In caso di terremoti - Analisi strutturali e terremoti

Perché si verificano i terremoti?

Milioni di anni fa, c'era solo un grande continente sulla Terra. A causa dei movimenti all'interno della Terra', si è gradualmente lacerata, creando singole placche che si sono allontanate l'una dall'altra sulla roccia liquida. Così sono nati i nostri continenti come li conosciamo oggi. Poiché il nostro pianeta è noto per essere rotondo, prima o poi queste placche si incontrarono di nuovo in profondità.

L'impatto di strati rocciosi così enormi rilascia molta energia e puoi sentire gli effetti di tale forza sul terreno. La terra trema, spesso per pochi secondi o minuti , ma è abbastanza per provocare il caos. Nel paesaggio compaiono crepe e la distruzione non si ferma a intere città.

Se si verifica un terremoto, la forza del sisma è determinata sulla base di una valutazione sismografica. C'è una scala per questo, che consente di classificare l'evento. Ciò si traduce in un valore chiamato Magnitudo. Il salto da un valore al successivo significa un aumento di dieci volte o addirittura di trenta volte della magnitudo del terremoto. Quindi passare da una magnitudo da 8 a 9 corrisponde a un terremoto dieci volte peggiore.

• Magnitudo inferiore a 4.0: di solito nessun danno
• Magnitudo superiore a 5.0: qualche grave danno
• Magnitudo superiore a 7.0: danni devastanti diffusi in vaste aree

Punto di raccolta all'aperto in caso di terremoto

Ci sono circa 1.000 terremoti più piccoli ogni giorno, ma gli esseri umani li notano a malapena. La situazione è diversa per eventi più grandi. Abbiamo menzionato uno degli esempi più famosi di un terremoto nel 21° secolo.

Terremoto ad Haiti nel 2011

Nel 2011, un forte terremoto ha colpito Haiti, uccidendo centinaia di migliaia di persone. Haiti è una delle regioni più povere del mondo e si trova direttamente al confine tra la placca caraibica e quella nordamericana. Di solito, le due placche scorrono l'una dopo l'altra verticalmente, ma come spesso accade, la pratica non segue necessariamente la teoria.

Ad esempio, la placca caraibica si sposta a est di circa 20 mm all'anno ed è compressa dalla placca nordamericana. In termini tecnici, questo spostamento è chiamato errore. Per 40 anni, questa sezione è rimasta pericolosamente tranquilla - un chiaro segnale di avvertimento. Ci sono stati anche terremoti storici che si sono verificati qui.

Per circa un minuto e 13 km sotto la superficie, è successo: Un terremoto di magnitudo 7.0 ha scosso la regione. A soli 25 km dalla capitale. Sono seguite nove scosse di assestamento. Gran parte degli edifici vengono distrutte e intere baraccopoli scivolano dai pendii delle montagne. Circa 316.000 persone muoiono , 310.000 rimangono ferite e quasi 2 milioni degli 11 milioni di persone sono ora senza casa. Ma come può un terremoto in una zona sismica nota costare così tante vite?

Distruzione dovuta a terremoto in caso di casa solida

Non c'erano piani preventivi per un caso del genere. Il terremoto è avvenuto circa un'ora prima del tramonto e non c'era elettricità. Le scarse infrastrutture e la mancanza di medicinali nelle strutture mediche scarsamente attrezzate, nonché un sistema sanitario inadeguato, hanno portato a violenze e saccheggi. Queste circostanze hanno causato più vittime.

Ad oggi, la regione non si è ripresa, nonostante gli aiuti finanziari. Corruzione, povertà e violenza rimangono un miscuglio mortale che tiene stretto Haiti. Come è potuto arrivare così lontano e possiamo, come ingegneri civili, garantire che gli effetti di tali terremoti siano meno gravi?

Forme dei terremoti

Ci sono diverse forme di terremoto. Se si verifica attività vulcanica , si verificano terremoti a causa dei movimenti all'interno della Terra'. Ad esempio, l'Islanda ha spesso a che fare con questo tipo di terremoto.

La maggior parte dei terremoti sul nostro pianeta sono tettonici. In questo caso, le placche tettoniche si incontrano, come nel caso del disastro di Haiti. Anche il rilascio di energia quando la crosta terrestre si sposta sotto il livello del mare crea uno tsunami.

Effetti dei terremoti

Ci sono molte cavità nel sottosuolo geologico. Se uno di essi crolla, può verificarsi un terremoto da collasso. Nel 2000 e nel 2009, qualcosa del genere è successo ad Amburgo, dove le cupole di sale, cioè le strutture sotterranee di sale, sono crollate.

Come rendere gli edifici resistenti ai terremoti

I terremoti sono fenomeni naturali che semplicemente non possono essere prevenuti. Anche con la tecnologia odierna, la previsione dei terremoti funziona solo pochi secondi prima dell'evento. Tempo sufficiente, nella migliore delle ipotesi, per fuggire da un edificio in un grande spazio aperto o sotto lo stipite di una porta. Quindi non ci resta che garantire che le nostre strutture siano il più possibile resistenti ai terremoti.

Fortunatamente, abbiamo solo poche aree in Germania che sono effettivamente minacciate da terremoti. Non esitare a controllare il nostro strumento Geo-Zone per vedere fino a che punto la tua regione è una di queste aree. Se durante la progettazione dell'edificio si determina che sarebbero possibili terremoti con una certa resistenza, si presta attenzione alla duttilità durante la costruzione. Ciò significa che gli edifici devono essere in grado di resistere a deformazioni a seguito di un terremoto della rispettiva resistenza senza che le strutture si rompano.

Ad esempio, i solai morbidi supportati solo da colonne, piuttosto che da pareti, dovrebbero essere evitati. Se un pavimento poggia solo su vincoli esterni, è troppo traballante per un edificio quando il terreno inizia a muoversi. Un cedimento della struttura sarebbe preprogrammato.

Progettazione edile nell'area sismica

Inoltre, i vincoli esterni più lunghi possibili dovrebbero essere utilizzati per evitare forze di taglio eccessivamente elevate che porterebbero a fratture da taglio in caso di emergenza. Anche i salti di rigidezza, ovvero le transizioni brusche tra componenti di forme diverse, compromettono significativamente la stabilità di un edificio. Inoltre, i metodi di progettazione compatti sono vantaggiosi, con bordi chiari e senza strutture curve artificiose.

In caso di terremoto, le vibrazioni fanno sì che l'edificio ruoti attorno al centro di massa , che di solito è il centro della pianta. In un caso ideale, qui si trova anche il centro di resistenza della struttura. Pertanto, la simmetria può salvare un edificio. E, cosa più importante: Meglio avere troppe analisi strutturali che troppo poche! Se un elemento strutturale si rompe, gli altri dovrebbero essere in grado di ammortizzarlo di conseguenza.

I terremoti possono influenzare la statica degli edifici

Questa'riguarda solo la pianificazione. Cos'altro può rendere un edificio antisismico? Qui, gettiamo il termine "isolamento sismico" nello spazio. In questo caso, un edificio è disaccoppiato dal sottosuolo. Come funziona? Quando il terreno si muove, i supporti sismici vibrano con esso e assorbono questi movimenti. Inoltre, il sisma non viene trasferito all'edificio sopra il disaccoppiamento, o solo di poco. Ci sono anche ammortizzatori per le strutture.

Conclusione: Edificio in modo resistente ai terremoti

Possiamo quindi affermare che il pericolo di terremoti nelle singole regioni della Terra può essere classificato abbastanza bene a causa delle registrazioni sismiche. Questo ci consente di prevedere se e in che misura un edificio deve essere costruito in modo antisismico in un determinato luogo. Possiamo almeno proteggere i nostri edifici dalla distruzione dei terremoti naturali - e quindi anche la vita delle persone che ci sono.

Il grattacielo Taipei 101 (Taiwan) è stabilizzato da un gigantesco pendolo durante i terremoti

Speriamo che ad un certo punto, la nostra tecnologia sarà in grado di prevedere i terremoti in modo affidabile e in tempo utile , in modo che il maggior numero possibile possa mettersi in salvo in caso di emergenza. I programmi di analisi strutturale Dlubal aiutano a testare e progettare gli effetti dei terremoti su un modello di edificio pianificato. In questo modo, gli edifici calcolati con il nostro software sono più sicuri.

Grazie per il tuo interesse per questo importante argomento. 'Ci piacerebbe riaverti per il prossimo episodio del nostro podcast:' ci sentiremo o leggeremo l'un l'altro!