Τα κτίρια με χαλύβδινο σκελετό, η καλύτερη απάντηση στον σεισμό

[IDforum]

Το πρόσφατο τραγικό γεγονός του καταστροφικού σεισμού στην Τουρκία και τη Συρία αναζωπύρωσε πάλι τις συζητήσεις για την επάρκεια των κατασκευών στο ενδεχόμενο σεισμού μεγάλου μεγέθους. 

Ακούστηκαν πάλι τα συνήθη για τα αναμενόμενα μεγέθη σεισμών και τη σεισμική επάρκεια κτιρίων στον ελλαδικό χώρο με τις συνήθεις αλήθειες ή υπερβολές που, ακριβώς όπως και στην πανδημία, ορίζονται ως τέτοιες μόνο από σχετικά στατιστικά μεγέθη και επίπεδα ασφάλειας. 

Όπως σε κάθε ενδεχόμενη καταστροφή, έτσι και στην περίπτωση του σεισμού ισχύουν τα λεγόμενα ελάχιστα αποδεκτά επίπεδα ασφάλειας πάνω σε κάθε τεχνικό έργο ή αντιμετώπιση κινδύνου που εξαρτώνται από:

1) την οικονομία της κάθε χώρας ή περιοχής.

2) την παρελθούσα δράση του κινδύνου σε όσο μεγαλύτερο χρονικά εύρος μπορεί αυτή να μετρηθεί και άρα να υφίστανται δεδομένα. 

3) την ψυχολογική αποδοχή των πολιτών της χώρας πάνω στα δυσμενή αποτελέσματα της δράσης. Εδώ υπεισέρχεται η αξία της ζωής με βάση την κουλτούρα της χώρας. Δεν είναι για παράδειγμα ίδια η αξία της ζωής σε μια χώρα που έχει συνηθίσει στους πολέμους ή που η κουλτούρα της κυριαρχείται από την πεποίθηση της μετενσάρκωσης ή τη φανατική πίστη στη μετά θάνατον ζωή.

4) την πληθώρα και ευκολία υλικών της περιοχής ή χώρας. Για παράδειγμα στην Κουάλα Λουμπούρ της Μαλαισίας έσπασαν το τότε ρεκόρ ύψους με μπετονένιους δίδυμους πύργους και δεν προτιμήθηκε η χαλύβδινη λύση καθώς στη χώρα υπάρχει φθηνό σκυρόδεμα. Τραγικά κουτή λύση αν θέλετε τη γνώμη μου δεδομένης της γέφυρας που τα ενώνει και απαιτεί επιπλέον ελαστικότητα αλλά και του ύψους φυσικά και η οποία κόντεψε να αποδειχθεί καταστροφική οικονομικά καθώς στα μισά του έργου κατάλαβαν ότι χρησιμοποιούσαν λάθος ποιότητα μπετόν και έπρεπε να ληφθούν μέτρα ή να κατεδαφιστεί ότι ήδη είχαν φτιάξει.

Όλα τα παραπάνω υπεισέρχονται απόλυτα στον υπολογισμό των κατασκευών, κτιριακών ή άλλων όπως γέφυρες ή λιμενικά έργα καθώς αυτό που θα πρέπει να κατανοήσουμε είναι ότι μιλάμε για επιστήμη πολιτικού μηχανικού και όχι για τέχνη κι αυτό αποτυπώνεται στους κανονισμούς και υπολογισμούς επακριβώς.

Δεν υπάρχει πλέον τίποτα τυχαίο στον γενικό σχεδιασμό ενός σοβαρού δυτικού κράτος και τελικά στον υπολογισμό της στατικής επάρκειας των έργων στην εποχή που αυτές γίνονται με υπολογιστικά συστήματα δεκάδων χιλιάδων ευρώ με την χρήση πεπερασμένων στοιχείων. Ακόμα και αυτό που ο λαός πολλές φορές αποκαλεί «φιλότιμο» υλικού (κυρίως για το σκυρόδεμα) εμείς το αποκαλούμε συντελεστή ασφαλείας της απόκρισης του υλικού σε δράση ή φόρτιση ή συνδυασμό δράσεων και φορτίσεων.

Όταν λοιπόν οι κρατικοί και οι επιστημονικοί φορείς συναποφασίζουν να θέσουν τα κατώτερα όρια σε κάθε περιοχή για το σχεδιασμό των κατασκευών θα πρέπει να είστε βέβαιοι ότι δεν υπάρχει απολύτως τίποτα το τυχαίο στους κανονισμούς αυτούς.

Ακριβώς όσο επιβάλει το κράτος να αντέξει θα αντέξει για τους σεισμούς και άλλες φυσικές καταστροφές με δεδομένη μια καλή κατασκευή αλλά και ένα καλό έδαφος το οποίο καλό θα ήταν να ελέγχεται από ειδικούς προ της κατασκευής και να θεσμοθετηθεί ο έλεγχος που θα ρίξει και το κόστος του ελέγχου αλλά θα βοηθήσει από λίγο έως απόλυτα. Είδαμε επί του προκειμένου όλοι πρόσφατα την πολυκατοικία που κατέρρευσε λόγω σαθρού εδάφους στην Τουρκία παρά την πολύ χοντρή γενική κοιτόστρωση «ραντιέ» που διέθετε.

Θέλεις δεν θέλεις πρέπει να κατασκευάσεις αυτό που πρόκειται να κατασκευάσεις εφαρμόζοντας κατ’ ελάχιστο αυτούς τους κανονισμούς αλλιώς φέρεις ισόβια ευθύνη ως ιδιοκτήτης. Οι μηχανικοί το ξέρουν καλά αυτό και στην Ελλάδα το εφαρμόζουν αυστηρότατα και αυτοί με ισόβια αστική και ποινική ευθύνη. 

Με τα συνήθη σεισμικά δεδομένα του ελλαδικού χώρου οι συνήθεις συμβατικές κατασκευές πλέον ανεγείρονται με εξαιρετικά υψηλά στάνταρ οπλισμού και με την φιλοσοφία του να μην καταρρεύσουν σε ένα μη συνηθισμένο σεισμό. 

Ακόμα ωστόσο το κράτος υπολείπεται στο σχεδιασμό καθώς θα πρέπει να επιβάλλει κάποια standards που θα μπορούν να ακολουθηθούν οικονομικά από το σύνολο των πολιτών και όχι μόνο από τα μεσαία και πιο ανώτερα στρώματα. Ο σεισμός της Αθήνας για παράδειγμα ή ο προηγούμενος της Κεφαλλονιάς υπερέβησαν κατά πολύ τα δεδομένα επιταχύνσεων σχεδιασμού που επιβάλλει το κράτος. Ακόμα και τα νέα δεδομένα πχ στην Αθήνα που επιβλήθηκαν μετά το σεισμό του 99 υπολείπονται αυτών που παρατηρήθηκαν.

Τι γίνεται λοιπόν με αυτούς που θέλουν το κάτι παραπάνω από αυτά που ορίζει το κράτος και μπορούν να το πληρώσουν; Μήπως υπάρχει κάποια λύση η οποία δεν κοστίζει πολύ περισσότερο αλλά ίσως μερικές φορές να είναι και πιο συμφέρουσα; Και αν υπάρχει τέτοια λύση γιατί δεν την προτιμούν οι περισσότεροι;

Υπάρχει τέτοια λύση. Αυτή είναι η χρήση χαλύβδινου σκελετού που κυρίως σε πολυώροφα κτίρια, σε κτίρια μεγάλων ανοιγμάτων, και σε επεκτάσεις καθ’ ύψος πρέπει να θεωρείται πανάκεια. Τα τελευταία 20 με 30 χρόνια η λύση αυτή κερδίζει έδαφος και προτιμάται συχνότερα κυρίως με την εξοικείωση των μηχανικών που ενώ συνήθιζαν να προτείνουν τη συμβατική λύση, κάποιος στην πορεία τους ζήτησε μια χαλύβδινη κατασκευή και έτσι παρά το μπορεί πολλοί να ξεκίνησαν «στου κασίδα το κεφάλι» τελικά βελτιώθηκαν και κάνουν πιο σωστές κατασκευές. Βοήθησαν και κάποιοι fabricators χαλύβδινων σκελετών που κατασκεύαζαν σκελετό κυρίως για βιομηχανικούς χώρους και δώσαν σε μη εξειδικευμένους μηχανικούς τις πρώτες μελέτες και κατευθύνσεις. 

Να πούμε βέβαια εδώ ότι καλό θα είναι να απευθύνεται κάποιος σε έναν εξειδικευμένο μηχανικό γενικά κυρίως σε δύσκολους τομείς όπως αυτός των χαλύβδινων κατασκευών ή να επιβάλλει στον μηχανικό του να κάνει το ίδιο και να μη προσπαθήσει να κατασκευάσει χωρίς εξειδικευμένο σύμβουλο μελετητή και κατασκευαστή.

Θα πρέπει και ο ίδιος ο μηχανικός να κάνει το ίδιο για να μη βρεθεί εκτεθειμένος απέναντι στον πελάτη που θα ζητήσει προσφορά από διάφορους κατασκευαστές που θα του εκθέσουν τυχόν προβλήματα της μελέτης -με πρώτο και συνηθέστερο αυτό του υπερβολικά βαρέως σκελετού- και φυσικά θα τα χρεώσουν παραπάνω. 

Γιατί όμως τα κτίρια αυτά είναι πιο αντισεισμικά. Επιγραμματικά επειδή φέρουν ελαστικό και πιο ελαφρύ σκελετό ο οποίος αποκρίνεται άριστα στο σεισμό, έχουν ελαφρύτερους ολόσωμους τοίχους που δεν καταρρέουν αλλά και δεν έχουν εκπλήξεις στην κατασκευή. Με λίγα λόγια ότι μελετήσεις αυτό και τελικά παίρνεις δεδομένων των απαραίτητων αλλά απλών ελέγχων στο εργοτάξιο με οπτικό και μηχανικό έλεγχο στα σφιξίματα βιδών και παξιμαδιών και τις κλίσεις της οικοδομής καθώς και στα πιστοποιητικά του σκελετού που απαιτούμε πάντα και για ένα ευνομούμενο κράτος θεωρούμε ότι είναι άψογα.

Δεν υφίσταται εδώ λοιπόν το άγχος για την ποιότητα σκυροδέματος, τις αποστάσεις και το είδος των οπλισμών κυρίως ή ακόμα και αυτό του να ξεπέσει κάποιο κουτάκι από μπύρα στο μπετόν από έναν μερακλή εργάτη. Δεν υφίσταται επίσης θέμα κάποιος να κόψει κολώνα ή δοκάρι για να περάσει δίκτυα. Όχι ότι δεν θα είχα ικανό κάποιον κατσαπλιά μάστορα να το κάνει και αυτό αλλά απλά είναι μικρότερα τα μεταλλικά στοιχεία και δεν στέκονται εμπόδιο και επιπλέον είναι και δύσκολο να κοπούν. Επιπλέον οι ιδιοκτήτες σύμμεικτων κτιρίων έχει παρατηρηθεί ότι είναι καλύτερου επιπέδου γενικά και προσέχουν περισσότερο το κτίριο και όσους εμπλέκονται σε αυτό.

Ξεκάθαρα η σύμμεικτη λύση είναι η μόνη ασφαλής απάντηση για το σεισμό κυρίως σε κτίρια από 2 ή 3 ορόφους και πάνω και αυτό δυστυχώς δεν έχει ακουστεί από αρμόδιους καθηγητές και σεισμολόγους όσο έπρεπε, αν και μερικοί ψέλλιζαν ενίοτε εν τη ρύμη του λόγου τους κάποια αναφορά μετά από κάποιο σεισμό αλλά και αυτό σπανίως.

Και ειλικρινά δεν μπορώ να αντιληφθώ την έλλειψη αναφοράς όταν όλοι αυτοί ξέρουν πάρα πολύ καλά με τα ταξίδια τους σε περιοχές που επλήγησαν από μεγάλους σεισμούς) ότι τα κτίρια χαλύβδινου σκελετού σχεδόν δεν υφίστανται βλάβες. Ιδίως σε περιοχές όπου τα προαναφερόμενα ελάχιστα αποδεκτά επιπέδα ασφάλειας είναι σε ψηλά επίπεδα (πχ Ιαπωνία, Νέα Ζηλανδία, Καλιφόρνια) που δέχονται σεισμούς πάνω από 7 Ρίχτερ πιο συχνά ο χάλυβας έσωσε δεκάδες χιλιάδες ζωές και περιουσίες.

Δεν νομίζω λοιπόν ότι αποτελεί ταμπού εν έτει 2023 να το αναφέρουν στον κόσμο όταν βγαίνουν στα κανάλια φυσικά και με το disclaimer ότι μπορεί να αποδειχτεί ακριβότερη λύση ή ότι απαιτεί κάποια περισσότερη προσοχή στην πυραντοχή του σκελετού.

Είναι όμως ακριβότερη λύση; Η σωστή απάντηση είναι « υπό προϋποθέσεις ίσως και όχι» και δεν αναφέρομαι στην οριακή περίπτωση καταστροφικού σεισμού όπου δεν είναι μόνο οικονομικότερη λύση σκελετού αλλά προστατεύει -εκτός από τις ζωές και επιχειρήσεις- και το υπόλοιπο κτίριο που δεν είναι φυσικά μόνο σκελετός. Ούτε πάλι αναφέρομαι στην υπόθεση του ακριβού εργολάβου σκυροδεμάτων που ενίοτε μπορεί να χρεώνει και 200% πάνω στο κόστος υλικών και εργασιών.

Αναφέρομαι στην εξιδανικευμένη περίπτωση όπου ο ίδιος εργολάβος επιχειρεί να κατασκευάσει με τέλειες μελέτες το ίδιο κτίριο. Στην περίπτωση αυτή λοιπόν με χάλυβα έχουμε εξοικονόμηση πολλών μηνών στα πολυώροφα κτίρια αλλά και σοβαρού κόστους καθώς όσο ψηλώνει ένα κτίριο τόσο πιο συμφέρουσα καθίσταται η λύση του χάλυβα, στα κτίρια με μεγάλα ανοίγματα και σε λύσεις industrial αισθητικής όπου ο χάλυβας εντάσσεται στον σχεδιασμό του χώρου και σε «πανωσηκώματα» όπου η συμβατική λύση «πετάει εκτός» τη μελέτη στον ΚΑΝ.ΕΠΕ. (κανονισμός επεμβάσεων) που πλέον είναι ο πιο αυστηρός στην ΕΕ.

Τέλος σε πανωσηκώματα με εξωσκελετό είναι η καλύτερη και οικονομικότερη λύση, καθώς όχι μόνο είναι ευκολότερη και φθηνότερη από την ενίσχυση που επιβάλει ο ΚΑΝ.ΕΠΕ. αλλά μας δίνει και την δυνατότητα επιπλέον ορόφων αν το επιτρέπει ο συντελεστής δόμησης αλλά το απαγόρευε η παλαιότητα του κτιρίου, αλλά και μελλοντικού συμπληρώματος των υποκείμενων ορόφων αν κάποτε αποφασιστεί να κατεδαφιστεί προσεκτικά το συμβατικό αρχικό κτίριο. Αυτό βέβαια με την προϋπόθεση της πρόβλεψης στον σχεδιασμό των υποστυλωμάτων και θεμελίων.

Ακόμα σε ισόγεια με τις νέες αρχιτεκτονικές απαιτήσεις σε φόρμες που εντάσσουν το πατάρι (με δώρο υπό προϋποθέσεις τα τετραγωνικά του πλέον στον συντελεστή) στον χώρο και την κεκλιμμένη στέγη για να υποδεχθεί φωτοβολταϊκά πάνελς η οποία συνήθως έχει μεγάλο άνοιγμα.

Επίσης στα σύμμεικτα κτίρια έχουμε εξοικονόμηση χώρων από τις μεγάλες κολώνες και τα τοιχία που πλέον αντικαθίστανται από μικρότερα, ακόμα και λιγότερα, υποστυλώματα ή διπλά υποστυλώματα με αντιανέμια αντίστοιχα. 

Μια σοβαρή αντισεισμική θωράκιση στα σύμμεικτα έρχεται και από τις τοιχοποιίες που αποτελούνται κατά βάση από ολόσωμους τοίχους χωρίς τούβλα και επιχρίσματα και οπότε αντιστέκονται πολύ καλύτερα στον σεισμό πολλές φορές ακόμα και σωτήρια. Η υποχρεωτική χρήση τους λόγω της ελαστικής απόκρισης των σύμμεικτων κτιρίων στον σεισμό μας φέρνει άψογα αποτελέσματα από ίδιο τον τοίχο που μπορεί να αποτελέσει θανατηφόρο κίνδυνο σε σεισμό αν αποτελείται από τούβλα αλλά και στον σχεδιασμό καθώς οι τοίχοι αυτοί -συνήθως ξηράς δόμησης με θερμοπρόσοψη- αποτελούν μια ελαφρά λύση που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στον στατικό υπολογισμό του κτιρίου και να δίνει επιπλέον όφελος αποφόρτισης στον σκελετό και τα θεμέλια. Δεδομένου και του ΚΕΝΑΚ που πλέον είναι αυστηρότατος μπορούμε με μεγαλύτερα πάχη να πάρουμε τις απαιτούμενες μονώσεις και χωρίς επιβάρυνση στο ωφέλιμο εμβαδό αφού οι τοίχοι άνω των 6 εκ. δεν μετράνε στη δόμηση.

Αν ο χρόνος επίσης δεν είναι πρόβλημα για τον ενδιαφερόμενο μπορεί να κάνει χρήση πλακών συμβατικής λύσης και μόνο κυρίως φορέα μεταλλικού που μας δίνει επιπλέον οικονομία (έναντι πλακών με λαμαρίνα σκυροδέματος και πυκνότερη διαδοκίδωση κάτωθι αυτής) χωρίς σεισμική επιβάρυνση καθώς οι πλάκες δεν θεωρούνται επικίνδυνες στον σεισμό. Σε αυτή τη λύση ωστόσο οι σκάλες θα πρέπει να είναι μεταλλικές για την καλύτερη απόκριση σε ακραίες συνθήκες και φυσικά για τη μεγαλύτερη ταχύτητα κατασκευής και οικονομία.

Όλα αυτά συν τα ελαφρύτερα θεμέλια και το χαμηλότερο ΙΚΑ ή τις εξωτερικές σκάλες κινδύνου που κατεβάζουν το συνολικό κόστος και χρόνο καθώς στα σύμμεικτα κτίρια ανεγείρονται ταυτόχρονα με τον κύριο φορέα, κάνουν τα σύμμεικτα κτίρια από μη απαγορευτικά έως συμφέροντα για όσους θέλουν να ξεμπερδέψουν μια και καλή με το πρακτικό αλλά και ψυχολογικό πρόβλημα του σεισμού.

Για να ξέρουμε και για τι μιλάμε βέβαια οι λύσεις με χαλύβδινο σκελετό με σωστή μελέτη ξεκινάνε -με τις τωρινές αυξημένες τιμές- από το 200-250 € το τετραγωνικό μέτρο για τον σκελετό και τις πλάκες (disclaimer εδώ: μιλάμε για μελέτη-κατασκευή ή έστω κατασκευή με σωστή μελέτη και ανάληψη εργολαβικά του κτιρίου από μία εταιρία και όχι όταν θα πάει ο υποψήφιος πελάτης να μοιράσει τις δουλειές όπου μεμονωμένα ο σκελετός θα κοστίζει έως και τα διπλά). Ακόμα λοιπόν και αν υπάρχει διαφορά με την συμβατική λύση αυτή θα είναι στα επίπεδα ενός καλού κεραμεικού πλακιδίου ή δρύινου πατώματος. Αν αυτά τα ποσά είναι απαγορευτικά για να έχει κάποιος το κεφάλι του ήσυχο για πάντα από σεισμούς τότε τι μπορώ να προσθέσω επί του θέματος; 

Η λύση του χαλύβδινου σκελετού με τα χρόνια έχει περάσει σοβαρά στους έλληνες παρά τις διαφορές κόστους προς τα πάνω κυρίως από βαριές και κακές μελέτες ή από κτίρια που εμπλέκονται άλλοι εργολάβοι από τον μηχανικό αδείας. Πλέον τελευταία παρατηρείται και μία στροφή στην αγορά τέτοιων κτιρίων και διαμερισμάτων η οποία ομολογουμένως είχε ένα θέμα αποδοχής τα προηγούμενα χρόνια. Σε αυτό βοήθησαν και οι αλλοδαποί ή έλληνες του εξωτερικού που έχουν συχνά πιο μεγάλο budget και αγοράζουν ακριβότερα διαμερίσματα και οι οποίοι είναι περισσότερο εξοικειωμένοι με τον χάλυβα τον οποίο μάλιστα και επιζητούν πολλές φορές σε αντίθεση με τους έλληνες που ακόμα θέλουν «γερό μπετό και κανονικό κτίριο όχι προκάτ».

Από τα 22 χρόνια που δραστηριοποιούμαι στον χώρο αποκλειστικά των μεταλλικών και σύμμεικτων κτιρίων τα 15 περίπου βρίσκεται η ιστοσελίδα μου στην πρώτη ή στις πρώτες θέσεις αναζήτησης στο Google. Ως εκ τούτου έχω την ευχή και την κατάρα να είμαι πάμπολλες φορές εκείνος από τον χώρο που ακούει ότι δεν μπορεί να φανταστεί κανείς για τις λύσεις αυτές και γενικά για την οικοδομή.

Το γενικό συμπέρασμα είναι ότι σαν λαός μας σώζουν οι μηχανικοί μας που μας κρατάνε σε σοβαρά επίπεδα ποιότητας. Αν αφηνόμασταν πιο ελεύθεροι να ξεδιπλώσουμε το ελευθεριακό ταμπεραμέντο μας που μας διακρίνει ως λαό, θα θρηνούσαμε πάμπολλες τραγωδίες. Δεν είμαι επ ουδενί συντεχνιακός αλλά μπορώ λίγο να περηφανεύομαι για τον κλάδο που αγόγγυστα ακούει τα πάντα και πέρασε όσα πέρασε στην κρίση βιώνοντας επίσης αγόγγυστα την πρώτη και απόλυτη απελευθέρωση επαγγέλματος στη χώρα με την (ορθή μακροπρόθεσμα) κατάργηση των ελάχιστων αμοιβών, αντέχοντας, παραμένοντας και περιμένοντας την έξοδο από την κρίση για να δώσει τώρα λύσεις στην ανάπτυξη που δεν υφίσταται χωρίς την οικοδομή.

Θα ήταν καλό λοιπόν για όλους και για τον κλάδο να αγκαλιάσει αυτή τη μέθοδο κατασκευής περισσότερο αν και όπως προείπα τα τελευταία χρόνια έχει κάνει μεγάλα βήματα στον τομέα αυτόν.

Σε κάθε περίπτωση πάντως θα πρέπει οι υποψήφιοι ιδιοκτήτες να αξιολογούν καλύτερα τις οικονομικές τους δυνατότητες και τους κανονισμούς πριν κατασκευάσουν κάποιο κτίριο, ιδίως σε επικίνδυνες σεισμικά περιοχές. Ακόμα και αν δεν επιλέξουν χαλύβδινο σκελετό θα πρέπει να γνωρίζουν ότι μπορούν και θα πρέπει να ζητήσουν από τον μελετητή τους να ενισχύσει το κτίριό τους αντισεισμικά περισσότερο από όσο επιβάλει το κράτος και οι φορείς του με τους -ίσως μετριοπαθείς για αυτούς- κανονισμούς.

 

* Ο Γιώργος Β. Βελτσίστας είναι διπλωματούχος πολιτικός μηχανικός του πολυτεχνείου Πατρών που τα τελευταία 22 χρόνια δραστηριοποιείται αποκλειστικά στο χώρο των μεταλλικών και σύμμεικτων κτιρίων

πηγή liberal.gr

View full Άρθρου