Strukturat inovative dhe materialet e ndërtimit të cilat inxhinierët mendojnë se mund ti rezistojnë tërmetit

Tërmetet janë një nga forcat më shkatërruese të Tokës. Valët sizmike në të gjithë tokën mund të shkatërrojnë ndërtesa, të marrin jetë dhe kushtojnë shuma të mëdha parash për humbje dhe riparime. Sipas Qendrës Kombëtare të Informacionit për Tërmetet, ka mesatarisht 20,000 tërmete çdo vit-16 prej tyre janë katastrofa të mëdha.
Gjatë dekadave të fundit, inxhinierët kanë prezantuar dizajne të reja dhe materiale ndërtimi për të pajisur më mirë ndërtesat që t’i rezistojnë tërmeteve.
Si tërmetet ndikojnë te ndërtesat
Kur ndodh një tërmet, ajo dërgon valë shoku në të gjithë tokën në interval të shkurtër të shpejtë në të gjitha drejtimet e ndryshme. Ndërsa ndërtesat janë përgjithësisht të pajisura për të trajtuar forcat vertikale nga pesha dhe graviteti i tyre, ato nuk mund të trajtojnë forcat anësore të emetuara nga tërmetet. Kjo ngarkesë horizontale vibron muret, dyshemetë, kolonat, trarët dhe lidhësit që i mbajnë ato së bashku, duke shkaktuar këputjen e kornizës mbështetëse dhe të gjithë strukturën. Ja si ndërtohen ndërtesat antisizmike në botë :

Krijohet një themel fleksibël

Një mënyrë për t’i rezistuar forcave tokësore është “heqja” e themelit të ndërtesës mbi tokë. Izolimi bazë përfshin ndërtimin e një ndërtese të bazuara në mbështetur në një strukturë fleksibël prej çeliku, gome dhe plumbi. Kur baza lëviz gjatë tërmetit, izoluesit dridhen ndërsa vetë struktura mbetet e qëndrueshme. Kjo në mënyrë efektive ndihmon në thithjen e valëve sizmike dhe parandalon ato të tejçohen nëpër ndërtesë.

Vendosen amortizues

Ju mund të jeni të vetëdijshëm se makinat kanë amortizues. Sidoqoftë, mund të mos e dini se inxhinierët i përdorin gjithashtu ato për të bërë ndërtesa të qëndrueshme ndaj tërmetit. Ngjashëm me përdorimin e tyre në makina, amortizuesit zvogëlojnë madhësinë e valëve tundësi mbi ndërtesat. Kjo është arritur nga vendosja e pajisjeve që kontrollojnë dridhjet dhe kabllot e çelikut të lidhura me një sistem hidraulik në krye të ndërtesës.+

Unazat mburoje të lëkundjes

Studiuesit po eksperimentojnë mënyra se si ndërtesat mund të devijojnë energjinë nga tërmetet. E quajtur “mantel i padukshëm sizmik”, kjo risi përfshin krijimin e një manteli prej 100 unazash plastike koncentrike dhe betoni të vendosura të paktën tre metra nën themelin e ndërtesës.

Ndërsa valët sizmike hyjnë në unaza, ato janë të detyruara të lëvizin nëpër unazat e jashtme. Si rezultat, ato në thelb kanalizohen larg ndërtesës dhe shpërndahen në pllaka në tokë.

Përforcimi i strukturës së ndërtesës

Një ndërtesë rezistente ndaj tërmetit përmban strukturën kryq prej çeliku e cila vendoset në rrafshin e murit, diafragma dhe korniza rezistente për të rishpërndarë forcat.

Për t’i bërë ballë shembjes, ndërtesat duhet të rishpërndajnë forcat që udhëtojnë përmes tyre gjatë një ngjarje sizmike. Struktura kryq e çelikut, diafragmat dhe kornizat që rezistojnë janë thelbësore për të forcuar një ndërtesë.

Strukturat shtesë janë një teknologji e dobishme ndërtimi që ndihmon në transferimin e forcave të tërmetit. Të bëra me panele, këto mure ndihmojnë një ndërtesë të mbajë formën e saj gjatë lëvizjes. Struktura shtesë shpesh mbështeten nga diagonalet e vendosura për rezistencë. Këto diagonale çeliku kanë aftësi mbështese dhe ndihmojnë për të kundërshtuar presionin dhe forcat që shtyjnë përsëri në themel.

Diafragmat janë një pjesë qendrore e strukturës së një ndërtese. Në përbërje të kateve të ndërtesës apo çatisë, diafragmat ndihmojnë në heqjen e forcës nga dyshemeja dhe shtyjnë forcën në strukturat vertikale të ndërtesës.

Kornizat që rezistojnë ndaj momentit sigurojnë më shumë fleksibilitet në hartimin e një ndërtese. Kjo strukturë vendoset midis nyjeve të ndërtesës dhe lejon që kolonat dhe trarët të përkulen ndërsa nyjet mbeten të ngurta.

Materiale rezistente ndaj tërmetit

Materialet rezistente ndaj tërmetit përfshijnë përbërës standardë si çeliku, druri dhe risitë e reja si bambuja.

Ndërtesat moderne shpesh ndërtohen me çelik strukturor, një përbërës i çelikut që vjen në një larmi formash që lejojnë ndërtesat të përkulen pa u prishur. Druri është gjithashtu një material i dukshëm por i çuditshëm për shkak të forcës së tij të lartë në lidhje me strukturën e tij të lehtë.

Shkencëtarët dhe inxhinierët po zhvillojnë materiale të reja ndërtimi të cilat kanë aftësinë që të durojnë tendosje të rëndë dhe t’i kthehen formës së tyre origjinale. Po eksperimentohet me një mbështjellje plastike e përforcuar me fibra dhe e përbërë nga një shumëllojshmëri polimerësh. Mund të mbështillet rreth kolonave dhe të sigurojë deri në 38% forcë dhe rezistencë më të madhe.

Me kalimin e viteve, inxhinierët dhe shkencëtarët kanë hartuar teknika për të krijuar disa ndërtesa efektive të mbrojtura nga tërmeti. Ndërsa teknologjia dhe materialet e përparuara janë sot, nuk është ende e mundur që ndërtimi të përballojë plotësisht një tërmet të fuqishëm të pashembullt. Sidoqoftë, nëse një ndërtesë është në gjendje t’i lejojë banorët e saj të shpëtojnë pa u shembur dhe shpëtojnë jetë dhe komunitete, ne mund të konsiderojmë se një sukses i madh.