocześnie duże siły i duże deformacje. Kruche części budowli nie lubią dużych deformacji, do których dochodzi w czasie trzęsień ziemi i nie są na nie odporne. Dzięki polimerowym złączom pozwalamy bezpieczniej odkształcać się konstrukcji budynku podczas wstrząsów. Zwiększamy wówczas jej szansę na przetrwanie.

Co się dzieje z budynkiem w czasie trzęsienia ziemi?

Jego konstrukcja - pod wpływem poziomych sił bezwładności, generowanych przez trzęsienia ziemi - próbuje się wychylić w różne strony. Jeżeli jest zrobiona z materiału kruchego, np. muru lub betonu, to niewielkie wychylenie powoduje przekroczenie wytrzymałości ścian i kolumn żelbetowych. W przypadku tak ekstremalnego trzęsienia ziemi jak to w Turcji, efekt może być taki, że w wyniku powstania dużych uszkodzeń budynek nam się po prostu złoży. Polimerowe złącza mogą temu zapobiec, ponieważ konstrukcja budynku staje się bardziej ciągliwa i tym samym wytrzymała na wstrząsy.

Gruzowisko w Turcji, po trzęsieniu ziemi
Gruzowisko w Turcji, po trzęsieniu ziemi st. kpt. Wojciech Broda

Jakie są dowody na ich skuteczność?

Polimerowe złącza podatne badaliśmy w ramach międzynarodowego zespołu, w skład którego wchodzili naukowcy m.in. z Turcji, Grecji, Włoch oraz Macedonii Północnej, czyli z krajów, gdzie jest duże ryzyko wystąpienia trzęsień ziemi. Stworzyliśmy konstrukcję budynku w skali rzeczywistej z zastosowaniem polimerowych złączy i ustawiliśmy ją na stole sejsmicznym, który generował bardzo duże wstrząsy. Budynek nie uległ zawaleniu pomimo powstałych uszkodzeń. Świadczy to o wysokiej skuteczności technologii, opracowanej przez pracowników Politechniki Krakowskiej.

Wracając do Turcji, to władze tego kraju poinformowały początkiem lutego, że wydano nakazy aresztowania ponad 100 osób, zaangażowanych w budowę budynków, które zawaliły się podczas ostatniego trzęsienia ziemi. Jakie błędy mogli popełnić tureccy budowniczy, inżynierowie, architekci? Niektóre bloki składały się jak domki z kart…

Trudno to ocenić, nie będąc na miejscu. Faktem jest jednak, że wiele budynków w Turcji powstało przed 2000 rokiem, co oznacza, że nie spełniają one najnowszych, bardzo restrykcyjnych norm sejsmicznych, opracowanych przez Turków po wielkim trzęsieniu ziemi z 1999 r., do którego doszło w Izmirze. Pod kątem tychże norm dobiera się odpowiednie materiały budowlane i układ zbrojenia budynku, aby miał on szansę przetrwać trzęsienie ziemi - oczywiście nie bez jakichkolwiek uszkodzeń. Bloki mieszkalne, które powstały przed 2000 r., nie spełniają nowych norm. Trzeba też pamiętać, że Turcja nie jest krajem zbyt bogatym. Tanie budownictwo, z niskiej jakości materiałów, nadal jest tam na porządku dziennym. Efekt jest taki, że później takie budynki podczas trzęsienia ziemi ulegają zawaleniu. Nic w tym dziwnego, szczególnie gdy weźmiemy pod uwagę, że to ostatnie trzęsienie przekroczyło ponad dwukrotnie spodziewane poziomy wstrząsów.

Polscy ratownicy na miejscu trzęsienia ziemi w Besni w Turcji
Polscy ratownicy na miejscu trzęsienia ziemi w Besni w Turcji bryg. Grzegorz Borowiec

Zniszczenia w Turcji są ogromne. Pomoc z Politechniki może okazać się niezwykle istotna. Fakty są jednak takie, że ludzie muszą przecież gdzieś mieszkać tu i teraz. Możliwe, że znów będziemy mieli do czynienia z budowaniem bloków, niespełniających norm sejsmicznych.

Pamiętam potężne trzęsienie ziemi, do którego doszło w Nepalu. Ludzie odbudowywali tam swoje domy z tego, co mieli pod ręką. Podobna sytuacja może mieć teraz miejsce w Turcji. Miejmy jednak nadzieję, że nowe budynki będą spełniać najnowsze normy sejsmiczne. To niezwykle istotne. Słyszałem w mediach o burmistrzu jednego z tureckich miast, w którym zadbał on o to, aby normy sejsmiczne były bardzo przestrzegane podczas budowy budynków i żaden z nich się nie zawalił.

W Małopolsce trzęsienia ziemi raczej nam nie grożą, choć w przeszłości się zdarzały. Czy my też mamy jakieś normy sejsmiczne, zgodnie z którymi trzeba projektować i budować budynki?

Nie tylko Małopolska, ale również cały nasz kraj znajduje się na terenie, który jest uważany za niesejsmiczny. Oczywiście w przeszłości trzęsienia ziemi się zdarzały, np. na Podhalu w 2004 r. Wstrząsy były jednak na tyle niewielkie, że i uszkodzenia budynków były małe. Mówimy o drobnych pęknięciach tynków, ścian, zwaleniu się kilku kominów. W Polsce mamy ponadto dwa obszary: Legnicko-Głogowski Okręg Miedziowy (LGOM) i Górnośląskie Zagłębie Węglowe, gdzie są tereny górnicze. W momencie ich eksploatacji może dojść na przykład do zawału tunelu górniczego. Wówczas będziemy mieli do czynienia ze wstrząsem, który będzie oddziaływał na budynki na powierzchni. Dlatego zgodnie z zaleceniami inżynierów budynki na tych terenach powinny posiadać zabezpieczenia na wypadek takich zdarzeń, projektowane zgodnie z instrukcją Instytutu Techniki Budowlanej. W Polsce nie ma natomiast żadnych norm sejsmicznych, zgodnie z którymi powinno się budować budynki, bo nie są potrzebne.

Powiedział pan profesor, że w Turcji powszechne jest słabe jakościowo, tanie budownictwo. A jak jest z jakością naszego rodzimego? Dużo mówi się o tzw. patodeweloperce. Mieszkańcy niektórych nowych bloków, także w Małopolsce, narzekają na cienkie ściany, przez które wszystko słychać, spękania, podtopienia podziemnych garaży. Jest aż tak źle?

Jak w każdej dziedzinie są dobre i złe rozwiązania. Wszystko zależy od ludzi. Jeżeli będą robić wszystko zgodnie z projektami, przepisami, wytycznymi, jakość budownictwa będzie bardzo dobra. Zdarzają się oczywiście sytuacje, w których z powodu oszczędności lepszy jakościowo materiał jest zastępowany tym gorszej jakości. Wówczas możemy mieć do czynienia z sytuacjami, które pan opisał. Ale trzeba też pamiętać o tym, że czasami budowniczy, inżynierowie oraz projektanci pewnych sytuacji nie są w stanie przewidzieć. Przykładem niech będzie Trzebinia. Trudno było przewidzieć, że będą się tam tworzyć zapadliska, zagrażające pobliskim budynkom.

Tam też możecie państwo pomóc?

Nasza technologia nie jest panaceum na wszystko. Jeśli dojdzie do zapadliska pod budynkiem, nic nie jesteśmy w stanie zrobić. Wtedy trzeba ratować ludzi i odbudować to, co zostało zniszczone w innym, bezpieczniejszym miejscu. Natomiast w budynkach uszkodzonych, ale stabilnie stojących, możemy zastosować naszą technologię.

Wracając jeszcze do polskiego budownictwa: niektórzy eksperci z branży budowlanej twierdzą, że nowe osiedla będą wymagały prac modernizacyjnych zdecydowanie szybciej niż te, które w czasach komunizmu były budowane z wielkiej płyty. Jej przykłady mamy m.in. w krakowskiej Nowej Hucie. Jaka jest pana opinia?

Na studiach uczono mnie, że budynki z wielkiej płyty były projektowane tak, aby przetrwały 50, 70 lat. Życie pokazało, że wytrzymały o wiele dłużej. Mieliśmy do czynienia z przypadkami, gdy w blokach z wielkiej płyty dochodziło do wybuchu gazu. Uszkodzeniu ulegały jeden, dwa elementy, w najgorszym wypadku jedna kondygnacja. Ale nie powodowało to zawalenia się całej konstrukcji, poza nielicznymi wyjątkami. W przypadku wielkiej płyty jest tak, że gdy jeden z elementów budynku zostaje uszkodzony, jego funkcję przejmuje inny. Dlatego budynek nie rozsypuje się jak domek z kart. Podobnie jest w przypadku nowoczesnego budownictwa. Mówię o tym, które jest realizowane zgodnie z wytycznymi. Jak wspomniałem, wszystko zależy od ludzi i tego, czy zastosują się oni do obowiązujących przepisów.

Rozpoczęliśmy od tego, że w Turcji można wykorzystać opracowaną przez państwa metodę złącz polimerowych. A jak jest z zastosowaniem tej technologii na naszym rodzimym poletku? U nas też dochodzi do ekstremalnych zjawisk, np. powodzi, w wyniku których budynki ulegają zniszczeniu.

Po powodzi konstrukcja budynku może być osłabiona i wówczas faktycznie możemy zastosować naszą technologię. Jeżeli doszło do popękania ścian, sklejenie ich na sztywno, czyli np. poprzez zaprawę cementową spowoduje, że za jakiś czas znów dojdzie do spękań. Dlatego, że łączymy sztywnym materiałem dwa elementy kruche. Gdy zastosujemy złącza polimerowe, konstrukcja budynku będzie dużo bardziej elastyczna, a w efekcie bardziej wytrzymała na czynniki zewnętrzne. Opracowaną przez nas technologię wykorzystaliśmy już np. w przypadku budynku na terenie województwa świętokrzyskiego, który w wyniku osiadania bardzo popękał. Zastosowaliśmy tam złącza polimerowe i efekty były zadowalające. W 2006 roku wykorzystaliśmy również opracowaną na PK technologię w przypadku betonowej, mocno popękanej płyty na wejściu do portu lotniczego w podkrakowskich Balicach. Tam również byliśmy zadowoleni z efektów.

*Szacuje się, że w wyniku trzęsienia ziemi, które miało miejsce na początku lutego br. na pograniczu turecko-syryskim, w Turcji zniszczeniu uległo ponad 25 tys. budynków, a stan 170 tys. trzeba zbadać.

emisja bez ograniczeń wiekowych
Wideo

Krokusy w Tatrach. W tym roku bardzo szybko

Dołącz do nas na Facebooku!

Publikujemy najciekawsze artykuły, wydarzenia i konkursy. Jesteśmy tam gdzie nasi czytelnicy!

Polub nas na Facebooku!

Kontakt z redakcją

Byłeś świadkiem ważnego zdarzenia? Widziałeś coś interesującego? Zrobiłeś ciekawe zdjęcie lub wideo?

Napisz do nas!

Polecane oferty

Materiały promocyjne partnera

Materiał oryginalny: "Budynki sypały się jak domki z kart". Naukowcy z Krakowa chcą pomóc odbudować zniszczoną przez trzęsienie ziemi Turcję - Gazeta Krakowska

Wróć na krakow.naszemiasto.pl Nasze Miasto