Veljković: Čelične konstrukcije omogućavaju da izgradnja bude pouzdana i da se konstrukcija može brzo modifikovati...
"Sve građevinske konstrukcije moraju zadovoljiti zahtjeve za sigurnost i izdržljivost, pa tako i nosivi elementi spregnutih konstrukcija koje se sastoje od čeličnih profila i betonskih ploča", rekao je prof. dr Milan Veljković, naučnik čija istraživanja pomažu inženjerima da projektuju konstrukcije
Čelične konstrukcije omogućavaju da izgradnja bude pouzdana i da se konstrukcija može brzo modifikovati, promijeniti namjenu, ili čak potpuno "razmontirati" i eventualno prebaciti na drugo mjesto.
To je između ostalog kazao naučnik, prof. dr Milan Veljković u intervjuu za Univerzitet Crne Gore (UCG).
Iz UCG su kazali da termini kao što su čelične i spregnute konstrukcije možda zvuče kao nešto što vidimo samo u arhitektonskim planovima ili na gradilištima, ali u stvari one određuju koliko su zgrade i mostovi sigurni i održivi.
Navode da su upravo o tome razgovarali sa Veljkovićem, međunarodno priznatim naučnikom čija istraživanja pomažu inženjerima da projektuju konstrukcije koje ne samo da izdržavaju test vremena, već su i prilagođene savremenim zahtjevima koji podrazumijevaju efikasnost i održivost.
Veljković je jedini redovni profesor čeličnih i spregnutih konstrukcija u Holandiji, a zaposlen je na Fakultetu za građevinarstvo i geonauke Tehničkog univerziteta u Delftu. Dobitnik je prestižnih nagrada: Sigge Thernwalls Stora Byggpris (2015) i Robert Moskovic Award (2021). Učestvovao je u desetinama međunarodnih i nacionalnih istraživačkih projekata, objavivši preko 350 naučnih radova (H-indeks 33).
Čelične i spregnute konstrukcije - temelj sigurnosti i održivosti
UCG: Kako biste objasnili značaj čeličnih i spregnutih konstrukcija za moderno građevinarstvo, posebno u kontekstu bezbjednosti i održivosti?
Veljković: Sve građevinske konstrukcije moraju zadovoljiti zahtjeve za sigurnost i izdržljivost, pa tako i nosivi elementi spregnutih konstrukcija koje se sastoje od čeličnih profila i betonskih ploča. Čelične konstrukcije se koriste najčešće za premošćavanje velikih raspona u visokogradnji i za zahtjevne stubove gdje je potrebno zauzeti minimalni prostor i obezbijediti nosivost kao što je slučaj kod visokih zgrada (skyscrapers).
Veća primjena čeličnih konstrukcija je u tzv. teškoj industriji, npr. petrohemijskoj industriji, velikim proizvodnim i halama za skladištenje. Danas je vrlo raširena potreba za distributivnim centrima i halama za AI tehnologije ili smještaj servera koji omogućavaju da se veliki broj podataka sačuva i učini dostupnim na internetu. U različitim zemljama, čelične konstrukcije se koriste za specifične namjene. Kada sam prešao iz Švedske u Holandiju, prije desetak godina, počeo sam da se bavim istraživanjem zamora čeličnih konstrukcija jer su tu postojali izazovi kod mostova i konstrukcija koje omogućavaju da se vjetrogeneratori instaliraju na moru. Holandija obnavlja svoju mrežu za distribuciju električne energije i tu je primijenjena nova konstrukcija za prenos električne energije. Jedan od najvažnijih zadataka današnjeg inženjerstva je da se omogući sigurno i što je moguće jeftinije snabdijevanje energijom i pouzdana transportna infrastruktura.
UCG: U Vašem istraživanju govori se o ponašanju spojnih elemenata i konstrukcijskih veza. Zašto su upravo ove komponente ključne za sigurnost građevina?
Veljković: Čelične konstrukcije sportskih arena su raspona 150–250 m, mostovi mogu biti i značajno duži, ali čak i u visokogradnji, npr. zgrade za parkiranje automobila, koje obično imaju raspone od 16 m između čeličnih stubova, predstavljaju velike objekte koji se ne mogu napraviti kao jedan kompaktan proizvod. Sve konstrukcije moraju biti povezane vijčanim vezama ili zavarivanjem. Nemoguće je proizvesti čelične konstrukcije iz “jednog komada”. Veze moraju postojati kako bi se konstrukcijski elementi povezali u veće celine, bilo u fabrikama za proizvodnju čeličnih konstrukcija, bilo na gradilištima.
Čelične konstrukcije omogućavaju da izgradnja bude pouzdana i da se konstrukcija može brzo modifikovati, promijeniti namjenu, ili čak potpuno “razmontirati” i eventualno prebaciti na drugo mjesto. Upravo ovo posljednje predstavlja novi trend u projektovanju – da se konstrukcije mogu ponovo sklapati i rasklapati nekoliko puta, tamo gdje to tržište zahtijeva. Naravno, sve veze moraju biti sigurne, ali i cijenom dostupne. To je uvijek jedan od bitnih principa održivosti i prosperiteta. Što se jednom napravi, treba se dugo i sigurno koristiti za prvobitnu svrhu, ali kada se dođe do kraja tehničkog života, konstrukcija se može koristiti za drugu svrhu koja ima manje konstruktivne zahtjeve.
Numerički modeli, 3D tehnologije i AI u projektovanju
UCG: Kako savremene metode, kao što su numeričko modelovanje i 3D tehnologije, mijenjaju pristup projektovanju čeličnih konstrukcija?
Veljković: Stalno razvijamo nove proizvode, naročito za primjenu u relativno novim aplikacijama. Offshore industrija je sama po sebi vrlo ekskluzivna zbog visoke cijene energije, koja se konstantno mora smanjivati. Smanjivanjem troškova građevinskih komponenti doprinosi se smanjenju cijene energije. Zbog toga je ta industrija otvorena za inovacije. U Delftu koristimo najsavremenije numeričke modele, što je takođe dio naših istraživanja, ali investitori uvijek zahtijevaju da se ti modeli potvrde eksperimentima. Imamo i jednu od najvećih evropskih laboratorija za testiranje građevinskih komponenti i veza, čiji je vlasnik Univerzitet.
Za projektovanje inovativnih konstrukcija, numeričke simulacije, eksperimenti i probabilističke metode tradicionalno su bili dio istraživačke metodologije. Danas se uvode nove metode za praćenje ponašanja konstrukcija, a takođe se primjenjuju različite tehnike kojima se AI uvodi u građevinarstvo. U Delftu se bavimo i novim tehnologijama za proizvodnju čeličnih komponenti korišćenjem 3D štampe.
UCG: Vaš rad obuhvata projekte održivih konstrukcija, uključujući elemente koji se mogu ponovo koristiti. Zašto je to važno i kako takav pristup može učiniti gradnju ekološki prihvatljivijom?
Veljković: Da, to je tačno. Prije 7–8 godina smo imali veliki evropski projekat koji je imao cilj da se istraže spregnute konstrukcije, koje bi se koristile za velike raspone i mogle jednostavno da se demontiraju. To je sve popularnije u Holandiji zbog nedostatka prirodnih bogatstava, tako da se sirovine moraju uvoziti. To je jedan dio motivacije, a drugi je da se ponovnim korišćenjem jednom proizvedenih komponenata smanji CO₂ emisija. Ovaj trend ponovnog korišćenja objekata i komponenata još uvijek nije dominantan u građevinarstvu, ali broj projektanata koji se time bave konstantno se povećava. To je omogućeno i tehničkim standardom za ponovno korišćenje čeličnih komponenata. Novi veliki evropski projekat, koji je počeo krajem prošle godine, fokusiraće se na ponovno korišćenje djelova ili cijelih mostova.
Sigurni mostovi i pametne zgrade: kako inovacije mijenjaju građevinarstvo
UCG: Koji su najveći izazovi i mogućnosti u projektovanju i analizi konstrukcija u 21. vijeku, i šta bi široj javnosti trebalo da bude poznato u vezi sa tim?
Veljković: Mislim da sam već napomenuo glavne trendove koji zahtijevaju visoku kompetenciju, koja se stiče iskustvom i radom na tzv. pravim projektima, koji su bitni za društvo i ekonomiju. Mislim da je generisanje električne energije glavni temelj savremenog društva. Bez električne energije (ali i snabdijevanja vodom, hranom i postojanja čistog vazduha) nema života, ili sigurno nema modernog života koji danas poznajemo.
Spomenuo sam potrebe za inovacijama u izgradnji visokih konstrukcija koje nose vjetrogeneratore, ali mislim da ćemo uskoro vidjeti i potrebu za novim vrstama nuklearnih elektrana. Sigurnost tih postrojenja će biti bazirana na ekonomskom korišćenju spregnutih konstrukcija, koje će sigurno zahtijevati inovacije u izgradnji sigurnih zidova i međuspratnih konstrukcija. Tu će se postavljati novi zahtjevi za sigurnost i pouzdanost ali i da ti objekti budu ekonomski pristupačni za izgradnju. To čini inženjerski poziv izuzetno odgovornim i traži nove talente koji će biti u stanju da pruže adekvatne usluge kroz inovacije, ali i primjenu savremenih numeričkih metoda i metoda za praćenje ponašanja konstrukcija.
Sledeće godine će se završiti drugi ciklus evropskih propisa za čelične konstrukcije, ali i za sve ostale građevinske materijale. Veliki zadatak će biti da se projektanti upoznaju i počnu koristiti nove standarde, koji stupaju na snagu 2027. Može se samo nagađati kako će izgledati treća generacija eurokodova, ali je sigurno da će se mogućnosti AI više koristiti nego do sada, u postupku traženja informacija, ali i kreiranju novih inženjerskih modela.
( Ne.V. )