Porque é que ocorrem os sismos?
Milhões de anos atrás, havia apenas um grande continente na Terra. Devido aos movimentos no interior da Terra', ele separou-se gradualmente, criando placas individuais que se afastaram umas das outras na rocha líquida. Foi assim que surgiram os nossos continentes como os conhecemos hoje. Como se sabe que o nosso planeta é redondo, mais cedo ou mais tarde essas placas se encontrarão novamente nas profundezas do subsolo.
O impacto de camadas de rocha tão enormes liberta muita energia e é possível sentir os efeitos de tal força no solo. Os tremores de terra, geralmente durante alguns segundos ou minutos , mas'são suficientes para causar estragos. Aparecem fendas na paisagem e a destruição não para em cidades inteiras.
Se ocorrer um sismo, a intensidade do sismo é determinada com base na avaliação sismográfica. Para isso, existe uma escala, o que permite classificar o evento. Isto resulta num valor chamado magnitude. O salto de um valor para o seguinte significa um aumento de dez ou mesmo trinta vezes na magnitude do sismo. Assim sendo, uma magnitude de 8 a 9 corresponde a um sismo dez vezes pior.
- Magnitude abaixo de 4,0: geralmente sem danos
- Magnitude acima de 5,0: algum dano importante
- Magnitude acima de 7,0: danos devastadores generalizados em grandes áreas
Existem cerca de 1000 sismos mais pequenos todos os dias, mas os humanos quase nem os notam. A situação é diferente para eventos de maior dimensão. Trouxemos para si um dos exemplos mais famosos de um sismo do século XXI.
O sismo de 2011 no Haiti
Em 2011, um grande sismo atingiu o Haiti, matando centenas de milhares de pessoas. O Haiti é uma das regiões mais pobres do mundo e está localizado diretamente na fronteira entre as placas do Caribe e a América do Norte. Geralmente, as duas placas deslizam uma sobre a outra na vertical, mas, como é frequentemente o caso, a prática não segue necessariamente a teoria.
Por exemplo, a placa do Caribe muda para leste em cerca de 20 mm por ano e é comprimida pela placa da América do Norte. Em termos técnicos, esse deslocamento é chamado de rejeição. Por 40 anos, esta seção permaneceu perigosamente silenciosa - um claro sinal de alerta. Afinal de contas, já aqui aconteceram sismos históricos.
Durante cerca de um minuto e 13 km abaixo da superfície, aconteceu o seguinte: Um sismo de magnitude 7,0 abalou a região. A apenas 25km da capital. Seguiram-se mais nove réplicas. Grandes partes dos edifícios estão a ser destruídas e favelas inteiras estão a ser desfeitas das encostas das montanhas. Cerca de 316 mil pessoas morrem , 310 mil ficam feridas e quase 2 milhões dos 11 milhões de pessoas não têm onde morar. Mas como é que um sismo numa zona sísmica conhecida pode fazer tantas vítimas?
Não existiam planos de prevenção para este caso. O sismo aconteceu cerca de uma hora antes de escurecer e não havia eletricidade. A escassez de infraestruturas e a falta de medicamentos nas instalações médicas mal equipadas, bem como um sistema de saúde inadequado, levaram a violência e saques. Estas circunstâncias ceifaram mais vidas.
Até à data, a região ainda não se recuperou desta situação, apesar da ajuda financeira. Corrupção, pobreza e violência continuam a ser uma mistura mortífera que prende o Haiti com força. Como é que chegou a isso e podemos nós, engenheiros civis, garantir que os efeitos de tais sismos são menos graves?
Formas de sismos
Existem diferentes formas de sismo. Se ocorre actividade vulcânica , os sismos ocorrem devido aos movimentos no interior da Terra'. Por exemplo, a Islândia tem de lidar frequentemente com este tipo de sismo.
A maioria dos sismos que ocorrem no nosso planeta são de natureza tectónica. É aqui que as placas tectónicas se encontram, como foi o caso da catástrofe no Haiti. A libertação de energia quando a crosta terrestre se desloca abaixo do nível do mar também cria tsunamis.
Existem muitas cavidades na subsuperfície geológica. Se um deles colapsar, pode ocorrer o chamado sismo de colapso. Em 2000 e 2009, aconteceu algo assim em Hamburgo, onde as cúpulas de sal, ou seja, estruturas de sal subterrâneas, desmoronaram.
Como tornar os edifícios à prova de sismos
Os sismos são fenómenos naturais que simplesmente não podem ser evitados. Mesmo com a tecnologia' de hoje, a previsão de sismos só funciona alguns segundos antes do evento. Tempo suficiente, na melhor das hipóteses, para escapar de um edifício para um grande espaço aberto ou sob o batente de uma porta. Por isso, só nos resta garantir que as nossas estruturas são o mais à prova de sismos possível.
Felizmente, são poucas as zonas na Alemanha que correm realmente o risco de sismos. Pode utilizar a nossa ferramenta de geolocalização para verificar até que ponto a sua região é uma dessas áreas. Se durante o planeamento da construção é determinado que serão possíveis sismos com uma determinada resistência, é prestada atenção à chamada ductilidade durante a construção. Isto significa que os edifícios devem ser capazes de suportar deformações resultantes de um sismo com a resistência adequada sem que as estruturas se rompam.
Ferramenta Geo-Zone ToolPor exemplo, deveriam ser evitados projéteis leves que só são suportados por pilares e dificilmente por paredes. Só com apoios é demasiado instável para um edifício quando o solo começa a mover-se. Uma rotura da estrutura seria pré-programada.
Além disso, devem ser utilizados apoios o mais compridos possíveis , para que as forças de corte não sejam muito elevadas e levem a roturas de corte em caso de emergência. Os saltos de rigidez, ou seja, transições abruptas entre componentes de diferentes formas, também prejudicam significativamente a estabilidade de um edifício. Além disso, as versões compactas são vantajosas, com bordas claras e sem estruturas curvas engenhosas.
Em caso de sismo, as vibrações provocam a rotação do edifício em torno do centro de massa , isto é, geralmente o centro da planta. Idealmente, o centro de resistência da estrutura também está localizado aqui. Assim sendo, a simetria pode salvar um edifício. E o mais importante: É melhor ter muita estática do que muito pouca! Se um elemento estrutural falha, os outros devem ser capazes de amortecê-lo em conformidade.
Tanto para o planeamento. O que mais pode tornar um edifício à prova de sismos? Aqui lançamos o termo "isolamento sísmico" no espaço. Ao fazer isso, o edifício é dissociado da subsuperfície. Como isso funciona? Quando o solo se desloca, os apoios sísmicos vibram com ele e absorvem esses movimentos. O sismo não se transfere ou quase não se transfere para o edifício acima da dissociação. Existem até amortecedores para estruturas.
Conclusão: Edifício à prova de sismos
Por isso, afirmamos que o perigo de sismos em determinadas regiões da Terra pode ser muito bem classificado graças aos registos sísmicos. Isto permite-nos prever se e em que medida é necessário construir um edifício à prova de sismos num determinado local. Podemos pelo menos proteger os nossos edifícios da destruição por sismos naturais - e, assim, também a vida das pessoas que neles se encontram.
Esperamos que, em algum momento, a nossa tecnologia seja capaz de prever sismos de forma fiável e atempada , para que o maior número possível de utilizadores possa estar em segurança em caso de emergência. Os programas de cálculo estrutural da Dlubal' ajudam a testar e dimensionar os efeitos de sismos num modelo de edifício planeado. Desta forma, tornamos os edifícios calculados com o nosso software mais seguros.
Agradecemos o seu interesse por este tema importante. Esperamos vê-lo novamente no próximo episódio do nosso podcast - nos ouvimos ou lemos!