Καμία αυταπάτη για μεγάλο σεισμό στην Ελλάδα - Τι λένε οι σεισμολόγοι για τα «μυστικά» των κτιρίων

Οι Έλληνες σεισμολόγοι απαντούν σε ερωτήματα στον απόηχο του σεισμού στην Τουρκία - Ο σωστός σχεδιασμός για να «μένουν όρθια» τα κτίρια.Ο φονικός σεισμός που χτύπησε την Τουρκία και τη Συρία, όχι μόνο αποτέλεσε case study, αλλά άνοιξε τις συζητήσεις για το ενδεχόμενο να συμβούν αντίστοιχα φαινόμενα και στην Ελλάδα και…

Πώς πρέπει όμως να σχεδιάζονται τα κτίρια για να αντέχουν σε σεισμούς

Μελέτη του Scientific American, βασισμένη στις γνώμες πολλών ειδικών, εξηγεί πώς η χρήση των σωστών μεθόδων δόμησης μπορεί να αποτρέψει τα κτίρια από το να «υποκύψουν» στα χτυπήματα του Εγκέλαδου.

Όσο μεγαλύτερος είναι ένας σεισμός και όσο πιο κοντά είναι στην επιφάνεια του εδάφους (εστιακό βάθος), αλλά και όσο πιο κοντά βρίσκεται ένα κτίριο στη ρήξη του ρήγματος, τόσο μεγαλύτερες θα είναι οι αδρανειακές δυνάμεις σε αυτό το κτίριο κατά τη διάρκεια ενός σεισμού.

Ο τύπος του εδάφους στο οποίο «κάθεται» ένα κτίριο, μπορεί επίσης να παίξει κάποιο ρόλο: Σε σύγκριση με έναν σκληρό βράχο, τα πιο χαλαρά εδάφη μεγεθύνουν τις κινήσεις της γης.

Για να διατηρηθεί ένα κτίριο ανέπαφο κατά τη διάρκεια μιας δόνησης, πρέπει να κατασκευαστεί έτσι ώστε να αντέχει σε οριζόντιες δυνάμεις αδράνειας. Το πώς ακριβώς μπορεί να γίνει αυτό εξαρτάται από το δομικό υλικό που χρησιμοποιείται.

Η εν λόγω έρευνα εστιάζει σε δύο από τα πιο κοινά υλικά: σκυρόδεμα και χάλυβα. Μεγάλο μέρος του κτιριακού αποθέματος στην πληγείσα περιοχή της Τουρκίας χρησιμοποιούσε αυτά τα υλικά.

Υπό κανονικές συνθήκες, το σκυρόδεμα είναι ένα εξαιρετικό υλικό για τη συγκράτηση του βάρους ενός κτιρίου, επειδή αποδίδει καλά κάτω από αυτό που οι μηχανικοί αποκαλούν «συμπίεση». Ένα κτίριο από σκυρόδεμα μπορεί εύκολα να διατηρηθεί για δεκαετίες, αν χρειάζεται μόνο να υποστηρίξει το δικό του βάρος.

Ωστόσο, οι δημιουργούμενες από τον σεισμό αδρανειακές δυνάμεις που κάνουν τους τοίχους και τις κολώνες να ταλαντεύονται, θέτουν το σκυρόδεμα σε τάση, το αντίθετο της συμπίεσης.

Αν και οι δυνάμεις προσπαθούν να τεντώσουν το σκυρόδεμα, δεν μπορούν, γιατί τείνει να κρατηθεί πολύ σφιχτά, και παράγει αυτές τις αδρανειακές μεγάλες δυνάμεις», αναφέρει ο Perry Adebar, μηχανικός στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολούμπια.

Οι καταπονημένες κολώνες και τοίχοι από σκυρόδεμα μπορεί τελικά να ραγίσουν και να αστοχήσουν, επειδή δεν μπορούν πλέον να υποστηρίξουν το βάρος πάνω από αυτά.

Το σκυρόδεμα εξακολουθεί να είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα οικοδομικά υλικά στον κόσμο, εν μέρει επειδή είναι φθηνό και άφθονο και επειδή έχει την ικανότητα να αντέχει το δομικό βάρος. Για να κάνουν το σκυρόδεμα πιο κατάλληλο για σεισμικά ενεργές περιοχές, οι μηχανικοί προσθέτουν χάλυβα (σε μορφή ράβδου), ο οποίος είναι πολύ πιο εύκαμπτος. «Πρέπει να βάζεις χάλυβα όπου κι αν έχεις ένταση», λέει ο Adebar.

Ο χάλυβας συμπεριφέρεται ελαστικά όταν υποβάλλεται σε μια ορισμένη ένταση. Ο παραμορφωμένος χάλυβας έχει απορροφήσει αποτελεσματικά τις αδρανειακές δυνάμεις, αλλά μπορεί ακόμα να κρατήσει το βάρος.

Υπάρχουν τρόποι να διατηρηθούν τα κτίρια κατοικήσιμα μετά από σεισμό. Ορισμένες μέθοδοι περιλαμβάνουν πιο «έξυπνα» σχέδια με κοινά υλικά όπως τα παραπάνω.

Το αντισεισμικό «μυστικό» στην αρχιτεκτονική

Μπορεί επίσης να απαιτηθούν περισσότερες τεχνολογικές προσεγγίσεις, όπως «απομόνωση βάσης». Με αυτή την τεχνική, ένα κτίριο δεν είναι άκαμπτα προσκολλημένο στο θεμέλιο του.

Αντίθετα, κάθεται στην κορυφή των εύκαμπτων δομών που το αποσυνδέουν από το θεμέλιο - και επομένως από το κούνημα του εδάφους. Αυτός ο τύπος συστήματος αυξάνει ωστόσο το κόστος κατασκευής και ενδεχομένως ορισμένοι ιδιοκτήτες κτιρίων δεν θα μπορούσαν ή δεν θα ήθελαν να πληρώσουν για αυτό.

Στις ΗΠΑ, έχει χρησιμοποιηθεί για την προστασία κρίσιμων κατασκευών όπως τα νοσοκομεία και για τη μετασκευή ιστορικών κτιρίων διατηρώντας παράλληλα την αρχική τους αρχιτεκτονική. Ορισμένα νοσοκομεία στην Τουρκία διέθεταν συστήματα απομόνωσης βάσης και έτσι άντεξαν τους πρόσφατους σεισμούς εκεί.

Σε κάθε περίπτωση, οι οικοδομικοί κώδικες εξελίσσονται καθώς η κατανόηση της επιστήμης σχετικά με τον κίνδυνο σεισμού και τη μηχανική αλλάζει. Έτσι ένα κτίριο που κατασκευάστηκε σύμφωνα με τον κώδικα τη στιγμή που κατασκευάστηκε ενδέχεται να μην πληροί τα ενημερωμένα πρότυπα.

Η μετασκευή τέτοιων κτιρίων είναι συχνά απαγορευτική από πλευράς κόστους. Αρκετοί ειδικοί θεωρούν ότι αυτός είναι ένας από τους λόγους που πολλά από τα κτίρια στην Τουρκία υπέστησαν σοβαρές ζημιές ή κατέρρευσαν.