Building Safer Structures

ebben a században az Egyesült Államokban a nagy földrengések számos épületet, hidat és más szerkezetet megrongáltak vagy megsemmisítettek. Figyelemmel kíséri, hogy a struktúrák hogyan reagálnak a földrengésekre és alkalmazzák a megszerzett ismereteket, a tudósok és a mérnökök javítják a struktúrák azon képességét, hogy túléljék a nagyobb földrengéseket. Sok életet és több millió dollárt mentettek meg ezzel a folyamatban lévő kutatással.

 Transamerica Pyramid Building(kattintson a képre a teljes méretű változat – 216K)
a Transamerica Pyramid San Francisco épült, hogy ellenálljon a földrengések, megingott több mint 1 láb, de nem sérült meg a 1989 Loma Prieta, Kalifornia, földrengés.

október 17, 1989, a nagysága 7.1 Loma Prieta földrengés sújtotta a Santa Cruz-hegység Közép-Kaliforniában. Hatvan mérföldnyire, San Francisco belvárosában, a Transamerica Piramis lakói idegesek voltak, mivel a 49 emeletes irodaház több mint egy percig rázkódott. U. S. Az évekkel korábban telepített geológiai felmérés (USGS) műszerei azt mutatták, hogy a legfelső emelet több mint 1 lábat lengett egyik oldalról a másikra. Senki sem sérült meg súlyosan, a Transamerica Piramis pedig nem sérült meg. Ezt a híres San Francisco-i nevezetességet úgy tervezték, hogy ellenálljon a még nagyobb földrengésnek, és ez a terv a földrengés idején a tervek szerint működött.

 US földrengések(kattintson a képre a teljes méretű változat – 128k)
földrengések széles körben elterjedt veszélyt az Egyesült Államokban. A színek a történelmi földrengések nagyságát mutatják: piros, 7 vagy nagyobb; narancs, 5.5-7; sárga, 4,5 – 5,5. Az Egyesült Államok Geológiai szolgálata a bemutatott szeizmikusan aktív területek számos struktúrájában működtet műszereket. Ezek az eszközök azt mérik, hogy a struktúrák hogyan reagálnak a földrengés rázására.

a nagy építmények tervezése és építése mindig kihívást jelent, és ez a kihívás súlyosbodik, ha földrengésre hajlamos területeken épülnek. Több mint 60 haláleset és mintegy 6 milliárd dollár anyagi kár keletkezett a Loma Prieta földrengés következtében. Mivel a földtudósok többet megtudnak a földmozgásról a földrengések során, és a szerkezeti mérnökök ezt az információt erősebb épületek tervezésére használják, az ilyen élet-és vagyonvesztés csökkenthető.

a földrengéseknek ellenálló szerkezetek tervezéséhez a mérnököknek meg kell érteniük a rázás okozta feszültségeket. Ennek érdekében a tudósok és mérnökök műszereket helyeznek el a szerkezetekben és a közelben a földön, hogy megmérjék, hogyan reagálnak a szerkezetek egy földrengés során az alatta lévő talaj mozgására. Minden alkalommal, amikor erős földrengés következik be, az összegyűjtött új információk lehetővé teszik a mérnökök számára, hogy finomítsák és javítsák a szerkezeti terveket és az építési szabályzatokat. 1984-ben a 6,2-es nagyságrendű Morgan Hill, Kalifornia, földrengés rázta meg a West Valley College campusát,20 mérföldnyire. A főiskolai tornaterem műszerei azt mutatták, hogy a tető annyira rugalmas, hogy erősebb vagy szorosabb földrengés esetén az épület súlyosan megsérülhet, veszélyeztetve az utasok biztonságát. Abban az időben ezeket a rugalmas tetőterveket az egységes Építési Szabályzat (sok államban alkalmazott szabványkészlet) engedélyezte. Országszerte számos ipari létesítmény épült ilyen tetőkkel.

 West Valley College(kattintson a képre a teljes méretű változat – 82K)
szeizmikus feljegyzések (jobb felső) során szerzett 1984 Morgan Hill, Kalifornia, földrengés javulást eredményezett az egységes építési kódex (egy sor szabványt használnak sok államban). Az edzőterem tetejének közepe oldalirányban három-négyszer annyira rázkódott, mint a szélek. A Kódexet azóta felülvizsgálták, hogy csökkentsék az ilyen nagy fesztávolságú tetőrendszerek rugalmasságát, és ezáltal javítsák szeizmikus ellenállásukat.

az építési szabályzatok biztosítják az első védelmi vonalat a jövőbeli földrengés okozta károk ellen, és segítenek a közbiztonság biztosításában. Az épületek földrengésekre adott válaszainak nyilvántartása, különösen a meghibásodott vagy megrongálódott szerkezetek miatt, számos felülvizsgálathoz és fejlesztéshez vezetett az építési szabályzatokban. 1991-ben a West Valley College Gimnázium tetőjéről megtudottak közvetlen eredményeként felülvizsgálták az egységes Építési Szabályzatot. Most azt javasolja, hogy az ilyen tetők kevésbé rugalmasak legyenek, ezért jobban ellenálljanak a közeli nagy földrengéseknek.

a Föld tudósai 1880 körül kezdték el rögzíteni a földrengéseket, de csak az 1940-es években telepítettek műszereket az épületekbe, hogy mérjék a földrengésekre adott válaszukat. A szerkezetekbe telepített műszerek száma az 1950-es és 1960-as években nőtt. az első bőséges adatok a struktúrák válaszáról a pusztító 1971-es San Fernando, Kalifornia, földrengés, amely több tucat rekordot eredményezett. Ezek a feljegyzések a mai szabványok szerint primitívek voltak. Az épület csavarodásának mérésére elég kifinomult eszközök első feljegyzéseit az 1979-es császári völgy, Kalifornia, földrengés.

ma vannak műszerek telepítve a kórházak, hidak, gátak, vízvezetékek, és más struktúrák egész földrengés sújtotta területeken az Egyesült Államokban, beleértve Illinois, Dél-Karolina, New York, Tennessee, Idaho, Kalifornia, Washington, Alaszka, és Hawaii. Mind a kaliforniai Bányászati és geológiai osztály (CDMG), mind az USGS műszereket működtet Kaliforniában. Az USGS műszereket is működtet a nemzet többi szeizmikusan aktív régiójában.

DamViaductFreeway
Hospital(kattintson a képekre a teljes méretű verziókhoz – 192k, 238K, 98k, 114K)
az USGS tudósai az Egyesült Államokban különféle struktúrákba telepítettek műszereket, hogy figyelemmel kísérjék viselkedésüket a földrengések során. A bemutatott példák közé tartozik egy gát, egy nagy vízvezetéket támogató híd, egy autópálya felüljáró, valamint egy veterán Kórház.

a földrengések okozta halálesetek és sérülések többségét épületek és egyéb építmények károsodása vagy összeomlása okozza. Ezek a veszteségek csökkenthető dokumentálása és megértése, hogyan struktúrák reagálnak a földrengések. Az ilyen ismeretek megszerzése hosszú távú elkötelezettséget igényel, mivel a nagy pusztító földrengések szabálytalan és gyakran hosszú időközönként fordulnak elő. A hangrögzítő eszközöknek a helyükön kell lenniük, és várniuk kell, készen arra, hogy rögzítsék a következő temblorra adott választ, amikor ez bekövetkezik. Az ezen eszközök által megszerzett új információk felhasználhatók a földrengésálló szerkezetek jobb tervezésére. Ily módon a földi tudósok és mérnökök segítenek csökkenteni az élet-és vagyonvesztést a jövőbeli földrengések során.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.