הקרום הוא מרכיב עיקרי במבנה אופקי של בניין, כולל רצפות וגגות. ממברנות הן חלק בלתי נפרד מכל המבנים האופקיים כגון רצפות וגגות בניין.
יש מהנדסים שבונים כל ממברנה כסיפון משלה
כדי לחזק אותה בצורה שהיא מחלקת את הכוח לחלקים המבניים האנכיים. פלטה צולבת הינה טכניקה המשתמשת בשני אלמנטים בצורת X אלכסוניים לבניית קירות ומסגרות והיא טכניקה פופולרית לבניית מבנים עמידים לרעידות אדמה.
הערכה סייסמית ומבנית
היא כלי רב עוצמה בהנדסת רעידות אדמה המשתמשת בדוגמנות מפורטת של בניין בשילוב עם ניתוח מבני כדי להשיג הבנה טובה יותר של חוסן הבניין. למהנדסים ולמעצבים יש שיטות שונות לחיזוק מבנים מפני רעידות אדמה פוטנציאליות.
אפשרות נוספת
היא להפוך את המבנים לנוקשים, אך לשמור על חלקים אחרים בתנועה. לדוגמא, קירות גזורים ומסגרות מהודקות מעבירים כוחות רוחביים מהרצפה, הגג והיסוד. ממברנות הנוקשות במישור האופקי מעבירות כוחות רוחביים לחלקים עמידים אנכית של הבניין, כמו קירות ומסבכות.
תכונה זו מעניקה למתכננים גמישות רבה יותר בעיצוב קירות ותקרות חיצוניים ובסידור תכולת הבניין
כדי לעזור לעמוד בכוחות משתנים, מהנדסים משתמשים בקירות אנכיים, המכונים קירות גזירה, כדי להקשיח את המסגרת התומכת של הבניין. קירות קלועים מגבילים את הגמישות של בניין, אך מעצבים תמיד יכולים לבחור אם להתנגד למסגרת או לאפשר תנועה חיובית.
בעת תכנון מבנים חסינים בפני רעידות אדמה
השיקול הראשון צריך להיות להפוך את החלקים הגבוהים ביותר של הגג לבהירים ככל האפשר. ניתן לעשות זאת על ידי פרופיל חיפוי הפלדה עם פלדת סגסוגת קלה כגון ZED Purlin. זה גם חכם לבנות בניינים שאינם גבוהים מדי בהשוואה לרוחב באזורי רעידות אדמה, שם יש לנקוט באמצעי זהירות מיוחדים. ללא קשר לשאלה אם הבניין הוא בניין רגיל בקומה אחת, פיגום רגיל או פיגום פלדה אחר, יש לתכנן את הבנייה והבנייה כך שיהיה עמיד בפני רעידות אדמה.
בעת תכנון מבנים אטומים לרעידות אדמה
מומחי בטיחות ממליצים על נוקשות וחוזק אנכיים ורוחביים מתאימים (לרוחב). מבנים נוטים להתמודד עם תנועות אנכיות הנגרמות על ידי רעידות רעידות טובות יותר מאשר תנועות רוחביות (אופקיות). כאשר מסתכלים על רעידות אדמה, מומחים מתמקדים בקשיחות האנכית של המבנים ובחוזק הבניין והעמודים סביבו.
מרבית הבניינים האמריקניים נועדו להתמוטט ברעידת אדמה גדולה כמו מכונית בהתנגשות חזיתית
ומנקזים את האנרגיה של רעידת אדמה ללא נזק. אם המטרה היא להציל חיים, מבנים אלה, כמו תאונות דרכים, הם חסרי תועלת. רעידות רבות מדי גורמות לבניין להתנדנד במהלך רעידת אדמה – מושג המכונה אצל המהנדסים סחף, שיש בו כדי לגרום נזק.
המבורגר
מהנדס מבנים, מעריך שכמחצית מהבניינים בסן פרנסיסקו ייחשבו בלתי ראויים למגורים לאחר רעידת אדמה גדולה. בניינים רבי קומות ממוסגרי פלדה מודרניים בדרך כלל אינם נתונים לתנועות מסוכנות, אך בניינים בגובה בינוני, בן שמונה ועשר קומות יכולים להיות בעלי תקופות רטט, ובניינים גבוהים ומסיביים יכולים להיות ארוכים יותר משנייה לאחר שההלם הופעל ב רעידת אדמה.
הצורה הנפוצה ביותר של שיפוץ סייסמי בבניינים נמוכים
היא חיזוק המבנה הקיים כדי לעמוד בכוחות סייסמיים. עם זאת, שיטה זו מגבילה את החיבורים בין הרכיבים הקיימים וכוללת הוספת אלמנטים עמידים בעיקר כמו קירות ומסגרות לקומות התחתונות.
שיפוץ סייסמי
הוא שינוי של מבנה קיים כדי שיהיה עמיד יותר בפני פעילות סייסמית (למשל תנועות קרקע, כשל בקרקע ורעידות אדמה). בנוסף לחיזוק מבנה מפני רעידות אדמה, מהנדסים יכולים גם להפחית את הכוחות אליהם נחשף הבניין. אמצעי החידוש הנפוצים ביותר לבנייה לא מחוזקת במערב ארצות הברית כוללים התקנת מסגרות פלדה, הוספת קירות בטון מזוין, ובמקרים מסוימים תוספת בידוד בסיס.
המאפיינים של רעידת אדמה מסוימת והאדמה תחת מבנה חופפים בצורה נכונה ושגויה, וכמה רעידות אדמה ספציפיות יכולות להיות הרסניות. גלים סייסמיים פוגעים בבניין בתדר המקביל להשפעתו הטבעית.
כאשר גלי רעידות אדמה עוברים על פני האדמה
הם מסננים דרך סוגים שונים של אדמה בדרכים שונות. מומחים יכולים לראות כיצד האדמה מגיבה לבניינים נעים. בהתבסס על בידוד זה, ניתן לגלות כיצד מבנה קונבנציונאלי מטלטל את הקרקע במהלך רעידת אדמה.
ארצות הברית קבעה סטנדרטים מינימליים להגנה
בהנחה שבניינים רבים ייפגעו. אין כל ערובה לכך שהמבנה החזק ביותר בפני רעידות אדמה, כמו זה שמוצע על ידי רידסטיל, יהיה בעל הסיכוי הטוב ביותר לשרוד, אך על ידי מתן בטיחות רבה יותר מפני רעידות אדמה, אנשים רבים גם יצילו חיים ופרנסה. אם יש לך בניין שמתנהג כמו רעידת אדמה, תהיה עמידות ניכרת בפני נזק.
מקסיקו סיטי יושבת על מישור בוצי שבמקרה מאפשר לגלים בתדירות הרסנית לפגוע בבניינים הסמוכים. בגלל תופעת תהודה זו, העיר סובלת מנזק רב יותר מערים אחרות לאורך התקלה. בניינים רבים שאינם מיועדים לתנודות סייסמיות קורסים.
ברעידת אדמה
התנועה האופקית של בניין נעשית כמו ראש בוכנה הנע על גליל מלא שמן סיליקון, דוחף את השמן כלפי מעלה וממיר את האנרגיה המכנית של רעידת האדמה לחום. בולמי זעזועים ממוקמים בגובה הבניין, כאשר קצה אחד מחובר לקורה והקצה השני לעמוד.
חלקם עלולים לגרום לנזק קל
בעוד שאחרים עלולים לגרום לקריסת הבניין, אובדן חיים ושיבוש עצום בכלכלה המקומית. הרשימה שלעיל אינה מכסה הכל, אך היא כוללת חמישה דברים אשר נדונים לעתים קרובות בשיחות על אופן העזרה לבניינים לעמוד ברעידות אדמה.
הסוכנות הפדרלית לניהול חירום (FEMA) עובדת עם התוכנית הלאומית להפחתת סכנת רעידות אדמה
כדי ללמוד, לתכנן ולבנות שיטות בנייה ותקנות הגנה מפני רעידות אדמה. מטרתם היא למזער נזק ופגיעה במרקם הבניין. מומחי בטיחות FEMA ו- NERC עובדים עם מהנדסים ואדריכלים כדי לזהות תכונות המשפיעות על התנהגות הבנייה במקרה של זעזועים ותנודות.
