Perché si verificano i terremoti?
Milioni di anni fa, c'era solo un grande continente sulla Terra. A causa dei movimenti all'interno della Terra', si è gradualmente lacerata, creando singole placche che si sono allontanate l'una dall'altra sulla roccia liquida. Così sono nati i nostri continenti come li conosciamo oggi. Poiché il nostro pianeta è noto per essere rotondo, prima o poi queste placche si incontrarono di nuovo nel sottosuolo.
L'impatto di strati rocciosi così enormi rilascia molta energia e puoi sentire gli effetti di tale forza sul terreno. La terra trema, spesso per pochi secondi o minuti , ma questo'è abbastanza per provocare il caos. Nel paesaggio compaiono crepe e la distruzione non si ferma a intere città.
Se si verifica un terremoto, la forza del sisma è determinata sulla base della valutazione sismografica. Esiste una scala per questo, che consente di classificare l'evento. Ciò si traduce in un valore chiamato grandezza. Il salto da un valore all'altro significa un aumento di dieci o anche trenta volte della magnitudo del terremoto. Quindi una magnitudo da 8 a 9 corrisponde a un terremoto dieci volte peggiore.
- Grandezza inferiore a 4,0: di solito nessun danno
- Grandezza superiore a 5.0: qualche grave danno
- Grandezza superiore a 7,0: danni devastanti diffusi in vaste aree
Ci sono circa 1.000 terremoti più piccoli ogni giorno, ma gli umani a malapena li notano. La situazione è diversa per gli eventi più grandi. Ti abbiamo portato uno degli esempi più famosi di terremoto nel 21° secolo.
Il terremoto del 2011 ad Haiti
Nel 2011, un forte terremoto ha colpito Haiti, uccidendo centinaia di migliaia di persone. Haiti è una delle regioni più povere del mondo e si trova direttamente al confine tra la placca caraibica e quella nordamericana. Di solito, le due piastre scorrono l'una dopo l'altra verticalmente, ma come spesso accade, la pratica non segue necessariamente la teoria.
Ad esempio, la placca caraibica si sposta verso est di circa 20 mm all'anno ed è compressa dalla placca nordamericana. In termini tecnici, questo spostamento è chiamato rifiuto. Per 40 anni questa sezione è rimasta pericolosamente tranquilla - un chiaro segnale di avvertimento. Dopotutto, qui si sono verificati terremoti storici.
Per circa un minuto e 8 miglia sotto la superficie, è successo: Un terremoto di magnitudo 7.0 ha scosso la regione. A soli 25 km dalla capitale. Seguirono altre nove scosse di assestamento. Gran parte degli edifici vengono distrutte e interi slum stanno scivolando dalle pendici delle montagne. Circa 316.000 persone muoiono , 310.000 rimangono ferite e quasi 2 milioni degli 11 milioni di persone sono ora senza casa. Ma come può un terremoto in una zona sismica nota causare così tante vittime?
Non c'erano piani preventivi per un caso del genere. Il terremoto è avvenuto circa un'ora prima del tramonto e non c'era elettricità. Le scarse infrastrutture e la mancanza di medicinali nelle strutture mediche scarsamente attrezzate, nonché un sistema sanitario inadeguato, hanno portato a violenze e saccheggi. Queste circostanze hanno causato più vittime.
Ad oggi, la regione non si è ancora ripresa da questo, nonostante gli aiuti finanziari. Corruzione, povertà e violenza rimangono un miscuglio mortale che tiene stretta Haiti. Come si è arrivati a questo e possiamo, come ingegneri civili, garantire che gli effetti di tali terremoti siano meno gravi?
Forme dei terremoti
Esistono diverse forme di terremoto. Se si verifica attività vulcanica , i terremoti si verificano a causa dei movimenti all'interno della terra'. Ad esempio, l'Islanda ha spesso a che fare con questo tipo di terremoto.
La maggior parte dei terremoti sul nostro pianeta sono di natura tettonica. È qui che si incontrano le placche tettoniche, come nel caso del disastro di Haiti. Anche il rilascio di energia quando la crosta terrestre si sposta sotto il livello del mare crea tsunami.
Ci sono molte cavità nel sottosuolo geologico. Se uno di essi crolla, può verificarsi un cosiddetto terremoto da collasso. Nel 2000 e nel 2009 qualcosa del genere è accaduto ad Amburgo, dove le cupole di sale, cioè le strutture sotterranee di sale, sono crollate.
Come rendere gli edifici a prova di terremoto
I terremoti sono fenomeni naturali che semplicemente non possono essere prevenuti. Anche con la tecnologia odierna, la previsione dei terremoti funziona solo pochi secondi prima dell'evento. Tempo sufficiente, nella migliore delle ipotesi, per fuggire da un edificio in un grande spazio aperto o sotto lo stipite di una porta. Quindi non ci resta che garantire che le nostre strutture siano il più possibile a prova di terremoto.
Fortunatamente, abbiamo solo poche aree in Germania che sono effettivamente a rischio di terremoti. Puoi dare un'occhiata al nostro strumento di geo-zona per vedere fino a che punto la tua regione è una di queste aree. Se durante la pianificazione della costruzione si determina che sarebbero possibili terremoti con una certa intensità, si presta attenzione alla cosiddetta duttilità durante la costruzione. Ciò significa che gli edifici devono essere in grado di resistere a deformazioni a seguito di un terremoto di resistenza adeguata senza che le strutture cedano.
Geo-Zone ToolAd esempio, i proiettili morbidi che sono supportati solo da colonne e difficilmente da pareti dovrebbero essere evitati. Solo sui supporti è troppo traballante per un edificio quando il terreno inizia a muoversi. Un cedimento della struttura sarebbe preprogrammato.
Inoltre, i vincoli esterni più lunghi possibile dovrebbero essere utilizzati in modo che le forze di taglio non siano troppo elevate e portino a fratture per taglio in caso di emergenza. Anche i salti di rigidezza, ovvero le transizioni brusche tra componenti di forme diverse, compromettono significativamente la stabilità di un edificio. Inoltre, i progetti compatti sono vantaggiosi, con bordi chiari e senza strutture curve artificiose.
In caso di terremoto, le vibrazioni fanno sì che l'edificio ruoti attorno al baricentro , cioè solitamente il centro della pianta. Idealmente, qui si trova anche il centro di resistenza della struttura. Quindi la simmetria può salvare un edificio. E soprattutto: Meglio avere troppa statica che troppo poca! Se un elemento strutturale si rompe, gli altri dovrebbero essere in grado di ammortizzarlo di conseguenza.
Questo per quanto riguarda la pianificazione. Cos'altro può rendere un edificio antisismico? Qui gettiamo il termine "isolamento sismico" nello spazio. In questo modo, l'edificio viene disaccoppiato dal sottosuolo. Come funziona? Quando il terreno si muove, i supporti sismici vibrano con esso e assorbono questi movimenti. Il sisma non si trasferisce, o quasi per niente, si trasferisce all'edificio sopra il disaccoppiamento. Ci sono anche ammortizzatori per le strutture.
Conclusione: Edificio antisismico
Affermiamo quindi che il pericolo di terremoti nelle singole regioni della nostra terra può essere classificato abbastanza bene grazie alle registrazioni sismiche. Questo ci consente di prevedere se e in quale misura un edificio deve essere costruito a prova di terremoto in un determinato luogo. Possiamo almeno proteggere i nostri edifici dalla distruzione dovuta a terremoti naturali - e quindi anche la vita delle persone che vi si trovano.
C'è da sperare che a un certo punto la nostra tecnologia sarà in grado di prevedere i terremoti in modo affidabile e in tempo utile in modo che il maggior numero possibile possa mettersi in salvo in caso di emergenza. I programmi di analisi strutturale di Dlubal' aiutano a testare e progettare gli effetti dei terremoti su un modello di edificio pianificato. In questo modo, rendiamo più sicuri gli edifici calcolati con il nostro software.
Grazie per il tuo interesse per questo importante argomento. Non vediamo l'ora di vederti di nuovo per il prossimo episodio del nostro podcast: ci sentiamo o ci leggiamo!