Почему происходят землетрясения?
Миллионы лет назад на Земле был только один большой континент. Из-за движений внутри Земли ' она постепенно разорвалась на части, образуя отдельные плиты, которые отодвигались друг от друга на жидкой породе. Так возникли наши континенты, какими мы их знаем сегодня. Поскольку наша планета, как известно, имеет круглую форму, рано или поздно эти плиты снова встретятся глубоко под землей.
Воздействие таких огромных слоев горной породы высвобождает много энергии, и вы можете почувствовать действие такой силы на земле. Землетрясения, часто на несколько секунд или минут , но ' достаточно, чтобы нанести ущерб. В ландшафте появляются трещины, и не прекращаются разрушения целых городов.
В случае землетрясения сила землетрясения определяется на основе сейсмографической оценки. Для этого есть шкала, которая позволяет классифицировать событие. В результате получается величина, называемая величиной. Скачок от одного значения к другому означает десятикратное или даже 30-кратное увеличение силы землетрясения. Таким образом, землетрясение с магнитудой от 8 до 9 баллов соответствует в десять раз большему количеству землетрясений.
- Величина ниже 4,0: обычно без повреждений
- Магнитуда более 5,0: некоторые серьезные повреждения
- Магнитуда более 7,0: широкомасштабные разрушительные разрушения на больших территориях
Каждый день происходит около 1000 небольших землетрясений , но люди их почти не замечают. Для более крупных мероприятий ситуация иная. Мы упомянули один из самых известных примеров землетрясения в 21 веке.
Землетрясение 2011 года на Гаити
В 2011 году на Гаити произошло сильное землетрясение , в результате которого погибли сотни тысяч человек. Гаити - один из беднейших регионов мира, расположенный прямо на границе между Карибской и Североамериканской плитами. Обычно две пластины скользят по вертикали, но, как это часто бывает, практика не всегда соответствует теории.
Например, Карибская плита смещается на восток примерно на 20 мм в год и сжимается Североамериканской плитой. Технически такой сдвиг называется отбраковкой. В течение 40 лет на этом участке оставалась опасная тишина - явный предупреждающий знак. Ведь исторические землетрясения здесь случались и раньше.
Примерно через минуту на глубине 8 миль под поверхностью произошло следующее: Землетрясение магнитудой 7,0 потрясло регион. Только 25км от столицы. Затем последовали еще девять подземных толчков. Большая часть построек разрушается, целые трущобы соскальзывают с горных склонов. Около 316 000 человек погибли , 310 000 получили ранения и почти 2 миллиона из 11 миллионов человек остались без крова. Но как землетрясение в известной зоне землетрясения могло унести такое количество жизней?
В таком случае не было никаких профилактических планов. Землетрясение произошло примерно за час до наступления темноты, и в нем не было электричества. Скудная инфраструктура и нехватка лекарств в плохо оборудованных медицинских учреждениях, а также неадекватная система здравоохранения привели к насилию и грабежам. Эти обстоятельства унесли еще больше жизней.
На сегодняшний день, несмотря на финансовую помощь, регион еще не оправился от этого. Коррупция, нищета и насилие остаются смертельной смесью , которая сковывает Гаити. Как это дошло до этого и можем ли мы, инженеры-строители, сделать так, чтобы последствия таких землетрясений были менее серьезными?
Формы землетрясений
Есть разные формы землетрясений. Если происходит вулканическая деятельность , то из-за движений в недрах земли происходят землетрясения. Например, Исландии часто приходится сталкиваться с подобными землетрясениями.
Большинство землетрясений на нашей планете носит тектонический характер. Здесь встречаются тектонические плиты, как в случае с катастрофой на Гаити. Высвобождение энергии при сдвиге земной коры ниже уровня моря также создает цунами.
В геологической среде много пустот. В случае обрушения одного из них может произойти так называемое обрушение. В 2000 и 2009 годах нечто подобное произошло в Гамбурге, где обрушились соляные купола, то есть подземные соляные конструкции.
Как сделать здания сейсмостойкими
Землетрясения - это природные явления , которые невозможно предотвратить. Даже с помощью современных ' технологий, предсказание землетрясений работает только за несколько секунд до события. В лучшем случае достаточно времени, чтобы выбраться из здания на большое открытое пространство или под дверной косяк. Поэтому нам остается только позаботиться о максимальной сейсмостойкости наших конструкций.
К счастью, в Германии есть лишь несколько регионов, которые действительно подвержены риску землетрясений. Приглашаем вас ознакомиться с нашим инструментом геолокации, чтобы узнать, в какой степени ваш регион относится к этим областям. Если при проектировании строительства определено, что возможны землетрясения с определенной силой, во время строительства уделяется внимание так называемой пластичности. Это означает, что здания должны выдерживать деформации в результате землетрясения соответствующей прочности без разрушения конструкций.
Инструмент геолокацииНапример, следует избегать мягких снарядов, которые опираются только на колонны и с трудом удерживаются на стенах. Только на опорах она становится слишком шаткой для здания, когда земля начинает двигаться. Выход из строя конструкции будет запрограммирован заранее.
Кроме того, следует использовать как можно более длинные опоры , чтобы силы сдвига не были слишком высокими и не приводили к трещинам сдвига в аварийной ситуации. Скачки жесткости, то есть резкие переходы между компонентами разной формы, также значительно ухудшают устойчивость здания. Кроме того, предпочтительны компактные конструкции с четкими краями и без искусных изогнутых конструкций.
В случае землетрясения, колебания заставляют здание вращаться вокруг центра масс , то есть обычно центра этажа. В идеале здесь находится и центр сопротивления конструкции. Таким образом, симметрия может спасти здание. И самое главное: Лучше слишком много статики, чем слишком мало! В случае выхода из строя одного элемента конструкции, другие должны иметь возможность его амортизировать.
Вот и все о планировании. Что еще может сделать здание сейсмостойким? Здесь мы выбросим термин « сейсмическая изоляция ». При этом здание отделяется от грунта. Как это работает? При движении грунта сейсмические опоры вибрируют вместе с ним и поглощают эти перемещения. Землетрясение не передается или почти не передается на здание выше развязки. Существуют даже амортизаторы для конструкций.
Вывод: Строительство сейсмостойкое
Поэтому мы заявляем, что опасность землетрясений в отдельных регионах нашей земли может быть достаточно хорошо классифицирована благодаря сейсмическим данным. Это позволяет нам предсказать, нужно ли и в какой степени построить сейсмостойкое здание в определенном месте. Мы можем, по крайней мере , защитить наши здания от разрушения в результате природных землетрясений - а значит, и жизни людей, которые там находятся.
Остается надеяться, что в какой-то момент наша технология сможет надежно и своевременно предсказывать землетрясения , чтобы в случае чрезвычайной ситуации как можно больше людей смогли спастись. Программы Dlubal ' для расчета конструкций помогают испытать и спроектировать влияние землетрясений на проектируемую модель здания. Таким образом, мы делаем расчет зданий с помощью нашего программного обеспечения более безопасным.
Благодарим вас за интерес к этой важной теме. Ждем вас снова в следующем выпуске нашего подкаста - мы слышим или читаем друг друга!