PARTNERZY PORTALU

Jak zabezpieczyć budynki przed trzęsieniem ziemi?

Abruzzo, Włochy. Fot. Shutterstock.com
  • Autor: Dr hab. inż. Arkadiusz Kwiecień, prof. Politechniki Krakowskiej
  • Dodano: 06-10-2016 15:27

Trzęsienia ziemi spowodowały śmierć milionów ludzi oraz ogromne zniszczenia m.in. w Chinach, Nepalu, Chile czy niedawno we Włoszech. Na szczęście, nauka podsuwa coraz to nowsze rozwiązania, zwiększające odporność sejsmiczną konstrukcji..

Wstrząsy sejsmiczne wywołują wiele niebezpiecznych zjawisk: osuwiska i lawiny w górach, fale powodziowe (tsunami) na brzegach mórz i oceanów oraz szczeliny i upłynnienia gruntu (ang. liquefaction) na powierzchni terenu.

Jednak najbardziej niszczycielskim oddziaływaniem są same wstrząsy sejsmiczne, które mogą ulegać wzmocnieniu propagując się w określonych warunkach gruntowych. Najsilniejszemu wstrząsowi głównemu, towarzyszy zwykle szereg wstrząsów wtórnych (zwanych ang. after shocks ) o intensywności mniejszej lub zbliżonej do pierwotnego wstrząsu. Wstrząsy te przenoszą się z podłoża na obiekty budowlane poprzez fundamenty, generując obciążenia dynamiczne w postaci sił bezwładności.

Często na terenie trzęsienia ziemi obserwuje się brak uszkodzeń w niektórych budynkach, gdy tymczasem inne o odmiennej charakterystyce dynamicznej ulegają całkowitej destrukcji, pomimo że są wykonane w podobnej technologii. Budowle ulegają uszkodzeniu lub całkowitej destrukcji, gdy działające na nie siły bezwładności wywołają w elementach konstrukcyjnych naprężenia przekraczające ich wytrzymałość.

Odwieczny problem

Z trzęsieniami ziemi ludzie borykają się od tysiącleci, wypracowując różne techniki budowlane, mniej lub bardziej odporne na działanie niszczycielskich sił dynamicznych.

Najbardziej rozpowszechnione na terenach sejsmicznych, zwłaszcza w krajach biednych, są konstrukcje wykonane z materiałów dostępnych na miejscu, zwłaszcza kamieni oraz cegieł wypalanych lub suszonych na słońcu. Materiały te, łączone najczęściej zaprawami glinianymi, wapiennymi lub cementowymi (współcześnie) tworzą konstrukcje murowe o sztywnej i kruchej charakterystyce pracy, które są odporne na działanie statycznych sił pionowych. Są one jednak wrażliwe na działanie poziomych sił bezwładności. Nawet niewielkie przemieszczenia poziome wywołane wstrząsem powodują powstawanie pęknięć w takich konstrukcjach lub ich zawalenie. Osłabiona pierwszym wstrząsem sejsmicznym konstrukcja, często nie jest w stanie przenieść wstrząsów wtórnych, następujących po kilku godzinach lub dniach, i właściwie niezabezpieczona ulega całkowitej destrukcji.

Pewną modyfikacją klasycznych konstrukcji murowych są ściany wzmacniane elementami drewnianymi. Zwiększają one zdolność kruchego muru do przenoszenia dużych deformacji (ciągliwe zachowanie), rozpraszając energię wstrząsu i zachowując spójność konstrukcji. Taka technologia budowy budynków, wypracowana przez wieki na terenach sejsmicznych, potwierdziła swoją skuteczność w praktyce.  Konstrukcje murowe o zwiększonej ciągliwości i podatnym zachowaniu są bezpieczniejsze niż sztywne o kruchej charakterystyce.

Te pierwsze, zamieniają energię wstrząsu na duże przemieszczenia przy stosunkowo niewielkim wytężeniu elementów konstrukcyjnych, nieprzekraczającym wytrzymałości. Te drugie, już przy niewielkich przemieszczeniach wywołanych wstrząsem, ulegają zniszczeniu w wyniku nadmiernego wytężenia w stosunku do wytrzymałości budynku.

Żelbetowe wsparcie?

Rozwojowi cywilizacji towarzyszyło wprowadzenie na terenach sejsmicznych konstrukcji żelbetowych i stalowych oraz wzmocnień materiałami kompozytowymi. Pierwsze dwie zwiększają wytrzymałość konstrukcji, ale także znacząco zwiększają jej ciężar i sztywność, a tym samym wielkość generowanych sił bezwładności oraz modyfikując ich charakterystyki dynamiczne.
×

SŁOWA KLUCZOWE I ALERTY

KOMENTARZE (0)

Do artykułu: Jak zabezpieczyć budynki przed trzęsieniem ziemi?

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 3.226.122.74
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum
WNP - Portal gospodarczy

Drogi Użytkowniku!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych możemy przetwarzać Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. O celach tego przetwarzania zostaniesz odrębnie poinformowany w celu uzyskania na to Twojej zgody. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane dodatkowo jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.

Logowanie

Dla subskrybentów naszych usług (Strefa Premium, newslettery) oraz uczestników konferencji ogranizowanych przez Grupę PTWP

Nie pamiętasz hasła?

Nie masz jeszcze konta? Kliknij i zarejestruj się teraz!