Cutremurele sunt singurele dezastre naturale pe care nu le putem prezice cu suficient timp înainte în ciuda nivelului impresionant de dezvoltare a științei și tehnologiei moderne. Tocmai de aceea, în multe țări, siguranța construcțiilor este prevăzuta de legile locale și internaționale în conformitate cu calculele seismologice (1).
Construcțiile reziliente sunt pe ordinea de zi în întreaga lume, iar arhitecții, inginerii și guvernele își accelerează eforturile pentru a proteja infrastructura împotriva dezastrelor naturale și a celor provocate de om.
Însă, când vine vorba de siguranța clădirilor deja construite, trebuie să luăm în calcul nivelul proiectării și calitatea în execuție a lucrărilor realizate. O clădire proiectată impecabil din punctul de vedere al protecției la cutremure poate să sufere defecte din cauza punerii eronate în practică a planurilor arhitecturale. Deoarece în timpul unui cutremur sunt eliberate cantități mari de energie, care încarcă violent clădirea într-o singură direcție, structura clădirii trebuie să fie capabilă să se deplaseze în direcția opusă.
Executarea cât mai corectă a lucrărilor ține de o serie de factori precum: dinamica pieţei, capacitatea statului de a controla și gestiona riscurile, capacitatea companiilor de execuţie, implicarea personalului calificat etc.
De asemenea, chiar și după construcția clădirilor, se pot lua măsuri structurale pentru a proteja clădirile de cutremure, numite seismic retrofitting.
Cum putem construi clădiri rezistente la cutremure?
Pentru a face clădirea sigură împotriva cutremurelor, inginerii utilizează noi metode de construcție și construiesc structuri moderne care sunt rezistente la forțele care acționează pe orizontală în timpul unui cutremur.
Substraturi. Izolarea clădirii de sol prin straturi de plumb, oțel și cauciuc care se mișcă independent de pământul de dedesubt. În timp ce solul se mișcă în timpul unui cutremur, rulmenții vibrează și “captează” energia care este eliberată în acest proces. În acest fel, undele seismice sunt absorbite în mod eficient, iar mișcarea lor în interiorul structurii clădirii este împiedicată.
Amortizoare de șocuri pentru clădiri. Se recomandă utilizarea amortizoarelor diagonale, a grinzilor și a stâlpilor din oțel, mai degrabă decât a coloanelor din beton, care absorb o mare parte din energia unui cutremur. Amortizoarele sunt plasate între stâlpii și grinzile de susținere la fiecare nivel al clădirii. Fiecare amortizor este format dintr-un cilindru umplut cu ulei de silicon în care se află un piston de oțel. În timpul unui cutremur, energia vibrațiilor este transferată de la clădire la pistoanele care împing uleiul.
Penduli de vibrație. Utilizarea pendulilor plasați în nucleul structural sau pe acoperișul clădirii. Exemplu: clădirea Taipei 101 are la ultimul etaj o bilă de oțel de 660 de tone atașată de un cablu de oțel și conectată la un sistem hidraulic. Atunci când clădirea începe să se clatine, bila vibrează, iar inerția cauzată de masă acționează împotriva direcției forței cutremurului, iar stabilitatea întregii structuri crește. Clădirea este stabilă și astăzi și a reușit să supraviețuiască numeroaselor cutremure și taifunuri.
În timp ce amortizoarele și instalațiile de anulare a vibrațiilor pot contribui într-o oarecare măsură la redirecționarea energiei, materialele utilizate în construcția clădirii sunt la fel de responsabile pentru stabilitate. Atunci când clădirile sunt expuse la un cutremur, forțele care acționează sunt distribuite în întreaga structură, ceea ce poate evita parțial prăbușirea.
Prin urmare, în majoritatea clădirilor sunt instalate consolidări suplimentare – pereți de forfecare, structuri cu plasa metalică, suporturi transversale, membrane și cadre portante care acționează împotriva forțelor orizontale
Pentru ca un anumit material de construcție să fie rezistent la vibrații și la solicitări similare, acesta trebuie să aibă o elasticitate ridicată – cu alte cuvinte, trebuie să aibă capacitatea de a rezista la transformări de formă și la solicitări mari.
Utilizarea oțelului ca armătură a dus la o mai bună capacitate a clădirilor de a se “îndoi” fără a se fisura. De altfel, se recomandă utilizarea unui cadru de oțel în nucleul structural al clădirii, spre deosebire de nucleul din beton armat, care este fix. Chiar și lemnul este un material foarte elastic, ceea ce este surprinzător având în vedere rezistența ridicată pe care o prezintă în ciuda structurii sale ușoare.
Inovații în domeniul materialelor de construcții: noi materiale de construcție cu proprietăți îmbunătățite în ceea ce privește stabilitatea și rezistența; elemente naturale – fibrele lipicioase și rezistente, bambusul, materialele imprimabile 3D pot fi combinate în structuri ușoare care se împletesc și continuă să se modeleze la nesfârșit, oferind lo rezistență și mai mare clădirilor.
Ce înseamnă o inspecție eficientă a clădirilor înainte sau după cutremur?
Inspecția clădirilor după un cutremur nu include doar determinarea stării actuale a clădirilor afectate. Calitatea materialului de construcție, tipul de clădire și rezistența la forțele seismice fac, de asemenea, obiectul inspecției. Pe baza unei astfel de analize, se stabilesc măsurile de reabilitare a daunelor rezultateși măsurile pentru a obține rezistența la cutremur. Acestea din urmă se referă la modificări tehnice pentru a face clădirile mai rezistente la cutremure în viitor. Din motive de siguranță și pentru o determinare mai eficientă a lucrărilor de reabilitare prioritare, inspecțiile trebuie să fie efectuate cât mai des și precis posibil.
PlanRadar ajută la determinarea exactă și rapidă a stării și rezistenței reale a clădirilor în eventualitatea unui cutremur. Cu ajutorul aplicației de tip Saas PlanRadar, inginerii structurali și inginerii de la fața locului colectează digital și rapid date despre daune, folosind un smartphone sau o tabletă. Informațiile despre fisurile din pereți, pereții prăbușiti sau oricare alte daune pot fi introduse sub formă de text, fotografii și mesaje vocale în planurile digitale ale contructiei și pot fi accesate instant de către toți membrii echipei de proiect (probleme de structură, probleme nerezolvate, probleme de proiectare, manoperă slab realizată, materiale necorespunzătoare, defecte latent).
De asemenea, cu ajutorul PlanRadar, se poate verifica în mod rapid structura și siguranța clădirii în eventualitatea achiziționării unui spațiu (residential sau office). Astfel, odată încărcat proiectul în aplicația PlanRadar, se pot verifica cu ușurință normele de proiectare și structura clădirii, și, în același timp, se pot sesiza direct în aplicație eventualele erori sau sugestii de îmbunătățire.
În data de 21 martie, începând cu ora 13:00, PlanRadar organizează un webinar despre soluțiile moderne pentru gestionarea eficientă a riscurilor.
În cadrul webinarului se vor detalia beneficiile pe care PlanRadar le poate aduce în gestionarea riscurilor clădirilor.
Înscrierea este gratuită și se face prin accesarea acestui link: https://www.planradar.com/ro/lp/webinar-securitatea-clădirii/
1. https://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0004/121837/e89278.pdf
