Planeta noastră este zguduită frecvent, un cutremur lovește undeva în lume la fiecare oră în fiecare zi. Astfel de evenimente sunt rezultatul mișcării lente a plăcilor tectonice care generează tensiuni în scoarța și mantaua superioară a Pământului.
În cele din urmă, presiunea ajunge la un punct de rupere și se eliberează într-un cutremur care zguduie pământul. Majoritatea acestora sunt prea mici pentru ca oamenii să le simtă, însă au fost numeroase catastrofe care au distrus mii de vieți.
România a fost zguduită în ultimii 200 de ani de mai multe cutremure. Cele mai puternice au fost cel din 1802 care a avut o magnitudine de 7,9 pe scara Richter, cel din 1940 cu o magnitudine de 7,7, și cutremurul devastator din 1977, cu o magnitudine de 7,4, care a distrus întreg centrul Bucureștiului. Zona Vrancea este responsabilă pentru 90% dintre cutremurele din România, deoarece eliberează 95% din energia seismică.
Cum este firesc, oamenii își pun mereu întrebarea „Cât de sigură este clădirea în care locuiesc în cazul unui cutremur major?”. Majoritatea daunelor materiale pe care le asociem cu cutremure implică structuri construite de oameni. Modul în care un cutremur va afecta oamenii unui oraș are foarte mult de-a face cu modul în care orașul, locuitorii săi și guvernele au proiectat structuri și conducte.
Când pământul de sub o clădire se zdruncină, aceasta face clădirea să se balanseze în timp ce energia valurilor unui cutremur trece prin ea. Am putea crede că un zgârie-nori ar fi mai periculos decât o clădire de birouri mai mică, dar, de fapt, opusul este adesea adevărat.
Cu cât o structură este mai înaltă, cu atât este mai flexibilă. Cu cât este mai flexibil, cu atât este nevoie de mai puțină energie pentru a-l împiedica să se răstoarne sau să se prăbușească atunci când cutremurul îl face să se balanseze. Putem simți același fenomen în timp ce mergem cu autobuzul sau cu metroul.
Deoarece clădirile mai joase sunt mai rigide decât cele mai înalte, un bloc de apartamente cu trei etaje este considerat mai vulnerabil la daune cauzate de cutremur decât un zgârie-nori de 30 de etaje. Atunci când planifică siguranța seismică a unei clădiri, inginerii structurali trebuie să proiecteze elementele de susținere ale clădirilor mai scurte pentru a rezista la forțe mai mari decât cele ale clădirilor mai înalte.
De asemenea, materialele din care este construită o clădire determină și rezistența acesteia și, din nou, flexibilitatea este importantă. Lemnul și oțelul sunt mai bune decât stucul, betonul nearmat sunt materiale preferate pentru construcția în zonele cu risc seismic.
Zgârie-norii de pretutindeni trebuie să fie întăriți pentru a rezista forțelor puternice de la vânturile puternice, dar în zonele cu cutremure, există considerații suplimentare. Inginerii trebuie să proiecteze structuri care pot absorbi energia mișcării plăcii tectonice pe toată înălțimea clădirii.
Podelele și pereții pot fi construiți pentru a transfera energia agitată în jos prin clădire și înapoi la sol. Îmbinările dintre părțile de susținere ale unei clădiri pot fi întărite pentru a tolera îndoirea sau deformarea de către forțele cutremurului.
Pe lângă întărirea unei clădiri împotriva șocurilor de cutremur, inginerii pot reduce efectiv forța la care este supusă o clădire. Ei instalează ceea ce se numesc izolatori de bază, care izolează baza clădirii de mișcările pământului.
Cele mai multe au una dintre cele două forme. Unele sunt ca niște pucuri uriașe de hochei care se strivesc și se deformează în timp ce clădirea se ridică deasupra lor, absorbind o parte din energia tremuratului.
Altele sunt seturi de două suprafețe orizontale, plăci făcute fără frecare, astfel încât să alunece una pe lângă cealaltă. Clădirea stă pe plăcile de sus, plăcile de jos se sprijină pe pământ. Când pământul se cutremură, doar plăcile de jos se mișcă, alunecând înainte și înapoi sub plăcile de sus.
