Itt bepillanthatsz
a Mi MICSODA filmekbe:

Get Flash to see this player.

Házak és földrengések

2016. április 04., 16:40
 

A legpusztítóbb, legtöbb kárt okozó természeti jelenség a földrengés, amelyet ráadásul a tudomány még ma sem képes előre jelezni. Így az egyetlen, hatékony védekezési módszer az, ha a házakat és hidakat olyan technológiákkal építik, hogy azok kivédjék a földrengések hatásait és a lehető legkisebb mértékűre csökkentsék a károkat. Azokon a területeken, ahol gyakoriak a földrengések, az emberek már régóta kísérleteznek a biztonságos módszerek kidolgozásával, ezért mára már meglehetősen sok tapasztalatot halmozott fel az emberiség ezen a területen.


 
Egy Bahay-na-bato lakóház modern változata, a Fülöp-szigeteken. (http://www.bokkins3d.blogspot.hu/2008/03/bahay-na-bato.html.)

Mitől sérülnek meg földrengés idején a házak?
A földrengések egyik, legjellemzőbb vonása, hogy több hullámban is érkeznek és a hullámok vízszintes irányban gyorsulnak. Az épületeket elsősorban a földrengéshullámoknak ez a vízszintes irányú gyorsulása veszélyezteti, mivel ezek ún. nyírófeszültségeket hoznak létre a teherhordó szerkezetekben. Minél merevebb, keményebb anyagból épült egy ház, ez a nyírófeszültség annál több törést okoz a szerkezetében. Ezzel összefüggésben az sem mindegy, hogy mekkora a rezgés frekvenciája (ez az esetek többségében 0 és 15 Hz között van).  A különféle anyagokból készült házaknak ugyanis szintén van egy jellemző frekvenciájuk, tehát rezgéstartományuk, amellyel a külső hatásokra reagálnak. Ha az épület sajátfrekvenciája megegyezik a földrengéshullámokéval, akkor nagy baj van, mert a kettő egymást fogja erősíteni. A rezonancia felfokozódik és generálódik (mindenre ki fog terjedni), és akkora rezgés-amplitúdóhoz (kilengésekhez) vezet, amekkorát már a ház szerkezete nem tud korrigálni. Ilyenkor a házak kártyavárként is összeomolhatnak, akár néhány perc alatt. Fokozhatja a bajt, ha a házak túl puha talajra épültek, vagy ha az építőanyagaikból kispórolták a megfelelő anyagokat – például túl sok homokot kevertek bele a betonelemekbe, a megfelelő arányú cement helyett. De ugyancsak gondot jelenthet, ha az egyébként jó szerkezetű épületeken belül utólag túl sok átalakítást hajtottak végre: fontos falakat vettek ki vagy túl sok elválasztófalat építettek be, esetleg felelőtlen módon húztak fel újabb emeleteket, és mindezzel túlterhelték az épületet. Ilyenkor egy-egy földrengés az olyan házakban is aránytalanul nagy károkat okozhat, amelyek egyébként kiállták volna a rengéseket.

Mi a két, legfontosabb szempont?
A földrengésálló házak tervezésénél két aranyszabályt kell betartani:

  • Úgy kell kialakítani az épület talapzatát, hogy az biztosítani tudja a rengéshullámok egyenletes eloszlását az épületen. Az ehhez alkalmazott technikákat földrengés-szigetelésnek hívják. A talapzatot és az alapozást nem szabad egybeépíteni, mert csak így lehet elkerülni, hogy a rezgések közvetlenül átkerüljenek a ház szerkezetére. Gyakori, hogy a szeizmikus energia elnyelését a talapzatba beépített acélszerkezet biztosítja, de az sem ritka, hogy speciális cölöpöket építenek be, amelyeket gerendákkal vagy lemez alappal kötnek össze.
  • A házakat rugalmas szerkezettel kell megépíteni.
Átadás előtt ilyen földrengés teszteken mennek keresztül a házak, a veszélyeztetett területeken. 

Antal Örs szakíró egy tanulmányában leírja, hogy a rugalmas és könnyűszerkezetű házak múltja a 15-dik századig is visszavezethető. A Föld szeizmikusan legaktívabb térségében, a Csendes-óceán partjainál ugyanis a Fülöp-szigeteken már ekkortól megfigyelték, hogy milyen típusú házak állják ki a rengéseket, és tudatosan ezeket részesítették előnyben. A helyiek által bahay-na-nipa-nak vagy bahay kubo-nak nevezett kunyhóknak egy légterük volt, rugalmas bambuszból épültek, és ami a legfontosabb: nádból készült tetejüket egy dúc-szerkezet tartotta. Ez a szerkezet függetlenítette a tetőt a falaktól, ami azt jelentette, hogy földrengés idején a ház rugalmasan követhette a hullámok keltette ingásokat. Később, amikor az építkezés korszerűsödése során már masszívabb fagerendákkal megerősített és cseréptetővel fedett házakat is felhúztak, ezt a tetőépítési elvet változatlanul megtartották és ezzel jelentősen csökkenteni tudták a károkat. A modern építészet ugyancsak követi ezt a technológiát, s a világon mindenütt a könnyű acélszerkezetes technológiát alkalmazzák, a rengésálló épületekhez. Emellett a földrengésektől veszélyeztetett területeken az építkezésekhez alapvetően fát és acélt használnak fel, mert ezek, rugalmas anyagokként sokkal jobban ellenállnak a rengéseknek, mint a merevebb tégla vagy beton.

Egy magyar sportoló szerepe a rengésbiztos építkezésben
Amerikában a földrengésbiztos házak nagy részét egy egykori, magyar vízilabda bajnoknak, Tarics Sándornak köszönhetik. Ő dolgozta ki ugyanis, már amerikai mérnökként azt a szabadalmat, amelynek a lényege, hogy az épületeket ruganyos alapra, gumis-fémes pogácsákra helyezik rá. Az ötletet nem egyéb, mint a dobostorta réteges szerkezete és felépítése adta. Ez az édesség ugyanis egy laza piskótalapon nyugszik, és a lágy, krémes részeit a továbbiakban is piskótalapok választják el egymástól. A teteje, amely olvasztott majd megdermedt (karamellizált) cukorból áll, ugyancsak lazán kötődik az alatta lévő laphoz. Tarics bizonyára többször is kitapasztalta egy-egy cukrászdában, hogy a tortája akkor sem omlik össze, ha a pincér a felszolgálása közben esetleg megbotlik valamiben, és a tálcája zökken egyet. Tervezőmérnökként tehát ezt a szerkezetet követte, tudván, hogy amikor rázkódások érik a házat, a réteges szerkezet elnyeli a szeizmikus hullámokat. Koncepcióját fényesen visszaigazolta, hogy amikor az első, általa tervezett házat felépítették, nemsokára épp egy négyes erősségű földrengés tört ki a Szent András törésvonal mentén, Los Angeles egy részén, San Bernardinóban. A környéken mindenütt nagy volt a rombolás, de az ő tervei alapján épült ház épen maradt. Ezután a Golden Gate hídhoz vezető utakat is ezzel a technológiával építették.

Egy kép a múlt század elejéről: a gimnáziumi bajnokcsapat, amelyben Tarics Sándor  is játszott. A későbbi, jelentős szabadalmakat kidolgozó mérnököt itt még kamaszként látjuk: ő  jobbról a harmadik.

A ma 102 éves Tarics Sándorral egyébként nemrég az Index készített interjút. Ebből és egyéb életrajzi leírásokból kiderül, hogy a legendás Komjádi Béla jóvoltából lett sportoló: az úszóbajnok figyelt föl rá és vette be a vízilabda csapatba, ahol számtalan győzelemhez járult hozzá. A háború és a három évre rá bekövetkező diktatórikus állapotok azonban az ő életét is megváltoztatták. Tarics, aki a sportolás mellett mérnöknek is tanult, még a háború előtt megpályázott egy amerikai ösztöndíjat (Jeremiah Smith ösztöndíj), amelyet tehetséges, fiatal mérnököknek ajánlottak fel. Megkapta a lehetőséget, így egy időt már a harmincas évek végén eltöltött az USA-ban. Később pedig, 1948-ban, amikor a Rákosi-rendszer sok értelmiségi számára veszélyt jelentett, újraélesztette a kinti kapcsolatait, és egy meghívásra végképp elhagyta az országot. Mivel a háború miatt két olimpia is kimaradt az életében, letett a sportolói szakmáról és mérnökként dolgozott tovább. Mint látjuk, a lehető legnagyobb haszonnal. Hiszen aki földrengésálló házakat tervez, az természetesen nemcsak a tárgyak megőrzéséhez járul hozzá, hanem rengeteg ember életének megóvásához is.

 

Lévai Júlia

 
Nyomtatóbarát verzió
Küldd tovább ezt a cikket barátodnak, ismerősödnek
Ajánld a Mi MICSODA Klubot barátodnak, ismerősödnek

Kapcsolat | Impresszum