Είναι το Σπίτι σας Αντισεισμικό;
Από τον ανταποκριτή του Ξύπνα! στην Ιαπωνία
«ΒΟΗΘΗΣΤΕ με! Βοηθήστε με!» Έτσι φώναζε κάποιος άντρας μέσα στη σκοτεινιά που επικρατούσε νωρίς το πρωί της 17ης Ιανουαρίου 1994 από τον πρώτο όροφο μιας πολυκατοικίας, της οποίας οι δύο πάνω όροφοι είχαν καταρρεύσει και είχαν στοιβαχτεί ο ένας πάνω στον άλλον. Ένας σεισμός μεγέθους 6,6 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ είχε πλήξει το Λος Άντζελες της Καλιφόρνιας, των Η.Π.Α., αφαιρώντας τη ζωή 16 ανθρώπων σε εκείνο το κτίριο. Ο αριθμός των θυμάτων στην περιοχή ξεπέρασε τα 50 άτομα.
Στις 30 Σεπτεμβρίου 1993, ένας σεισμός λίγο μικρότερου μεγέθους έπληξε την πολιτεία Μαχαράστρα στη δυτική Ινδία. Σκότωσε περίπου 30.000 άτομα. «Αν είχε συμβεί κάπου αλλού όπου . . . τα σπίτια ήταν καλοχτισμένα, η τραγωδία δεν θα ήταν τόσο μεγάλη», λέει ο Σρι Κρίσνα Σινχ, σεισμολόγος. Τα περισσότερα σπίτια στην πληγείσα περιοχή ήταν φτιαγμένα από πλίθους.
Από την άλλη μεριά, ένας σεισμός περίπου του ίδιου μεγέθους με εκείνον της Ινδίας έπληξε το Τόκιο της Ιαπωνίας το 1985. Ήταν ο πιο ισχυρός σεισμός που έπληξε εκείνη την περιοχή σε διάστημα 56 χρόνων. Εντούτοις, δεν υπήρξαν θάνατοι, δεν υπήρξαν φωτιές, δεν υπήρξε εκτεταμένη καταστροφή περιουσιακών στοιχείων. Σε τι οφειλόταν η διαφορά;
Μια απάντηση μπορεί να βρεθεί στις κατασκευαστικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται για τα κτίρια. Πολλές χώρες που βρίσκονται σε σεισμογενείς περιοχές απαιτούν από τους μελετητές μηχανικούς να προσκολλούνται σε αυστηρούς οικοδομικούς κανονισμούς για να κάνουν τις κατασκευές αντισεισμικές. Για παράδειγμα, ας δούμε πώς χτίζονται οι αντισεισμικές κατασκευές στην Ιαπωνία.
Αντισεισμικά Χαρακτηριστικά
Τα παραδοσιακά ιαπωνικά κτίρια είχαν ενσωματωμένα αντισεισμικά χαρακτηριστικά τα οποία χρησιμοποιήθηκαν χωρίς να υπάρχει πρόθεση. Εφόσον τα περισσότερα σπίτια είχαν κατασκευαστεί από ξύλο, χρησιμοποιήθηκε ποικιλία συνδέσμων. Αυτό επέτρεπε στο σπίτι να λυγίζει και να κάμπτεται από τη σεισμική δόνηση και ωστόσο να μην καταρρέει. Οι παγόδες και τα κάστρα στα οποία χρησιμοποιούνται αυτές οι αρχές έχουν επιζήσει από τους μεσαιωνικούς χρόνους. Μελέτες αυτών των κατασκευών αποκαλύπτουν πως το μυστικό έγκειται στο γεγονός ότι είναι εύκαμπτες και όχι άκαμπτες. Αυτή η γνώση χρησιμοποιείται στην οικοδόμηση σύγχρονων κτιρίων.
Στα πολυώροφα κτίρια, η αποτελεσματική χρήση του χάλυβα καθορίζει το αν ένα κτίριο θα αποδειχτεί ανθεκτικό στους σεισμούς ή όχι. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν χαλύβδινες κύριες δοκοί και ζευκτά, καθώς επίσης να τοποθετηθούν χαλύβδινες ράβδοι οπλισμού σε τσιμεντένιες κολόνες, δάπεδα και τοίχους για να σχηματίσουν μια ισχυρή αλλά εύκαμπτη κατασκευή. Ο χάλυβας παρέχει την ευκαμψία που βοηθάει το κτίριο να μένει ακέραιο όταν πλήττει ο σεισμός.
Νέες έρευνες έχουν επίσης καταστήσει δυνατόν να μάθουμε πώς κινεί ο σεισμός κάποιο κτίριο. Αυτό έχει οδηγήσει στο να λαβαίνεται υπόψη ένα πολύ σπουδαίο ζήτημα όταν σχεδιάζεται κάποιο αντισεισμικό κτίριο: ο τρόπος ταλάντωσής του. Ένα μικρό κτίριο ή μια άκαμπτη κατασκευή έχει πιο υψηλό, και συνεπώς πιο καταστροφικό, τρόπο ταλάντωσης από ό,τι ένα ψηλότερο ή πιο εύκαμπτο κτίριο. Επιπλέον, είναι σημαντικό να είναι το κτίριο σχεδιασμένο έτσι ώστε να ταλαντώνεται με τρόπο διαφορετικό από εκείνον του εδάφους στο οποίο βρίσκεται. Αυτό θα μειώσει τις πιθανότητες συντονισμού, ο οποίος ενισχύει τη δύναμη της δόνησης.
Άλλο ένα ζήτημα είναι τα θεμέλια. Κάποια εταιρία έχει δοκιμάσει με επιτυχία μια κατασκευή χτισμένη πάνω σε ελαστικά πέδιλα τα οποία χρησιμοποιούν υδραυλικούς αποσβεστήρες. Αυτοί ενεργούν σαν αμορτισέρ και στην πραγματικότητα μειώνουν τη σεισμική επίδραση κατά περίπου 60 τοις εκατό στο πάνω μέρος της κατασκευής. Σε μερικές περιπτώσεις, το πασσαλόπηγμα πρέπει να βυθιστεί στο πιο σταθερό υπέδαφος. Ακόμα και ένα υπόγειο μπορεί να προσδώσει αρκετή σταθερότητα αποτρέποντας έτσι το κτίριο από το να πάρει κλίση.
Ανέγερση ενός Αντισεισμικού Κτιρίου
Το τμήμα της Εταιρίας Σκοπιά στην Ιαπωνία έχτισε μια καινούρια προσθήκη στο τυπογραφείο του το 1989. Το κτίριο έχει μήκος 67 μέτρα και πλάτος 45 μέτρα, είναι εξαώροφο, καθώς επίσης έχει ένα υπόγειο κάτω από όλο το κτίριο. Για να κάνουν το κτίριο αντισεισμικό, βύθισαν στο έδαφος 465 πασσάλους από μπετόν.
Στο εργοτάξιο χρησιμοποιήθηκε μια αθόρυβη μέθοδος που δεν προκαλεί δονήσεις για να βυθιστούν οι πάσσαλοι στο έδαφος. Οι πάσσαλοι, που είχαν διάμετρο 80 εκατοστά και μήκος 12 μέτρα, ήταν κοίλοι. Αφού έβαζαν μέσα στον πάσσαλο ένα τρυπάνι με κεφαλές στην άκρη του, ανύψωναν τον πάσσαλο σε κάθετη θέση πάνω από το σημείο στο οποίο επρόκειτο να τον βυθίσουν. Καθώς το τρυπάνι περιστρεφόταν, έβγαζε το χώμα από το κέντρο του πασσάλου και ο πάσσαλος έμπαινε σταδιακά μέσα σε μια σφιχτή τρύπα. Για μεγαλύτερα βάθη, άλλος ένας πάσσαλος μπορούσε να συγκολληθεί με το τμήμα που είχε ήδη βυθιστεί στο έδαφος.
Μόλις έφτανε στο επιθυμητό βάθος, οι κεφαλές που βρίσκονταν στην άκρη του τρυπανιού διευρύνονταν και άνοιγαν μια μεγαλύτερη τρύπα στη βάση του πασσάλου. Αφού έβγαζαν το τρυπάνι, έριχναν μέσα στον πάσσαλο και σε αυτή την κοιλότητα μπετόν, και έτσι ο πάσσαλος στερεωνόταν στη θέση του όταν το μπετόν στερεοποιόταν.
Αφού τοποθέτησαν όλους τους πασσάλους με αυτόν τον τρόπο στα θεμέλια, τους συνέδεσαν με δοκούς στις οποίες θα στηρίζονταν το δάπεδο και τα τοιχία του υπογείου. Με τέτοια θεμέλια, το κτίριο θα πρέπει να είναι ικανό να αντέξει ένα λογικό βαθμό δονήσεων.
Είναι το σπίτι σας ασφαλές στη διάρκεια κάποιου σεισμού; Καμιά στρατηγική σχετικά με το σχεδιασμό ούτε άλλα προληπτικά μέτρα δεν μπορούν να εγγυηθούν ότι κάποιο κτίριο θα παραμείνει άθικτο σε ένα σεισμό. Ο σεισμός μπορεί να είναι τέτοιου μεγέθους ώστε ακόμα και τα πιο καλοσχεδιασμένα κτίρια να μην αντέξουν την καταστροφική του μανία, όπως έδειξε καθαρά ο δυνατός σεισμός στο Κόμπε της Ιαπωνίας τον Ιανουάριο. Εντούτοις, διαλέγοντας να ζήσετε σε ένα κτίριο που έχει οικοδομηθεί με ευσυνείδητο τρόπο, μπορείτε να αισθάνεστε πιο ασφαλείς όταν κάποιος σεισμός πλήξει την περιοχή σας.