ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ
Αφορμή για το παρόν άρθρο στάθηκε ο καταστροφικός σεισμός στο Νεπάλ τον Απρίλιο 2015. Θα προσπαθήσουμε να αποδώσουμε με απλά και κατανοητά λόγια τις διαδικασίες σεισμικής δράσης, να επεξηγήσουμε τις βασικές αρχές σχεδιασμού τις αντισεισμικής μηχανικής και να απαντήσουμε στο ερώτημα της διαφοροποίησης των ζημιών σε απόσταση μόλις λίγων δεκάδων μέτρων.
Η δράση "σεισμός" έχει αποκτήσει σε παγκόσμια κλίμακα πολύ μεγάλη σημασία για την κατασκευή των δομικών έργων. Ακόμη και στην Κεντρική Ευρώπη (π.χ. Γερμανία, Ελβετία και γειτονικές χώρες) ο κίνδυνος του σεισμού είχε γενικά υποτιμηθεί. Όλοι μας γνωρίζουμε ότι αν ξαναγίνουν οι σεισμοί του παρελθόντος - γεγονός που μπορεί να συμβεί οποτεδήποτε απροειδοποίητα - θα πρέπει να αναμένονται τεράστιες ζημιές και πιθανές απώλειες σε ανθρώπινες ζωές. Ο μόνος τρόπος προστασίας μας αποτελεί η αντισεισμικά σωστή μόρφωση των κατασκευών. Η αντισεισμική αυτή προστασία δεν αποτελεί πια θέμα γνώσεων, αλλά πρόβλημα εκπαίδευσης των Πολιτικών Μηχανικών και Αρχιτεκτόνων και παράλληλα πρόβλημα μεταφοράς των υπαρχόντων γνώσεων στην πράξη. Τόσο η εντατική έρευνα όσο και η πολύτιμη εμπειρία από τους μεγάλους σεισμούς έχουν οδηγήσει την αντισεισμική μηχανική σε υψηλή στάθμη. Μέσω λίγων κατάλληλων μέτρων στη φάση της σύνθεσης καθώς και της κατασκευαστικής διαμόρφωσης, με την ανάλογη ανάλυση και διαστασιολόγηση, ο κίνδυνος ζημιών μπορεί να μειωθεί δραστικά και να επιτευχθεί υψηλός βαθμός προστασίας έναντι κατάρρευσης. Και κάτι που είναι επίσης σημαντικό: με μικρή ή μηδενική αύξηση δαπανών. Είναι πλέον αποδεδειγμένο ότι οι δαπάνες για την αντισεισμική προστασία των κατασκευών είναι ασύγκριτα μικρότερες από τις αναμενόμενες σε περίπτωση σεισμού μέσου ή μεγάλου μεγέθους.
I . ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ
Οι περιοχές, στις οποίες επαναλαμβάνονται διαρκώς ισχυροί σεισμοί, διαιρούνται σε δύο ομάδες:
α) Σύνορα μεγάλων τεκτονικών πλακών (ηπειρωτικών πλακών του φλοιού της γης): π.χ. Μεσόγειος και Βαλκάνια, Βόρεια Ινδία, Νέα Ζηλανδία, Ινδονησία, Ιαπωνία, Αλάσκα, Καλιφόρνια, Νοτιοαμερικανικές Άνδεις
β) Σύνορα τοπικών τεκτονικών πλακών και ζώνες διάρρηξης "αιχμών", ζώνες συμπίεσης και ζώνες υποχώρησης εδάφους: π.χ. περιοχές των Άλπεων, Φρίουλι, τάφρος του Ρήνου, Βασιλεία κλπ.
Οι σεισμοί προκαλούν ανθρώπινα θύματα και υλικές ζημιές με 2 κυρίως τρόπους:
α) Με τις άμεσες συνέπειες της κίνησης του εδάφους στα κτίρια, στις εγκαταστάσεις και τον εξοπλισμό (πρόκληση ζημιών και ενδεχόμενων καταρρεύσεων)
β) Με έμμεσο τρόπο, όπως π.χ. την πρόκληση πυρκαγιών, εκρήξεων κλπ.
Α. Είδη και χαρακτηριστικά των σεισμών
Ανάλογα με τα αίτια, τα οποία τους προκαλούν, οι σεισμοί χωρίζονται σε
α) Τεκτονικούς σεισμούς
Οφείλονται σε απότομες διαδικασίες θραύσης του φλοιού της γης. Ο φλοιός της γης είναι ένα λεπτότατο στρώμα με πάχος από περ. 10km στους ωκεανούς έως περ. 70km στις Άλπεις. Ο φλοιός "επιπλέει", κατά κάποια έννοια, στο μαλακό εσωτερικό της γης και ευρίσκεται (λόγω πολλών αιτιών) σε συνεχή κίνηση. Αυτές οι συνεχείς μετατοπίσεις εκδηλώνονται με αργό ρυθμό σαν ελαστικές παραμορφώσεις καθώς και σαν παραμορφώσεις λόγω ερπυσμού και διαρροής. Συνεπώς, η εντατική κατάσταση στο φλοιό της γης διαρκώς αλλάζει. Στη ζώνη, στην οποία θα επακολουθήσει