Considerente seismice atunci când construim o casă
O casă, o structură, trebuie să fie verificată înainte de construcţie de un inginer structurist, iar inginerul trebuie să-şi cunoască foarte bine meseria, iar pentru asta beneficiarul trebuie sa cunoască la rândul lui anumite lucruri înainte de a se trece la realizarea proiectului dorit.
Din păcate nu toţi inginerii structurişti îşi cunosc meseria aşa cum ar trebui şi apar situaţii în care proiectarea unei structuri poate fi îndoielnică ceea ce este inacceptabil pentru acest domeniu.
Ţinând cont de situaţia nefavorabilă menţionată, în care structuristul îţi dimensionează partea structurală a casei tale într-un excel fără să măsoare sau să poată măcar calcula pe foaie un rezultat, apar două posibilităţi:
- o clădire supradimensionată pentru necesităţile beneficiarului. Supradimensionare pe care o plăteşte beneficiarul;
- construcţie neadecvată cu posibilitatea ca structura să nu aibă rezistenţa la inundaţie, explozie de gaze în bucătărie, supraîncărcare cu zăpadă sau cel mai neplăcut, la cutremur.
Există şi posibilitatea când structuristul „o nimereşte”, dar în acest domeniu sunt aşa de multe lucruri care trebuie luate în considerare încât este prea rar şi prea riscant ca o „nimereală” de genul ăsta să fie luată în considerare şi să nu aibă efecte negative.
Deci, mare atenţie la inginerul structurist. În cazul unui arhitect fără gust sau nepregătit, lucrurile se văd repede, pe când la structurist se vede abia când este prea târziu.
Întorcându-ne la cutremure, trebuie să încep cu începutul. Nu orice cutremur se poate întâmpla oriunde, ci doar unele de o anumită intensitate şi de un anumit TIP. Tipul nu prea se aude la TV, ci doar intensitatea, însă intensitatea este o chestie relativă care nu poate fi înţeleasă pe deplin. Astfel se impun anumite clarificări.
Aceasta este harta seismică a României. Zalău, Cluj-Napoca, Bistriţa, Deva, Alba Iulia reprezinţă cea mai puţin afectată zonă din România, pentru că are 0,10g (g-ul sau g mic este constanta acceleraţiei gravitaţionale), iar zone precum Focşani, Buzău sunt cele mai afectate zone cu 0,35g – 0,40g. Ce înseamnă asta?
Forţa gravitaţională este forţa care acţionează asupra corpului nostru şi ne trage în jos, această forţă depinde de două mărimi, de masă (adică greutatea noastră în Kg) şi de acceleraţia gravitaţională (g-ul mic de mai devreme). Dacă te îngraşi gravitaţia te trage mai tare în jos, cu toţii ştim lucrul ăsta, însă dacă te urci întru-un lift, şi liftul începe să se ducă în sus te simţi mai greu, însă fără să însemne că dintr-odată te-ai îngrăşat. În lift acceleraţia gravitaţională s-a schimbat pentru că la acceleraţia gravitaţională s-a mai adăugat şi gravitaţia liftului.
Să vedem ce înseamnă 0,10g şi ce înseamnă 0,35g.
0,10g
Dacă tu ai avea greutatea de 100 Kg, iar un cutremur te-ar prinde în plină stradă pe beton stând drept cu picioarele întinse (nu ne vom folosi de elasticitatea încheieturilor de la picioare), la 0,08g corpul tău se va simţi mai greu pentru 2-3-10 secunde, adică dintr-odată o să simţi ca şi cum ai avea 110 Kg, peste 3 secunde ai avea 100 Kg din nou iar peste încă 3 secunde o să ai, 95 Kg, că după ce ai accelerat în sus, trebuie să şi cobori (efectul opus urcatului cu liftul). Probabil că nu vom cădea la pământ din prima însă oricum ar fi o experienţă destul de bulversantă să simţi aşa ceva.
0,35g
Aceasta este o acceleraţie gravitaţională mare, adică dacă tu ai avea greutatea de 100 Kg, iar un cutremur te-ar prinde în plină stradă pe beton stând drept cu picioarele întinse (nu ne vom folosi de elasticitatea încheieturilor de la picioare), la 0,35g corpul tău se va simţi mai greu cu 35 de Kg, adică dintr-odată o să simţi ca şi cum ai avea 135 Kg, peste 3 secunde ai avea 100 Kg din nou iar peste încă 3 secunde o să ai, 70 Kg. Această percepţie de schimbare în greutate te poate face să vomiţi sau să îţi pierzi echilibrul cu totul şi să stai jos.
Observație: Un lucru bine de ştiut este că toată descrierea de mai sus se aplică omului, o fiinţă cu corp moale, adaptabilă şi dinamică (adică se poate mişca după cutremur pentru a menţine echilibrul). Un perete nu se poate adapta, nici nu poate să se mişte în direcţia opusă ca să-şi păstreze echilibrul. Clădirile sunt făcute din materiale casante, rigide, neadaptabile (neschimbătoare) şi grele. Însă ele sunt foarte dure, fiind capabile să suporte forţele astea dacă sunt bine proiectate.
Mai devreme menţionam tipul de cutremur, iar până acum am vorbit despre forţa de gravitaţie care se modifică pe direcţia verticală, adică de jos în sus şi de sus în jos. Acum trebuie să vorbim despre a doilea aspect al cutremurului la fel de important, forţele laterale cu care terenul împinge în clădire.
Forţa asta laterală poate fi combătută cu contravântuiri, însă până a vă arăta ce înseamnă o contravântuire trebuie să înţelegeţi că mărindu-se încărcarea unei case se măreşte forţa de inerţie şi astfel o clădire tinde să se autodistrugă într-un cutremur cu forţe laterale mari.
S-ar putea să existe impresia că îngroşând zidurile casei rezolvaţi problema cutremurului însă lucrurile nu sunt deloc adevărate, fundaţia trebuie să fie capabilă să susţină aceste ziduri, pământul trebuie să fie capabil să susţină zidurile, fundaţia, încărcarea din zăpadă, încărcările temporare şi permanente din imobil, iar cu cât îngroşaţi zidurile cu atât creşteţi preţul construcţiei, al fundaţiei, al manoperei, al transportului, etc. fără a rezolva mare lucru din punct de vedere structural în faţa cutremurului.
În concluzie, avem nevoie de o structură destul de rezistentă cât să poată face faţă pe verticală la unele încărcări EXTRAORDINARE, şi trebuie să determinăm în funcţie de locul în care se va construi, şi trebuie să ne asigurăm că avem contravântuiri sau pereţi laţi de sus până jos şi să încercăm să nu încărcăm prea mult structura.
