Por que ocorrem terremotos?
Há milhões de anos, havia apenas um grande continente na nossa Terra. Devido a movimentos no interior da Terra, ele foi gradualmente se fragmentando e formaram-se placas individuais que se afastaram umas das outras nas rochas líquidas. Assim surgiram os nossos continentes atuais. No entanto, como nosso planeta é conhecido por ser redondo, essas placas eventualmente se encontram novamente nas profundezas do subsolo.
O impacto de tais camadas gigantescas de rocha libera uma quantidade enorme de energia e com tal força que seus efeitos são sentidos até a superfície da Terra. A terra treme, muitas vezes por apenas alguns segundos ou minutos, mas isso é suficiente para causar danos devastadores. Fendas surgem na paisagem e a destruição não poupa nem mesmo cidades inteiras.
Quando ocorre um terremoto, a intensidade do tremor é determinada com base na avaliação sismográfica. Existe uma escala para isto, que permite a classificação do evento. Daí resulta um valor denominado magnitude. O salto de um valor para o próximo significa um aumento de dez ou até trinta vezes na intensidade do terremoto. Uma magnitude de 8 a 9 corresponde a um tremor dez vezes pior.
- Magnitude inferior a 4,0: geralmente sem danos.
- Magnitude superior a 5,0: danos significativos em algumas áreas.
- Magnitude superior a 7,0: danos devastadores em grandes regiões.
Diariamente ocorrem cerca de 1.000 pequenos terremotos, mas raramente os percebemos. É diferente em acontecimentos maiores. Trouxemos para vocês um dos exemplos mais conhecidos de um terremoto no século XXI.
O terremoto de 2011 no Haiti
Em 2011, ocorreu um forte terremoto no Haiti, que levou centenas de milhares à morte. O Haiti é uma das regiões mais pobres do mundo e está localizado diretamente na fronteira entre as placas do Caribe e da América do Norte. Normalmente, essas duas placas deslizam verticalmente uma sobre a outra, mas, como acontece muitas vezes, a prática nem sempre segue a teoria.
A Placa Caribenha se desloca cerca de 20 mm por ano para o leste, sendo pressionada pela Placa da América do Norte. Em termos técnicos, essa movimentação é chamada de falha. Por 40 anos, esta seção permaneceu perigosamente quieta – um sinal de alerta claro. Afinal, terremotos históricos já ocorreram aqui antes.
Então aconteceu: cerca de um minuto e a 13 km abaixo da superfície da Terra, um terremoto com uma magnitude de 7,0 abalou a região. Apenas 25 km da capital. Outros nove tremores secundários se seguiram. Grandes partes das construções foram destruídas, favelas inteiras deslizaram colina abaixo. Cerca de 316.000 pessoas morreram, 310.000 ficaram feridas e de 11 milhões de habitantes quase 2 milhões agora estão desabrigados. Como um terremoto em uma zona sísmica conhecida pôde causar tantas perdas humanas?
Não havia planos de contingência para esse tipo de situação. O terremoto ocorreu cerca de uma hora antes do anoitecer e não havia eletricidade. A infraestrutura quase inexistente e a falta de medicamentos nos centros de saúde mal equipados, além de um sistema de saúde deficiente, resultaram em violência e saques. Essas condições causaram mais mortes.
Até hoje, a região ainda não se recuperou, apesar da ajuda financeira. Corrupção, pobreza e violência continuam a ser uma mistura mortal que mantém o Haiti firmemente preso. Como chegamos a este ponto e, como engenheiros civis, podemos garantir que os efeitos de tais terremotos sejam menos graves?
Formas de terremotos
Existem diferentes formas de terremotos. Em caso de atividade vulcânica, ocorrem terremotos decorrentes dos movimentos no interior da Terra. Por exemplo, a Islândia frequentemente lida com este tipo de terremoto.
A maioria dos terremotos na nossa Terra são de natureza tectônica. Aqui, as placas tectônicas se encontram, como foi o caso na catástrofe do Haiti. A liberação de energia devido ao deslocamento da crosta terrestre abaixo do nível do mar também gera tsunamis.
No subsolo geológico, existem muitas cavernas. Quando uma delas desmorona, pode ocorrer um chamado terremoto de colapso. Em 2000 e 2009, algo assim aconteceu em Hamburgo, onde estoques de sal, ou seja, estruturas de sal subterrâneas, desabaram.
Como tornar edifícios resistentes a terremotos
Os terremotos são fenômenos naturais, que não podem ser impedidos. Mesmo a previsão de terremotos só funciona alguns segundos antes do evento, mesmo com a tecnologia atual. Tempo suficiente para, na melhor das hipóteses, sair de um edifício para uma grande área aberta ou se proteger sob uma moldura de porta. Por isso, só podemos garantir que nossas construções sejam o mais resistentes a terremotos possível.
Na Alemanha, felizmente temos poucas áreas verdadeiramente sujeitas a terremotos. Fique à vontade para verificar em nossa ferramenta de Geozonas para ver se sua região se encontra em tais áreas. Se durante o planejamento da construção for constatado que terremotos de certa magnitude são possíveis, durante a construção, a chamada ductilidade é considerada. Ou seja, os edifícios devem ser capazes de suportar deformações causadas por um terremoto de determinada magnitude, sem que suas estruturas falhem.
Ferramenta Geo-Zone ToolPor exemplo, deve-se evitar pisos flexíveis, que são sustentados apenas por colunas e têm poucas ou nenhuma parede. Com base apenas em colunas, um edifício balança demais quando o chão começa a se mover. Um colapso estrutural seria quase garantido.
Além disso, deve-se usar as colunas mais longas possíveis, para que as forças de cisalhamento não sejam muito elevadas e não causem rupturas no evento de um terremoto. Saltos de rigidez, ou seja, transições repentinas entre partes do edifício de formas diferentes, prejudicam significativamente a estabilidade de um edifício. Além disso, construções compactas com arestas claras e sem estruturas curvas artísticas são vantajosas.
Num terremoto, o edifício gira devido às vibrações em torno do centro de massa, geralmente o meio da planta. Idealmente, o centro de resistência da estrutura também está aqui. A simetria pode assim salvar um edifício. E o mais importante: mais estática é melhor do que menos! Se um elemento de suporte falhar, os outros devem ser capazes de compensar adequadamente.
Isso é o que sabemos sobre o planejamento. O que mais pode tornar um edifício à prova de terremoto? Aqui, introduzimos o termo "isolamento sísmico". Isso envolve desacoplar o edifício do subsolo. Como isso funciona? Quando o solo se move, os suportes sísmicos vibram e absorvem esses movimentos. O terremoto não é ou quase não é transmitido para o edifício acima do desacoplamento. Existem até amortecedores para estruturas.
Conclusão: Construir resistentes a terremotos
Podemos concluir que o risco de terremotos nas várias regiões da nossa Terra pode ser bem categorizado graças aos registros sísmicos. Podemos prever se e em que medida uma edificação em determinado local deve ser construída à prova de terremotos. Pelo menos quanto à destruição por terremotos de causas naturais, podemos proteger nossas construções – e também a vida das pessoas nelas contidas.
Especialmente para arranha-céus em regiões onde terremotos não são raros, a criatividade é necessária. Por exemplo, o até então décimo primeiro edifício mais alto do mundo, o Taipei Financial Center, também conhecido como Taipei 101, está localizado em Taiwan. No meio de uma zona sísmica. No entanto, ele possui um amortecedor de massa que foi então único. Realmente uma coisa interessante.
Esperamos que nossa tecnologia seja capaz um dia de prever terremotos com segurança e antecedência, para que, no caso de uma emergência, o maior número possível de pessoas possa buscar segurança. Os programas estruturais da Dlubal ajudam a testar e medir os efeitos dos terremotos em um modelo de edifício planejado. Assim, tornamos os edifícios calculados com nosso software mais seguros.
Obrigado pelo interesse neste importante tema. Ficamos felizes por você se juntar a nós no próximo episódio de nosso podcast – Nos ouvir ou leremos você!