Emily Newton

kun ammattilaiset suunnittelevat ja rakentavat rakennuksia, he arvioivat, miten riskejä voidaan vähentää. Sovellettavien koodien noudattaminen on yksi tapa tehdä se. Uusien liike-ja asuinrakennusten suunnittelua, rakentamista, muuttamista ja kunnossapitoa säätelevien kansainvälisten rakennusmääräysten lisäksi on olemassa seismisiä koodeja. Näillä säännöksillä varmistetaan, että rakenteet kestävät maanjäristyksen voimia.

maanjäristyksiä kestäviksi tehdyt rakennukset eivät välttämättä näytä ulkoisesti huomattavilta. Monet seikat kuitenkin tekevät niistä kestävämpiä näiden katastrofien aikana. Tässä niistä viisi:

1. Sopiva perustus

joustavan perustuksen luominen rakennukselle voisi auttaa sitä pysymään pystyssä maanjäristyksen aikana. Yksi vaihtoehto on rakentaa rakenne niiden tyynyjen päälle, jotka erottavat rakennuksen maasta. Sitten tyynyt liikkuvat, mutta rakennus pysyy paikallaan.

toinen vuonna 2019 julkaistussa tutkimuspaperissa kuvattu vastaava mahdollisuus on sijoittaa teräsbetonista ja ristikkäisliuskoista tehty kiinteä perustuslaatta hiekkatyynyn päälle.

tähän lähestymistapaan kuului myös jatkosuojeluperustuksen ympärille rakennettu kaivanto. Koska tämä perustusrakenne piti rakennuksen pohjan poissa maaperästä, se oli kestävämpi seismisille voimille.

2. Seismiset vaimentimet

maanjäristyksiä kestävät rakennukset tarvitsevat myös ominaisuuksia, jotka auttavat vaimentamaan iskuja. Ihmiset kutsuvat niitä yleisemmin seismisiksi vaimentimiksi. Insinöörit työskentelivät Nasan kanssa kehittääkseen 1960-luvulla peltijärjestelmiä ohjuksia varten. se valitsi ensin kaasukäyttöisen shokkieristysjärjestelmän, jonka jälkeen se lopulta eteni fluidiikkaan perustuvaan järjestelmään, jota käytetään vielä nykyäänkin avaruusaseman laukaisuissa ja rakennusten maanjäristysten estämisessä.

seismiset vaimentimet imevät tuhoenergiaa suojaten rakennusta ylläpitämästä sitä. Yleensä mitä suurempi vaimentimen halkaisija on, sitä enemmän se kestää voimaa. Yksi näiden vaimentimien valmistaja myy tuotteita, jotka kestävät 25-1100 tonnia, ja myy myös räätälöityjä vaihtoehtoja.

toinen lähestymistapa on laittaa ohut grafeenikerros luonnonkumityynyn päälle. Tutkijat uskovat, että tästä tulee edullinen peltivaihtoehto liike-ja asuinrakennuksiin.

3. Salaojituskoneisto

voi aiheuttaa rakenteellisia komplikaatioita. Siksi parkkihalleissa on usein kaksipiippuisia kantavia rakenteita, joissa on yhden kulman madaltava kierre-ominaisuus, jota kutsutaan vääntymiseksi. Insinöörit saavuttavat positiivisen salaojituksen 1,5 prosentin minimirinteellä lävistäjän yli kohti lattiakaivoja. Salaojitus on myös ratkaisevan tärkeää, jotta rakenteet sietävät maanjäristyksiä.

kun katastrofit tapahtuvat paikoissa, joissa on löyhää, hiekkaista maata, tärinä voi johtaa nesteytymiseksi kutsuttuun ilmiöön. Se saa rakennukset vajoamaan tai siirtymään toiselle puolelle, ja viemäriputket voivat nousta pintaan. Kun maa jähmettyy jälleen maanjäristyksen jälkeen, rakennukset pysyvät uponneissa, kallistuneissa paikoissaan.

kuitenkin maanjäristysvedet auttavat kerääntynyttä vettä poistumaan estäen nesteytymisen. Ne ovat suodatinkankaaseen käärittyjä tehdasvalmisteisia kappaleita. Jokaisen tyhjennyksen halkaisija on 3-8 tuumaa. Onnistunut asennus vaatii ruutukaavasijoituksen. Nesteytykselle alttiiden alueiden koosta riippuen rakennus voi tarvita satoja tai tuhansia viemäreitä.

4. Rakenteiden vahvistaminen

insinööreillä ja suunnittelijoilla on erilaisia menetelmiä rakennuksen rakenteen vahvistamiseksi mahdollisia maanjäristyksiä vastaan. Monet niistä ohjaavat seismisiä voimia. Esimerkiksi leikkausseinät ja jäykistetyt kehykset siirtävät lattioista ja katosta sivuttaisvoimia perustuksiin.

silloin kalvot ovat jäykkiä vaakatasoja, jotka siirtävät sivuttaisvoimia pystykestäviin rakennuksen osiin, kuten rakennuksen seiniin tai kehyksiin. On myös liikettä kestäviä kehyksiä. Nämä mahdollisuudet tekevät rakennuksen rungon liitoksista jäykkiä ja antavat muiden osien liikkua.

lyhyemmissä rakennuksissa on vähemmän joustoa kuin korkeissa. Niinpä insinöörit yleensä tajuavat, että heidän täytyy tarjota enemmän rakenteellista vahvistusta rakenteille, jotka ovat vain muutaman kerroksen korkuisia verrattuna pilvenpiirtäjiin.

5. Materiaali, jolla on riittävä sitkeys

sitkeys, kuvaa, kuinka hyvin materiaali kestää plastista muodonmuutosta ennen kuin se epäonnistuu. Siten materiaalit, joilla on suuri sitkeys, voivat absorboida suuria määriä energiaa rikkomatta. Rakenneteräs on yksi sitkeimmistä materiaaleista, kun taas tiili ja betoni ovat heikosti muovattavia materiaaleja.

tutkijat ovat myös kehittäneet luovia ratkaisuja, jotka osoittavat, ettei rakenneteräs ole ainoa järistyskestävä materiaali, jota kannattaa harkita. Tutkijat rakensivat esimerkiksi kuituvahvisteisen betonin, jonka ominaisuudet muistuttavat terästä. He kutsuivat materiaalia ympäristöystävälliseksi sitovaksi sementtimäiseksi komposiitiksi. Kokeet osoittivat, että 10 millimetrin paksuisen kerroksen levittäminen sisäseiniin suojasi heitä vaurioilta 9,0 magnitudin simuloidussa järistyksessä.

käynnissä on myös hankkeita maanjäristyksenkestävien asuntojen rakentamiseksi maihin, joilla ei ole resursseja turvallisesti rakennettuihin taloihin, jotka on valmistettu materiaaleista, joita ihmiset saattavat joutua tuomaan maahan tai joilla ei ole taitoa käyttää oikein — kuten betonista ja tiilistä. Eräs maanrakennusalan yritys osoitti, miten Indonesiassa ihmiset pystyivät rakentamaan maanjäristyksiä kestävät kodit lähes kokonaan bambusta. Katoissa on kierrätetystä Tetra pakista valmistettuja aaltopeltejä, jotka heijastavat kevyttä lämpöä.

harkitut päätökset voivat pelastaa ihmishenkiä

kymmeniätuhansia maanjäristyksiä tapahtuu maailmanlaajuisesti vuosittain. Vaikka jotkin niistä aiheuttavat vähäisiä tai olemattomia vahinkoja, toiset aiheuttavat romahtaneita rakennuksia, ihmishenkien menetyksiä ja valtavia häiriöitä paikallisissa talouksissa.

yllä oleva lista ei ole kaikenkattava, mutta se sisältää viisi asiaa, jotka tulisi ottaa esille jokaisessa keskustelussa rakennuksen auttamisesta kestämään maanjäristyksiä. Kun arkkitehdit, rakennustyöntekijät ja muut ammattilaiset suojelevat rakennusta seismiseltä toiminnalta alusta alkaen, he edistävät turvallisempia, kestävämpiä ja tuottavampia yhteisöjä.

Emily Newton on Revolutionized-lehden päätoimittaja. Hänellä on yli kolmen vuoden kokemus alan artikkelien kirjoittamisesta.