Back to Question Center
0

Σεισμικό κίνδυνο;

1 answers:

.

.

. Η Jacqueline Conciatore είναι επιστημονικός συγγραφέας του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών του Ηνωμένου Βασιλείου - servicios de servidores. Συνέβαλε αυτό το άρθρο στο Live Science's Expert Voices: Op-Ed & amp;. Στοιχεία .

.

. Στην καρδιά των χειρότερων σεισμικών ζωνών του U. S., ένας ανησυχητικός αριθμός παλαιών και χαμηλών ανυψωτικών κτιρίων από σκυρόδεμα δεν έχει εγκατασταθεί εκ των υστέρων για την ασφάλεια του σεισμού. Αυτές οι δομές δύο ιστοριών έως πέντε ιστοριών μπορεί να πληρούν τα πρότυπα του κτιρίου-κώδικα της εποχής τους, αλλά αυτή η μέρα είναι πολύ παλιά. Οι σημερινοί οικοδομικοί κώδικες αντικατοπτρίζουν τις μεταγενέστερες έρευνες σεισμού και ενσωματώνουν δομικά στοιχεία που επιτρέπουν στα σκυροδέματα να κάμπτονται και να τεντώνουν λίγο κατά τη διάρκεια σεισμού. Τα παλαιότερα σχέδια στερούνται τις λεπτομέρειες.

.

. "Υπάρχουν εκατοντάδες χιλιάδες κτίρια που δεν έχουν εγκατασταθεί εκ νέου .. είναι πολύ επικίνδυνα", δήλωσε ο δομικός μηχανικός Reginald DesRoches, πρόεδρος και καθηγητής στη Σχολή Πολιτικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος της Georgia Tech.

.

. Από τεχνική άποψη, αυτά τα παλαιότερα, εύθραυστα κτίρια ονομάζονται κτίρια "μη ογκώδους σκυροδέματος" ή "μη οπλισμού σκυροδέματος". ("Όλκιμο" σημαίνει εύκαμπτο, ενώ το "οπλισμένο σκυρόδεμα" αναφέρεται σε σκυρόδεμα ενσωματωμένο με υλικό όπως χάλυβα και οπλισμό). Κατά τη διάρκεια σεισμού 7,8 μεγεθών, όπως το πρόσφατο στο Νεπάλ . τα κτίρια μπορεί να μην συγκρατούν καλά - ή καθόλου.

.

. "Γνωρίζουμε από τους προηγούμενους σεισμούς, τα κτίρια μη οπλισμένου οπλισμένου σκυροδέματος δεν λειτουργούν καλά σε σεισμούς σε όλο τον κόσμο", δήλωσε ο DesRoches, του οποίου η έρευνα υποστηρίζεται από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών του Ηνωμένου Βασιλείου. "Καταρρέουν."

.

. Βλάβη σκυροδέματος

.

. Η κατασκευή μη ολίσθησης σκυροδέματος κυριάρχησε στις περισσότερες από τις Ηνωμένες Πολιτείες μέχρι το 1980. τελείωσε καθώς οι πολιτείες και οι περιοχές άρχισαν να εφαρμόζουν νέες, βελτιωμένες απαιτήσεις πλαστιμότητας, όπως ενισχυμένες χαλύβδινες ενισχύσεις. Μια εξαίρεση ήταν η σεισμική κρίσιμη Δυτική Ακτή, η οποία ξεκίνησε τη σταδιακή κατάργηση της κατασκευής μη ολίσθησης σκυροδέματος στη δεκαετία του 1950.

.

. Παρόλο που πολλά εύθραυστα κτίρια έχουν εγκατασταθεί τις τελευταίες δεκαετίες, εξακολουθούν να υπάρχουν κτίρια που αποτελούν κίνδυνο. Στο Λος Άντζελες, υπάρχουν 50 πιο παλιά σκυροδέματα που πιθανόν να καταρρεύσουν σε μεγάλο σεισμό , σύμφωνα με την "πιο συντηρητική" εκτίμηση των δημοσιογράφων Rong-Gong Lin II, Rosanna Xia και Doug Smith σε μια. κομμάτι στους Los Angeles Times. Ανάλογα με την ώρα της ημέρας, η λίστα των θυμάτων από αυτές τις 50 καταρρεύσεις θα μπορούσε να είναι στα χιλιάδες, ανέφεραν στην έκθεση του Οκτωβρίου 2013.

.

. Ακόμη και σε περιοχές επιρρεπείς σε σεισμό, η πληροφόρηση σχετικά με τα κτίρια που φαίνεται να διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο μπορεί να είναι δύσκολο να επιτευχθεί. Στον L.A., για παράδειγμα, η πλειοψηφία των παλαιότερων κτιρίων σκυροδέματος δεν είχε επιθεωρηθεί για σεισμική ασφάλεια πριν από την έκθεση Times. Έκτοτε η πόλη έχει αρχίσει να καταγράφει παλαιότερα κτίρια από σκυρόδεμα και έχει επίσης συζητήσει πώς να εφαρμόσει ένα πρόγραμμα εκσυγχρονισμού. Το 2014, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας έδωσαν στους αξιωματούχους της πόλης τις διευθύνσεις όλων των κτιρίων από μη ολλανδικά σκυροδέματα που είχαν εντοπίσει στην πόλη και ο κατάλογος που προκύπτει είναι σε απευθείας σύνδεση . Οι ερευνητές σημείωσαν επίσης ότι «δεν έλεγαν εάν κάποιο συγκεκριμένο κτίριο αντιπροσωπεύει μεγαλύτερο κίνδυνο κατάρρευσης από άλλα κτίρια» .

.

. Αυτή η απογραφή των κτιρίων από σκυρόδεμα πριν από το 1976 στο Λος Άντζελες ήταν μέρος ενός ευρύτερου προγράμματος «NEES Grand Challenge» που χρηματοδοτήθηκε από το Πρόγραμμα NSF Network for Simulation of Earthquake Engineering (NEES). Το πρόγραμμα συγκεντρώνει ερευνητές, εκπαιδευτικούς, μηχανικούς και ειδικούς της δημόσιας πολιτικής για την ανάπτυξη στρατηγικών για τον εντοπισμό επικίνδυνων κτιρίων παλαιότερου σκυροδέματος και την προώθηση στρατηγικών μετριασμού. (Το NEES είναι ένα δίκτυο 15 μεγάλων πειραματικών τοποθεσιών που διαθέτουν τόσο εξελιγμένα εργαλεία όπως τραπέζια κούνημα, φυγοκεντρητές που προσομοιώνουν τα σεισμικά φαινόμενα, μοναδικά εργαστήρια, μια λεκάνη κυματώδους τσουνάμι και εξοπλισμό πεδίου δοκιμών. "Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ο Ομοσπονδιακός Οργανισμός Διαχείρισης Έκτακτης Ανάγκης (FEMA) του Ηνωμένου Βασιλείου καλεί τα μη μετασκευαζόμενα κτίρια" ο μοναδικός μεγαλύτερος συντελεστής "στον κίνδυνο σεισμού στις Ηνωμένες Πολιτείες. .

. Στο Νεπάλ, το οποίο ανακάμπτει από τον καταστροφικό σεισμό και μετασεισμούς της 25ης Απριλίου, ορισμένα κτίρια είναι κατασκευασμένα από μη ενισχυμένο σκυρόδεμα, αλλά οι περισσότερες κατασκευές εκεί - ειδικά σε αγροτικές περιοχές - κατασκευάζονται από μη ενισχυμένη τοιχοποιία (URM), δήλωσε ο DesRoches. Τα URM, τα οποία είναι φτιαγμένα από τούβλα, νιφάδες ή άλλα υλικά τοιχοποιίας, είναι εξαιρετικά ευάλωτα σε σεισμούς. Τόσο πολύ, οι οικοδομικοί κώδικες στις Ηνωμένες Πολιτείες απαγορεύουν νέες κατασκευές αυτού του είδους σε περιοχές υψηλής σεισμικής δραστηριότητας. (Εάν έχετε ανησυχούν για ένα κτίριο URM, η FEMA διαθέτει ένα άρθρο για τη μείωση κινδύνου . [ Έξυπνα Υλικά Βελτιώστε το Σχέδιο Γέφυρας ανθεκτικό στο σεισμό ]

.

. Ένα κύριο πρόβλημα με τα παλαιότερα κτίρια από σκυρόδεμα κατά τη διάρκεια σεισμών είναι η αποτυχία των φέροντων στηλών. Σε νεώτερα κτίρια, οι στήλες έχουν περισσότερες και καλύτερα τοποθετημένες "εύκαμπτες λεπτομέρειες", όπως χαλύβδινους δεσμούς στενά διαχωρισμένους ή σπειροειδείς οπλισμούς. Για να καταστούν τα παλαιότερα κτίρια πιο όρθια, απαιτείται η μετασκευή.

.

. Οι πιο συνηθισμένες μετασκευές είναι τοίχοι διάτμησης σκυροδέματος και συστήματα στήριξης όπως ενισχύσεις από διαγώνιες χαλύβδινες ράβδους, δήλωσε ο DesRoches. Αλλά αυτά μπορεί να είναι δαπανηρά και απαιτούν τη χρήση βαρέων μηχανημάτων καθώς και την προσωρινή εκκένωση των κτιρίων.

.

. Με την υποστήριξη της NSF, η ομάδα της DesRoches στη Georgia Tech μελετά πώς συμπεριφέρονται μη κλασσικά κτίρια κατά τη διάρκεια σεισμών και πώς να τοποθετήσουν τις σωστές μετασκευές στα σωστά σημεία για να διατηρήσουν άθικτες τις δομές σε κινούμενο έδαφος.

.

. "Θέλουμε να μην καταρρεύσουν σε ένα μέτριο έως μεγαλύτερο σεισμό .. Θέλουμε να έχουν πολύ μικρές ζημιές σε ένα μικρό σεισμό", δήλωσε ο DesRoches. Μια κορυφαία προτεραιότητα είναι η ανάπτυξη λύσεων που είναι αποδοτικές από πλευράς κόστους, εύκολο να διατηρηθούν και δεν θα απαιτούν την εκκένωση των κτιρίων κατά τις αναβαθμίσεις. "Το έργο αυτό επικεντρώνεται στην προσπάθεια να βρεθεί ένας τρόπος .. που είναι λιγότερο ενοχλητικό από ό, τι οι σημερινές προσεγγίσεις, δηλαδή δεν χρειάζεται να εγκαταλείψουμε το κτίριο για μήνες ή και χρόνια για να το μετασκευάσουμε. το κτίριο δραματικά και είναι αρκετά εύκολο και οικονομικό να το κάνουμε ».

.

. Δοκιμές μετασκευών νέας γενιάς

.

. Πέρυσι, το εργαστήριο Δομικής Μηχανικής και Υλικών της Georgia Tech διέθετε ένα κτίριο μη ολίσθησης σκυροδέματος πλήρους κλίμακας, το οποίο κατασκευάστηκε για να δοκιμάσει εκσυγχρονισμό. ( Βλέπε συνοδευτικό βίντεο . ) Το διώροφο κτίσμα των 3.000 τετραγωνικών ποδιών αποτελεί αντίγραφο κατασκευής από τα μέσα έως τα τέλη του 20ου αιώνα.

.

. "Είναι πολύ χαρακτηριστική κατασκευή σε τμήματα της Δυτικής Ακτής πριν από το 1950 και τμήματα της Ανατολικής Ακτής πριν από το 1980. Το αναλύσαμε, το ενισχύσαμε με βάση ακριβώς τι θα γινόταν εκείνη την εποχή και αυτό που ξέρουμε υπάρχει εκεί, όλα. πάνω από τις ΗΠΑ ", είπε.

.

. Η ομάδα διενήργησε μια σειρά δοκιμών χρησιμοποιώντας ένα κινητό αναδευτήρα που δανείστηκε από το χρηματοδοτούμενο από την NSF δίκτυο για τη σεισμική μηχανική προσομοίωση . "Το τοποθετήσαμε στην οροφή της κατασκευής και το συσφίξαμε, επιβάλλει ένα φορτίο πλευρικά στο κτίριό σας [και] το κτίριο βιώνει πραγματικά αυτό που θα έβλεπε σε ένα σεισμό."

.

. Οι δοκιμές προσομοιώνουν ανάδευση ισοδύναμη με εκείνη των δύο ιστορικών σεισμών - το 1940 El Centro, Καλιφόρνια, σεισμός και ο σεισμός Northridge του 1994.

.

. Η ομάδα τεμαχίστηκε το μοντέλο σε τέσσερις ίδιους κόλπους, για να δοκιμάσει τρεις διαφορετικές εκδόσεις, καθώς και καμία ανακαίνιση. Η πρώτη ανακαίνιση ήταν ένα σακάκι από ανθρακονήματα σχεδιασμένο να περιτυλίσσεται γύρω από τους κίονες και να τους περιορίζει. το δεύτερο ήταν επίσης ένα περιτύλιγμα άνθρακα, με ενέματα μεταξύ του περιτυλίγματος και της στήλης. το τρίτο ήταν ένα νέο έξυπνο υλικό DesRoches που αναπτύχθηκε - ένα εύκαμπτο κράμα τιτανίου νικελίου γνωστό ως κράμα μνήμης σχήματος. "Αυτό το υλικό μπορεί να περάσει από μια σημαντική ποσότητα μετατόπισης και έπειτα απλώς πηγαίνει πίσω", δήλωσε ο DesRoches. Αυτή η δοκιμή ήταν πολύ επιτυχημένη - έπρεπε να σταματήσουν τον αναδευτήρα για να αποφύγουν την κατάρρευση. "Αυτό επιβεβαίωσε πραγματικά αυτό που γνωρίζαμε", δήλωσε ο DesRoches. "Αυτές οι δομές δεν μπορούν να κινηθούν πολύ."

.

. Αντιθέτως, και οι τρεις μετεξοπλισμένοι θύλακες ήταν ικανοποιητικοί, με το καθένα να παρέχει στη συνέχεια μεγαλύτερη προστασία από το προηγούμενο (περιτύλιγμα άνθρακα, περιτύλιγμα άνθρακα με ενέματα, κράμα μνήμης σχήματος). Η ανάλυση δεδομένων θα δείξει περισσότερα, αλλά η DesRoches πιστεύει, βασιζόμενη σε αυτό που είδε κατά τη διάρκεια των δοκιμών ανατάραξης, ότι η αναβάθμιση της μνήμης σχήματος θα προσφέρει την μεγαλύτερη δύναμη και ολκιμότητα, αν και θα είναι και η πιο δαπανηρή ανακαίνιση.

.

. Οι φοιτητές της DesRoches αναλύουν τώρα τα μεγάλα ποσά των δεδομένων που παράγονται από το κτίριο του μοντέλου, το οποίο ήταν εξοπλισμένο με χιλιάδες αισθητήρες. Ο στόχος είναι να δημιουργηθεί μια επιλογή μετασκευών και να δοθούν κτίρια, όπως το Διεθνές Συμβούλιο του Κώδικα (ICC), με αποτελέσματα με βάση την έρευνα που μπορούν να χρησιμοποιήσουν για την ενημέρωση του κώδικα. Τα ΔΠΔ

.

. Θα χρειαστεί χρόνος για την ερευνητική ομάδα να οριστικοποιήσει τα αποτελέσματα και να τα φέρει στο ΔΠΔ ή σε άλλους φορείς που γράφουν και ενημερώνουν τους κώδικες κτιρίων και τις κατευθυντήριες γραμμές εκσυγχρονισμού - και τα αποτελέσματα θα πρέπει να επαναληφθούν από άλλους ερευνητές.

.

. Αντοχή κτιρίου

.

. Με μια επιλογή μετασκευών, οι ιδιοκτήτες ακινήτων θα πρέπει να καθορίσουν το είδος των επιδόσεων που επιθυμούν για τις δομές τους, πράγμα που πιθανόν να είναι συνάρτηση του είδους του κτιρίου. Ένα νοσοκομείο, για παράδειγμα, θα έπρεπε να είναι πλήρως λειτουργικό κατά τη διάρκεια και μετά από σεισμό, αλλά ένα γκαράζ στάθμευσης δεν θα το έκανε.

.
Seismic Risk? Research Addresses Dangers of Older Concrete Buildings in U.S.
Εάν είστε επίκαιρος εμπειρογνώμονας - ερευνητής, επιχειρηματικός ηγέτης, συγγραφέας ή πρωτοπόρος - και θα ήθελα να συνεισφέρω ένα κομμάτι op-ed,. εδώ εδώ .

. Οι πόλεις αρχίζουν να αντιμετωπίζουν τη σημαντική πρόκληση των σεισμογενών παλαιών κτιρίων. Το Σαν Φρανσίσκο έχει επιβάλει ότι όλα τα κτίρια ξύλινου πλαισίου πέντε ή περισσοτέρων μονάδων με "μαλακές" πρώτες ιστορίες θα επανεγκατασταθούν μέχρι το 2020.

.

. Στο Λος Άντζελες, ο δήμαρχος Eric Garcetti παροτρύνει τους νομοθέτες του κράτους να περάσουν ένα νομοσχέδιο που θα δίνει φορολογικές πιστώσεις στους ιδιοκτήτες ακινήτων που εκσυγχρονίζουν τα κτίρια. Το νομοσχέδιο είναι ένα από τα στοιχεία της προσπάθειας ασφάλειας του σεισμού Garcetti, η οποία περιλαμβάνει μια υποχρεωτική πρόταση για μετασκευή.

.

. Υπάρχουν 17.000 παλαιότερα κτίρια από σκυρόδεμα στην Καλιφόρνια, συμπεριλαμβανομένων ιδιωτικών κτιρίων, σχολείων και κυβερνητικών κτιρίων, σύμφωνα με μια ερευνητική ομάδα που ονομάζεται Σκυρόδεμα συνασπισμού . Μόνο στο Λος Άντζελες, υπάρχουν περισσότεροι από 1.000, σύμφωνα με τον Συνασπισμό.

.

. "Νομίζω ότι πολλοί άνθρωποι σκέφτονται ότι δεν υπάρχει τίποτα που μπορείτε να κάνετε για ένα σεισμό εκτός από την ελπίδα ότι δεν θα συμβεί ενώ βρίσκεστε στο κτίριο ή ενώ ζείτε σε αυτήν την περιοχή", δήλωσε ο DesRoches. "Νομίζω ότι η δοκιμή μας και άλλες δοκιμές έδειξαν ότι στην πραγματικότητα υπάρχουν αρκετά απλοί τρόποι με τους οποίους μπορείτε να προσαρμόσετε μια δομή για να βελτιώσετε σημαντικά αυτή τη συμπεριφορά, ώστε είτε να μην καταρρεύσει είτε να είναι πλήρως λειτουργική μετά από σεισμό. θέλουμε να σώσουμε ζωές, αλλά θέλουμε επίσης να διατηρήσουμε τα νοσοκομεία, τα σχολεία και τις επιχειρήσεις όσο το δυνατόν πιο λειτουργικά. »

.

. Ακολουθήστε όλα τα θέματα και τις συζητήσεις των εμπειρογνωμόνων - και γίνετε μέρος της συζήτησης - στις Facebook , Twitter και Google+ . Οι απόψεις που εκφράζονται είναι αυτές του συγγραφέα και δεν αντανακλούν απαραίτητα τις απόψεις του εκδότη. Αυτή η έκδοση του άρθρου δημοσιεύθηκε αρχικά στις Live Science.

April 5, 2018