Βενεζουέλα: Γιατί κατέρρευσαν τόσα πολλά κτίρια μετά τους δυο σεισμούς;

Δραματικός είναι ο απολογισμός των δύο ισχυρών διαδοχικών σεισμών στη Βενεζουέλα, καθώς περισσότεροι από 1.400 άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους, πάνω από 50.000 αγνοούνται και τουλάχιστον 250 κτίρια έχουν καταρρεύσει. Τα σωστικά συνεργεία συνεχίζουν τις προσπάθειες για τον εντοπισμό ανθρώπων που παραμένουν εγκλωβισμένοι κάτω από τα ερείπια.

Ο Ραφαέλε Ντε Ρίζι, αναπληρωτής καθηγητής Πολιτικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ της Βρετανίας, εξηγεί σε συνέντευξή του στον ιστότοπο The Conversation τον ρόλο που ενδέχεται να διαδραμάτισε ο σχεδιασμός των κτιρίων στην έκταση της καταστροφής.

Η Βενεζουέλα βρίσκεται σε σεισμογενή περιοχή. Γιατί πιστεύετε ότι σημειώθηκαν τόσες πολλές καταρρεύσεις κτιρίων;

Πράγματι, η Βενεζουέλα είναι μια χώρα με έντονη σεισμική δραστηριότητα. Τα επίπεδα του σεισμικού κινδύνου μπορούν εύκολα να διαπιστωθούν μέσω διεθνών χαρτών, όπως ο Παγκόσμιος Χάρτης Σεισμικής Επικινδυνότητας του Ιδρύματος Παγκόσμιου Μοντέλου Σεισμών (Global Earthquake Model Foundation).

Ο μεγάλος αριθμός των κτιρίων που κατέρρευσαν δεν μπορεί να αποδοθεί σε μία μόνο αιτία, αλλά σε έναν συνδυασμό παραγόντων. Μεταξύ αυτών συγκαταλέγονται η ηλικία των κτιρίων, ο τρόπος κατασκευής τους, το κατά πόσο έχουν συντηρηθεί επαρκώς, η ενίσχυση της σεισμικής δόνησης λόγω των τοπικών εδαφικών συνθηκών, καθώς και η απόστασή τους από το επίκεντρο του σεισμού.

Επιπλέον, και οι δύο σεισμοί είχαν μικρό εστιακό βάθος, ιδιαίτερα ο κύριος σεισμός, γεγονός που συνέβαλε σημαντικά στο μέγεθος της καταστροφής.

Πώς θα πρέπει να κατασκευάζονται τα κτίρια σε μια χώρα όπως η Βενεζουέλα, όπου υπάρχει υψηλός σεισμικός κίνδυνος;

Οι σύγχρονοι αντισεισμικοί κανονισμοί είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικοί στην αποτροπή καταστροφικών καταρρεύσεων. Για τις νέες κατασκευές αποτελούν το βασικό μέσο προστασίας. Το σημαντικότερο, ωστόσο, είναι η σωστή εφαρμογή τους. Ένας κανονισμός προστατεύει μόνο όταν τηρείται πιστά και όταν υπάρχει αυστηρός ποιοτικός έλεγχος κατά την κατασκευή.

Πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι μεγάλο μέρος των υφιστάμενων κτιρίων έχει κατασκευαστεί πριν από την καθιέρωση των σημερινών αντισεισμικών προδιαγραφών, οι οποίες εξελίσσονται συνεχώς με βάση τα νέα επιστημονικά δεδομένα και τα διδάγματα από μεγάλους σεισμούς.

Στην περίπτωση των παλαιότερων κτιρίων, η αντισεισμική ενίσχυση είναι απαραίτητη, καθώς δεν είναι εφικτό να αντικατασταθούν όλα. Σε κρίσιμες υποδομές, όπως νοσοκομεία και μονάδες παραγωγής ενέργειας, σύγχρονες τεχνολογίες όπως η σεισμική μόνωση της βάσης μπορούν να διασφαλίσουν όχι μόνο ότι τα κτίρια θα παραμείνουν όρθια, αλλά και ότι θα συνεχίσουν να είναι λειτουργικά μετά τον σεισμό.

Πώς μπορεί να ενισχυθεί ένα κτίριο;

Σήμερα υπάρχουν πολλές τεχνικές αντισεισμικής ενίσχυσης και η κατάλληλη επιλογή εξαρτάται από τον τύπο του κτιρίου, είτε πρόκειται για κατασκευή από οπλισμένο σκυρόδεμα, χάλυβα ή λιθοδομή. Σε γενικές γραμμές, η ενίσχυση είτε αυξάνει την αντοχή και την ακαμψία του κτιρίου είτε μειώνει τις σεισμικές δυνάμεις που αυτό δέχεται, μέσω τεχνικών όπως η σεισμική μόνωση της βάσης ή ειδικές διατάξεις απόσβεσης της σεισμικής ενέργειας.

Πριν από οποιαδήποτε παρέμβαση απαιτείται εξατομικευμένη τεχνική αξιολόγηση. Στόχος είναι να μειωθούν οι άγνωστες παράμετροι σχετικά με τη δομή μέσω λεπτομερών ερευνών και δοκιμών υλικών, καθώς και να δημιουργηθούν μοντέλα ικανά να την αναλύσουν, έτσι ώστε η παρέμβαση να στοχεύει στα συγκεκριμένα αδύνατα σημεία του κτιρίου, αντί να εφαρμόζεται μια γενική λύση.

Πολλά κτίρια κατέρρευσαν με την «μορφή τηγανίτας» («pancake collapse»). Πώς συμβαίνει αυτό και πώς μπορεί να αποφευχθεί;

Η κατάρρευση με την «μορφή τηγανίτας» συμβαίνει όταν τα κατακόρυφα στοιχεία που στηρίζουν το βάρος ενός κτιρίου (κυρίως οι κολόνες του) υποχωρούν. Τότε, τα πατώματα που καταρρέουν προσγειώνονται και στοιβάζονται καθώς πέφτουν. Στα παλαιότερα κτίρια, η κατάρρευση τύπου «pancake» οφείλεται συχνά σε ψαθυρή αστοχία των δομικών στοιχείων. Οι κολόνες, επειδή δεν είχαν σχεδιαστεί ώστε να παραμορφώνονται και να απορροφούν τη σεισμική ενέργεια, σπάνε απότομα. Το πρόβλημα μπορεί να επιδεινωθεί όταν το ισόγειο είναι ανοιχτό ή δομικά ασθενέστερο, με αποτέλεσμα οι βλάβες να συγκεντρώνονται σε έναν μόνο όροφο.

Για την αποτροπή τέτοιων καταρρεύσεων, οι σύγχρονοι μηχανικοί εφαρμόζουν τη μέθοδο του «capacity design». Βασική της αρχή είναι να προβλέπεται εκ των προτέρων σε ποια σημεία θα εμφανιστούν οι βλάβες, ώστε αυτές να εκδηλώνονται με ελεγχόμενο τρόπο, κυρίως στις δοκούς

Αντίθετα, οι κολόνες, οι κόμβοι και τα θεμέλια σχεδιάζονται ώστε να είναι ισχυρότερα και να παραμένουν ακέραια, επιτρέποντας στις δοκούς να απορροφούν και να διαχέουν τη σεισμική ενέργεια. Ένα κτίριο που έχει σχεδιαστεί με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να ταλαντωθεί κατά τη διάρκεια ενός σεισμού και να απορροφήσει την ενέργεια χωρίς να καταρρεύσει ένας ολόκληρος όροφος. Η μέθοδος αυτή αποτελεί βασική αρχή των σύγχρονων αντισεισμικών κανονισμών και είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους τα νεότερα κτίρια είναι πολύ λιγότερο πιθανό να καταρρεύσουν με αυτόν τον τρόπο.

Γιατί κατεδαφίζονται κτίρια που δεν έχουν καταρρεύσει;

Στην περίπτωση των συμβατικών κατασκευών, ο βασικός στόχος της αντισεισμικής μηχανικής δεν είναι να παραμείνουν απολύτως άθικτες, αλλά να προστατεύσουν τους ανθρώπους. Ένα κτίριο μπορεί να υποστεί σημαντικές ζημιές, απορροφώντας τη σεισμική ενέργεια, αρκεί να μην καταρρεύσει, επιτρέποντας στους ανθρώπους να εγκαταλείψουν με ασφάλεια τον χώρο. Αν συμβεί αυτό, έχει επιτελέσει τον σκοπό του, ακόμη και αν στη συνέχεια θα πρέπει να κατεδαφιστεί.

Μετά τον σεισμό πραγματοποιούνται δύο στάδια ελέγχου. Αρχικά διενεργούνται ταχείες επιθεωρήσεις, κατά τις οποίες τα κτίρια χαρακτηρίζονται ως ασφαλή, περιορισμένης χρήσης ή μη ασφαλή για είσοδο, ώστε να προστατευθεί ο πληθυσμός όσο εκδηλώνονται οι μετασεισμοί. Ο χαρακτηρισμός «μη ασφαλές» δεν σημαίνει απαραίτητα ότι το κτίριο πρέπει να κατεδαφιστεί, αλλά ότι απαιτείται λεπτομερής έλεγχος.

Στη συνέχεια, πραγματοποιείται αναλυτική τεχνική αξιολόγηση, κατά την οποία εξετάζεται η ικανότητα του κτιρίου και αν είναι τεχνικά και οικονομικά εφικτή η επισκευή του. Η απόφαση για επισκευή ή κατεδάφιση εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως η δυνατότητα αποκατάστασης, η αντοχή του, το αν το κτίριο έχει αποκτήσει μόνιμη κλίση – κάτι που συχνά καθιστά την επισκευή ασύμφορη – καθώς και η σύγκριση του κόστους επισκευής με το κόστος ανέγερσης νέου κτιρίου.

Γι’ αυτό και μετά από μεγάλους σεισμούς ακολουθούν συχνά εκτεταμένες κατεδαφίσεις, ακόμη και σε κτίρια που δεν έχουν καταρρεύσει, όπως συνέβη στο Κράιστσερτς της Νέας Ζηλανδίας μετά τον σεισμό του 2011. Αυτό δεν αποτελεί αποτυχία του αντισεισμικού σχεδιασμού, αλλά επιβεβαίωση της βασικής του αρχής: τα κτίρια «θυσιάζονται» για να σωθούν οι άνθρωποι που κατοικούν σε αυτά.

Σχετική είδηση: Λέκκας για Βενεζουέλα: Οι νεκροί μπορεί να είναι από 10.000 έως 100.000 – Ο σεισμός των 7,2 Ρίχτερ έριξε τα μικρά κτήρια και των 7,5 τα ψηλά

Πηγή: The Conversation