Τι πρέπει να ξέρετε για τα Ρίχτερ και τις κατασκευές. ( Για τους μη μηχανικούς )

[seismic]

Συνέχεια της προηγούμενης ανάρτησης..
Γιατί οι μακρινοί και εις βάθος σεισμοί καταστρέφουν τις πολυόροφες κατασκευές ενώ οι κοντινοί με μικρό εστιακό βάθος καταστρέφουν τις χαμηλές κατασκευές?
Θα σας δώσω ένα παράδειγμα για να καταλάβουμε γιατί αυτό συμβαίνει.
Αν πετάξουμε μια πέτρα στο νερό μιας λίμνης, θα παρατηρήσουμε να δημιουργούνται κύματα στην επιφάνειά της.
Τα πρώτα κύματα γύρο από το μέρος που έπεσε η πέτρα είναι μικρά σε πλάτος κύματος αλλά πολύ γρήγορα και όσο εξαπλώνονται έχουν μεγαλύτερο πλάτος και μικρότερη ταχύτητα. Ακριβός έτσι μεταδίδεται και ο σεισμός.
Στις πολυώροφες κατασκευές όταν περνά κάτω από το έδαφος ένα κύμα σεισμού πολύ γρήγορο ( με μεγάλη επιτάχυνση ) αλλά με μικρό πλάτος ταλάντωσης (κοντινός σεισμός με μικρό εστιακό βάθος) η πολυώροφη κατασκευή απορροφά όλη αυτήν την ενέργεια διότι τα υποστυλώματα και οι δοκοί έχουν μεγαλύτερη ελαστικότητα από ότι έχουν τα στοιχεία μιας χαμηλής κατασκευής. Δηλαδή όσο το πλάτος κύματος είναι μέσα στην ελαστική περιοχή του φέροντα οργανισμού, η επιτάχυνση δεν προκαλεί ζημιές όσο γρήγορη και να είναι διότι όλη η ενέργεια του σεισμού απορροφάτε από την κατασκευή.
Αν όμως έχουμε μεγάλο πλάτος ταλάντωσης και μικρή επιτάχυνση, οι πολυώροφες κατασκευές ξεπερνούν το όριο
της ελαστικότητας και περνούν σε πλαστικές καταστάσεις αστοχίας.
Αν μάλιστα ο σεισμός αυτός έχει και μεγάλη διάρκεια, το πλάτος ταλάντωσης στους ανώτερους ορόφους μεγαλώνει σταδιακά προς το άπυρο. Μετά από αυτήν την κατάσταση κανένας κορμός στοιχείου δεν μπορεί να μείνει ακέραιος.
Μία χαμηλή κατασκευή που έχει μικρότερη ταλάντωση, έχει και μικρότερη ελαστικότητα που αυτό σημαίνει πολλά.
Σημαίνει = α) μικρότερη σεισμική απόσβεση.
Σημαίνει = β) μικρότερη ταλάντωση οπότε και μικρότερη παραμόρφωση.
Σημαίνει = γ) Μεγαλύτερη σεισμική ενέργεια πάνω στον φέροντα η οποία δεν μπορεί να απορροφηθεί.
Σημαίνει = δ) ότι έχει πρόβλημα στην μεγάλη επιτάχυνση, ενώ στην μικρή επιτάχυνση με μεγάλο πλάτος
ταλάντωσης δεν έχει πρόβλημα γιατί απλά δυναμικά ακολουθεί το έδαφος.

Με λίγα λόγια τις πολυώροφες κατασκευές τις επηρεάζει το μεγάλο πλάτος ταλάντωσης, ενώ τις χαμηλές η μεγάλη επιτάχυνση του εδάφους.
Φυσικά όλες οι κατασκευές χαμηλές και ψιλές κατασκευές θα πέσουν όταν έχουμε σεισμό με ακραίες καταστάσεις σε επιτάχυνση, σε πλάτος κύματος και σε χρονική διάρκεια.

Όλα αυτά τα προβλήματα τα λύνει η ευρεσιτεχνία μου τόσο στις ψιλές όσο και στις χαμηλές κατασκευές, διότι από την μία δεν αφήνει να μεγαλώσει το πλάτος ταλάντωσης της κατασκευής στους πάνω ορόφους, και από την άλλη μεγαλώνει την δυναμική της προς τις τέμνουσες.