Princip funkcionisanje seizmičke bazne izolacije

Seizmička bazna izolacija je sistem zaštite građevinskih konstrukcija od djelovanja zemljotresa. Osnovni princip bazne izolacije je odvajanje (izolacija) konstrukcije zgrade od dijela zgrade koji se oslanja na tlo. Na ovaj način se pomjeranja tla tokom zemljotresa ne prenose na konstrukciju zgrade kao što je to slučaj kada postoji kruta veza između temelja i konstrukcije zgrade. Ovako zemljotres ima značajno blaži uticaj na zgradu što sprječava njegove razorne posljedice. 

Natkonstrukcija zgrade se odvaja od potkonstrukcije korišćenjem ležišta koja su fleksibilna u bočnom pravcu. Ravan u kojoj se nalaze ležišta i koja dijeli natkonstrukciji zgrade od potkonstrukcije se naziva ravan seizmičke izolacije. Kao izolatori se najčešće koriste elastomerna ležišta koja imaju dovoljnu krutost da prenesu vertikalna opterećenja sa natkonstrukcije na potkonstrukciju zgrade i koja omogućavaju horizontalnu fleksibilnost i prigušivanje horizontalne sile koje potiču od zemljotresa. 

Prvo elastomerno ležište

Prvo elastomerno ležište je izumio Novozelanđanin Bill Robinson 1977. godine. On je predložio elastomerno ležište sa cilindričnim olovnim jezgrom. Ono se sastoji od olovnog jezgra okruženog lameliranom gumom ojačanom čeličnim pločama, dok se sa gornje i donje strane se nalaze čelične ploče kojima se ležište fiksira za natkonstrukciju i potkonstrukciju. Olovo mu daje krutost u vertikalnom pravcu i služi za disipaciju energije. Olovo je materijal koji ima mogućnost deformacije i povratka u prvobitno stanje pri čemu ne gubi nosivost. Ovo ležište se i danas najviše upotrebljava. 

Princip funkcionisanja bazne izolacije

Osnovna funkcija bazne izolacije je da promijeni odgovor konstrukcije zgrade na dejstvo zemljotresa. Cilj je smanjiti horizontalne sile, horizontalna pomjeranja i međuspratna pomjeranja zgrade. Kada zgrada nema baznu izolaciju pomjeranja tla se prenose na konstrukciju zgrade pri čemu se zgrada pomjera u horizontalnom pravcu. Pri ovim pomjeranjima se generišu sile koje izazivaju oštećenja, a ponekad i rušenje zgrade.

Upotrebom ležiša koji se pozicioniraju u baznoj ravni pomjeranja tla se ne prenose na zgradu u istoj mjeri kako se prenose kada zgrada nema baznu izolaciju. Razlog je to što ležišta prihvataju horizontalna pomjeranja tla i vrše lokalno disipiranje energije. Na ovaj način zgrada trpi manja horizontalna pomjeranja, manje sile, manja međuspratna pomjeranja, a samim tim i manja oštećenja. Kada se zemljotres završi, ležišta omogućavaju zgradi povratak u početnu poziciju nakon završetka zemljotresa. Povratak u početnu poziciju nekada može trajati i mjesecima ali se na kraju svakako desi.  

Primjenja bazne izolacije

Bazna izolacije predstavlja efikasno rješenje zaštite zgrada od dejstva zemljotresa međutim nije uvijek primjenjiva. Jedna od osnovnih efekata bazne izolacije je povećanje fleksibilnost zgrade pa zbog toga ona nije primjenjiva kod visokih, veoma fleksibilnih zgrada jer bi imala veoma mali uticaj. Još jedna od prepreka upotrebi bazne izolacije može biti ograničenost horizontalnih pomjeranja zgrade. Ovaj se slučaj može desiti kada npr. imamo susjedne zgrade koje su veoma blizu zgrade i kada se jednostavno ne može omogućiti dovoljno prostora za horizontalna pomjeranja.