Për fat, Shqipëria ka kërkime shkencore në rrafshin inxhinerik, ku merren në konsideratë projeksione për sizmicitetin. Edhe pse studimet nuk përbëjnë themelet e kodeve dhe rregullave ligjore, ato janë një databazë të dhënash për ndërtues dhe projektues të interesuar. Profesor Altin Seranaj nga Fakulteti i Inxhinierisë së Ndërtimit ka bërë një punë shkencore për rezistencën më të mirë të mundshme që ofrojnë objekte në zona sizmike me risk të lartë.
Seranaj, në eksperimentin e tij vërteton se, sistemet strukturore nuk reagojnë në mënyrë të njëjtë kur ndodhen nën veprimin e lëkundjeve sizmike. Aspekte të konfigurimit strukturor, të simetrisë, shpërndarja e masave dhe rregullsia në vertikalitet kanë një rëndësi kryesore në reagimin e tyre.
Sipas tij, detyra e parë e projektuesit do të jetë për të zgjedhur sistemin strukturor më të favorshëm, për të pasur performancë sizmike të kënaqshme brenda kufizimeve të diktuara nga kërkesat arkitektonike. Parregullsitë, shpesh të pashmangshme, kontribuojnë në kompleksitetin e sjelljes strukturore.
Kur nuk njihen, ato mund të rezultojnë me dëme të paparashikueshme dhe deri në kolaps. Janë shumë burime që sjellin parregullsitë strukturore, të tilla si ndryshimet drastike në gjeometri, ndërprerja e rrugës së ngarkesës, pavazhdueshmëria e rezistencës dhe ngurtësisë, ndërprerjet nga hapjet në zonat kritike, përmasat e pazakonta të elementeve, mungesa e rishpërndarjes janë vetëm disa nga faktorët negativë që komplikojnë reagimin e strukturave.
Njohja e shumë prej këtyre parregullsive dhe koncepteve për masat përmirësuese për shmangien ose zbutjen e efekteve të tyre të padëshirueshme mbështeten në të kuptuarit e sjelljes strukturore. Ndërgjegjësimi për të kërkuar për karakteristikat strukturore të padëshirueshme dhe përvoja e projektimit janë atribute të paçmueshme
Seranaj analizon se, në këtë drejtim disa kode të japin udhëzime të vlefshme për shmangien e këtyre karakteristikave strukturore të padëshirueshme.
Sistemet strukturore për forcat sizmike
Qëllimi parësor i të gjitha strukturave të përdorura në ndërtesa është të përballojë ngarkesën e gravitetit. Megjithatë, ndërtesat mund të jenë nënshtruar ndaj forcave anësore për shkak të erës ose tërmeteve. Në një ndërtesë të lartë, më të rëndësishme do të jenë efektet e forcave anësore.
Supozohet se kriteret sizmike dhe jo era ose forcat shpërthyese udhëheqin projektimin për rezistencë anësore të ndërtesave. Tre llojet e strukturave, më të përdorura zakonisht për ndërtesat janë:
Sisteme me Rama
Quhet ai sistem i cili ngarkesa vertikale dhe ato anësore përballohen kryesisht prej ramave hapësinore. Ramat mund të jenë plane apo hapësinore. Natyrisht që koncepti i ramave plane është një thjeshtim që ne bëjmë dhe përdoret në rastet kur ne kemi simetri të plotë si në plan ashtu edhe në vertikalitet. Vetëm në këto raste ne mund të bëjmë llogaritjen e strukturës në plan.
Në të gjitha rastet e tjera duhet t’i llogaritim ramat në hapësirë. Përballimi i forcave horizontale (duke përfshirë edhe ato vertikale) sigurohet me anë momenteve rezistues të përkuljes në elementët tra dhe kolone. Projektimi sipas kapaciteteve bazohet në konceptin kollone e fortë dhe tra i butë. Formimi i pikave të shuarjes së energjisë së tërmetit ose siç quhen ndryshe çernierat plastike duhet të formohen fillimisht në trarët e ramës. Vetëm kështu mund të kemi njëmobilizim maksimal të elementëve strukturorë për të përballuar forcat e shkaktuara prej lëkundjeve sizmike. Krijimi i tyre më parë në kollona do të sillte humbje të qëndrueshmërisë së strukturës. Këto kushte sigurohen në bazë të analizës së kapaciteteve të nyjeve duke siguruar që momentet rezistues në kollona të jenë të paktën 1.3 herë më të larta se ato të shumatorës sëtrarëve. Nisur nga ky kushte bëhen edhe detajimet e elementëve strukturorë.
Sisteme me Mure
Ky është një tip i veçantë i sistemeve ku ngarkesa vertikale dhe ato anësore përballohen nga mure vertikale që quhen edhe “diafragma strukturore”. Këto projektohen sipas skemave me inkastrim në tokë. Në këto sisteme muret mund të punojnë të veçuar, d.m.th të pavarur nga njëri-tjetri, por mund të jenë edhe të lidhur me anë trarësh që realizojnë bashkëpunimin e tyre, duke reduktuar efektet (momentet) vepruese në to.
Në Eurokodin 8 (EC8-2004) si tip i veçantë i sistemeve me mure dallohet rasti kur muret janë me seksione tërthore të përmasave të mëdha dhe të armuar lehtë. Në dallim nga rastet me mure duktile, në konceptimin dhe llogaritjen e këtij tipi parashikohet një sjellje inelastike mjaft e kufizuar e mureve të këtij sistemi (pra kufizohet duktiliteti).
Sistemi Miks
Quajmë atë sistem ku përballimi i ngarkesave vertikale bëhet kryesisht nga rama hapësinore, kurse në rezistencën ndaj ngarkesave anësore kontribuojnë pjesërisht sistemi ramë dhe pjesërisht muret strukturorë, të veçuar ose të lidhur (bashkëpunues) me njëri-tjetrin. Në varësi të kontributeve që jep për përballimin e ngarkesës anësore secili prej sistemeve komponentë, mbi 50% dhe nën 50%, sistemet dualë konsiderohen përkatësisht si me rama-ekuivalente dhe memure-ekuivalentë. Strukturat mikse janë konceptime efikase antisizmike veçanërisht për ndërtesa të larta dhe shumë të larta. Për shkak të ngurtësisë së lartë të mureve arrihet të mbahen nën kontroll zhvendsojet relative të kateve.
Rregullat bazë të konceptimit te strukturave
Thjeshtësia e strukturës
Sistemet strukturore duhet të sigurojnë rrugën sa më të thjeshtë dhe të drejtpërdrejtë të përcjelljes së forcave inerciale në drejtim të themeleve të tyre. Gjithashtu thjeshtësia strukturale karakterizohet nga modelimi, analizimi, detajimi dhe ndërtimi i strukturave të thjeshta duke i zvogëluar kështu mundësitë e pasaktësive të ndryshme dhe për rrjedhojë duke parashikuar kështu sa më saktë reagimin sizmik të strukturës.
Uniformiteti simetria
Sistemet strukturore duhet të sigurojnë uniformitet të shpërndarjes së masave dhe të ngurtësisë si në plane ashtu edhe në lartësi. Sistemet duhet të paraqesin rezervë të pranueshme në kuptimin se nëse njëri prej elementëve strukturorë mund të shkatërrohet në rastet ekstreme, atëherë duhet të ketë një sërë elementësh tjetër që mund ta shpërndajë ngarkesën që elementi i shkatërruar ishte duke mbajtur me qëllim që struktura e mbetur të mos shkatërrohet.
Planet e thjeshta dhe mundësisht simetrike të ndërtesave mbajnë premtimin e përgjigjes më efikase dhe të parashikueshme sizmike të secilit komponent strukturor. Një parakusht për një ndërveprim të dëshirueshëm brenda ndërtesës për të gjithë komponentët vertikalë të sistemit strukturorë që përballojnë forcat anësore është një ndërlidhje efektive dhe relativisht e ngurtë e këtyre komponenteve në nivele të përshtatshme. Kjo është zakonisht e arritur me përdorimin e soletave të ndërkateve, të cilat pasi sigurojnë mbajtjen e forcave vertikale gjithashtu realizojnë përcjelljen e forcave inerciale të shkaktuara prej lëkundjeve sizmike në elementet strukturalë të përballimit të forcave horizontale. Elementët vertikalë në këtë mënyrë do të kontribuojnë në rezistencën totale kundrejt forcave anësore, në proporcion me ngurtësinë e tyre. Për këtë arsye, elementët vertikalë do të ekzistojnë në çdo nivel. Një tjetër funksion i një sistemi kat, duke vepruar si një diafragmë, është për të transmetuar forcat inercinë e krijuara nga përshpejtimet e tërmetit të masës së katit.
Rezistenca dhe ngurtësia në përdredhje
Përveç rezistencës për forcat anësore struktura duhet të sigurojë gjithashtu edhe një rezistencë dhe ngurtësi për të përballuar efektin e përdredhjes. Kjo e fundit ka tendencë që t’i ngarkojë elementët stukturalë në një formë të çrregullt. Kjo arrihet duke zvogëluar distancën mes qendrës së masës (CM), ku forcat sizmike horizontale janë aplikuar dhe qendrës së ngurtësisë (CR)./Monitor
