Je váš domov odolný proti zemetraseniu?
Od dopisovateľa Prebuďte sa! v Japonsku
„POMÔŽTE mi! Pomôžte mi!“ V tme skorého rána 17. januára 1994 kričal istý muž z prvého poschodia nájomného domu, ktorého dve horné poschodia sa zrútili a ležali na sebe ako palacinky. Los Angeles (Kalifornia, USA) postihlo zemetrasenie s magnitúdou 6,6 Richterovej stupnice, usmrtiac v budove 16 osôb. Daň smrti v tejto oblasti bola vyše 50 životov.
Dňa 30. septembra 1993 postihlo len o málo slabšie zemetrasenie štát Maháráštra v západnej Indii. Usmrtilo až 30 000 ľudí. „Keby sa to bolo stalo niekde inde, kde... boli domy dobre postavené, nemusela to byť taká veľká tragédia,“ povedal seizmológ Sri Krišna Singh. Väčšina domov v postihnutej oblasti bola postavená z hlinených tehál.
Naproti tomu otras približne s rovnakou magnitúdou, aký postihol Indiu, zasiahol roku 1985 japonské Tokio. Bol to najsilnejší otras v tej oblasti za posledných 56 rokov. Neboli tam však nijakí mŕtvi, nijaké požiare, nijaké rozsiahle škody na majetku. V čom spočíval rozdiel?
Jednou z odpovedí je spôsob výstavby používaný pri stavbe budov. Mnohé krajiny v seizmických oblastiach vyžadujú, aby stavební inžinieri dodržiavali prísne stavebné predpisy, a tak stavali budovy odolné proti zemetraseniu. Ako príklad si pozrime, ako sa stavby odolávajúce zemetraseniu stavajú v Japonsku.
Vlastnosti odolávajúce zemetraseniu
Tradičné japonské budovy majú náhodne zabudované vlastnosti, ktoré im dodávajú odolnosť proti zemetraseniu. Keďže väčšina domov bola postavená z dreva, boli použité aj rôzne spoje. To umožnilo, aby sa dom pri otrasoch poddával a prehýbal, ale nezrútil. Pagody a zámky využívajúce tieto zásady pretrvávajú už od stredoveku. Štúdie týchto stavieb odhalili, že ich tajomstvom je to, že sú skôr pružné než tuhé. Táto myšlienka bola využitá pri stavbe moderných budov.
Pri výškových budovách určuje účinné využitie ocele, či bude stavba odolná proti zemetraseniu alebo nie. Možno použiť nielen oceľové trámy a nosníky, ale aj oceľové stužujúce prúty zapustené do betónových pilierov, podláh a stien, ktoré tvoria pevnú, no pružnú stavbu. Oceľ dodáva budove pružnosť, ktorá ju pri zemetrasení pomáha udržať pospolu.
Nový výskum umožnil tiež zistiť, ako zemetrasenie budovou hýbe. To viedlo k zisteniu veľmi dôležitého faktu, ktorý bolo treba brať do úvahy pri navrhovaní budovy odolávajúcej zemetraseniu: je to stupeň jej vibrácie. Malá budova alebo tuhá štruktúra má vyšší, a preto ničivejší stupeň vibrácie než vyššia či pružnejšia budova. Okrem toho je dôležité navrhnúť budovu tak, aby vibrovala odlišne od pôdy, na ktorej stojí. To zníži účinok rezonancie, ktorá silu otrasu skôr zosilňuje.
Ďalšou vecou sú základy. Jedna spoločnosť úspešne testovala stavbu postavenú na gumových podložkách s viskóznymi tlmičmi. Tie pohlcujú otrasy a skutočne znižujú seizmický účinok v horných častiach konštrukcie asi o 60 percent. V niektorých prípadoch museli byť pilóty navŕtané hlbšie, do pevnejšej spodnej vrstvy. Aj suterén môže poskytnúť dostatočnú stabilitu, ktorá budovu uchráni pred naklonením.
Výstavba budovy odolávajúcej zemetraseniu
Japonská odbočka spoločnosti Watch Tower postavila roku 1989 novú prístavbu k svojej tlačiarni. Budova má dĺžku 67 metrov, šírku 45 metrov a šesť poschodí, pričom je celá podpivničená. Aby bola budova odolná proti zemetraseniu, bolo do zeme zapustených 465 betónových pilót.
Na stavenisku bola na zapustenie pilót do zeme použitá bezhlučná, nevibračná metóda. Pilótami s priemerom 80 centimetrov a dĺžkou 12 metrov boli oceľové rúry. Najprv bol do pilóty vložený vrták s vŕtacou korunou na konci, potom bola pilóta zdvihnutá do kolmej polohy nad miesto, do ktorého mala byť navŕtaná. Ako sa vrták otáčal, cez stred pilóty vytláčal zeminu a pilóta bola postupne zatlačená do tesnej diery. Na dosiahnutie väčšej hĺbky mohol byť na pilótu zapustenú do zeme privarený ďalší diel.
Keď bola dosiahnutá potrebná hĺbka, vŕtacia koruna bola na konci rozšírená a na dne pod pilótou bola vyvŕtaná väčšia diera. Potom bol vrták odstránený a dolu do pilóty a do tejto dutiny bol natlačený betón; poloha pilóty bola zaistená, kým betón nestvrdol.
Po zapustení všetkých základových pilót boli vzájomne pospájané oceľovými nosníkmi, na ktorých mala spočívať podlaha a steny suterénu. S takými základmi by budova mala vydržať značný počet otrasov.
Je váš domov pri zemetrasení bezpečný? Žiadne navrhnuté spôsoby ani iné opatrenia nemôžu zaručiť, že budova zostane pri zemetrasení nepoškodená. Zemetrasenie môže mať takú magnitúdu, že aj najlepšie navrhnuté budovy nevydržia jeho ničivosť, ako to v januári 1995 ukázalo silné zemetrasenie v Kóbe (Japonsko). Keď sa však rozhodnete bývať v budove, ktorá bola svedomite postavená, môžete sa cítiť bezpečnejšie, ak vašu oblasť postihne zemetrasenie.