Comportarea caselor la cutremur: De ce casele din lemn sunt foarte rezistente la seism
Să ieși afară în timpul unui cutremur este unul dintre cele mai periculoase lucruri pe care le poți face. Prin urmare, locul în care te afli în momentul activității seismice este foarte important și trebuie să fie suficient de rezistent încât să te protejeze.
În condițiile în care România se află într-o zonă cu risc seismic mare, vom vorbi în cele ce urmează despre comportarea caselor la cutremur, precum și despre aspectele care fac din casele din lemn unele dintre cele mai rezistente structuri în timpul unui astfel de eveniment.
Informații generale despre cutremure
În funcție de sursă, cutremurele se împart în două categorii: de origine vulcanică și de origine tectonică.
Cele mai frecvente sunt cele de origine tectonică și sunt datorate mișcării plăcilor tectonice care duc la modificări structurale importante ale scoarței terestre. Energia pe care acestea o eliberează se extinde pe zone întinse de la suprafața terestră, astfel că le resimțim și noi.
Magnitudinea cutremurului se măsoară cel mai adesea prin scara Richter, care este un indicator al energiei din epicentru, adică locul unde acesta se produce. O altă unitate de măsură, mai puțin folosită, este scara Mercalli.
Impactul pe care un cutremur îl poate avea asupra unei clădiri depinde nu doar de magnitudine, ci și de alte aspecte precum distanța față de epicentru, geologia și topografia locului, tipul solului și durata seismului.
România este o țară cu potențial seismic ridicat
România este unul dintre statele membre ale Uniunii Europene cele mai vulnerabile la cutremure – asta pentru că mai mult de 75% din populație trăiește în zone cu risc seismic ridicat.
Din punct de vedere statistic, în România, cutremure cu magnitudinea de 6 grade se produc din 10 în 10 ani, de 7 grade la fiecare 33 ani, iar cele cu magnitudinea de peste 7,5 grade, la fiecare 80 de ani. Ultimul seism de peste 7 grade (7,1 grade pe scara Richter) a fost pe 30 august 1986.
Asta nu înseamnă că activitatea seismică nu există în restul timpului. Ba din contră. În perioada 2000-2020 s-au înregistrat peste 14.500 de cutremure. Ce-i drept, marea majoritatea au fost de o intensitate mică, adică sub 2,5 grade pe scara Richter.
Pe teritoriul României, zona seismogenă cu cel mai ridicat potenţial distructiv este situată în litosfera subcrustală, la curbura Carpaţilor Orientali – cunoscută mai degrabă sub denumirea de regiunea Vrancea (semnalată cu roșu pe harta de mai jos, impactul în împrejurimi fiind evidențiat cu portocaliu și galben).
Mai sunt și alte regiuni de importanţă locală pentru hazardul seismic, semnalate cu verde:
Cutremurul și impactul asupra clădirilor
Din punct de vedere structural, clădirile sunt cel mai afectate de forțele orizontale create de cutremur. Cel mai mare pericol constă în căderea pereților spre exterior și, pe cale de consecință, prăbușirea tavanului. Astfel, clădirile rezistente la seism trebuie realizate în așa fel încât să se evite acest pericol.
Casele trebuiesc construite în conformitate cu toate standardele naționale și europene din domeniu (lista completă o găsiți aici), cel mai important fiind codul de proiectare P 100-1/2013, care este „biblia” inginerilor structuriști/proiectanți, ce cuprinde toate elementele de care trebuie să se țină cont în proiectarea și realizarea construcțiilor ca să reziste la cutremure.
Și că tot veni vorba, ce face un inginer structurist? Realizează documentația tehnică, proiectul tehnic, detaliile de execuție și caietele de sarcini ale unei construcții, în vederea obținerii autorizației de construire și a execuției acesteia. De asemenea, stabilește sarcinile de încărcare a structurilor, efectuează calcule statice și dinamice, concepe structura de rezistență.
Astfel, la proiectarea structurii de rezistență aferentă unui imobil, un inginer structurist urmărește îndeplinirea condițiilor de siguranță (rezistență, stabilitate, durabilitate) atât la acțiuni gravitaționale, cât și la acțiuni seismice, prin respectarea normativelor în vigoare.
Răspunsul unei construcții la acțiunea seismică poate fi estimat doar prin intermediul unui calcul detaliat, în care inginerul structurist optimizează dimensiunile și poziționarea elementelor structurale.
Rezistența la cutremur a caselor pe structură din lemn
Casele pe structură din lemn de tip timberframe sunt rezistente la cutremure, în primul rând datorităurmătoarelor caracteristici ale materiei prime:
Flexibilitate: capacitatea lemnului de a rezista la sarcini mari pentru perioade scurte de timp și de a-și păstra elasticitatea este un avantaj în timpul unui cutremur.
Greutate: în timpul unui cutremur, mișcarea e ca atunci când te afli în mașină și pleci brusc de pe loc –astfel, cu cât structura este mai grea, cu atât distrugerile sunt mai mari. Casele cu structură din lemn sunt de regulă de 3-4 ori mai ușoare, reducând astfel forțele seismice inerțiale.
Maleabilitate: spre deosebire de alte materiale folosite în construcții, lemnul are capacitatea de a rezista fără a se deteriora în momentul în care asupra lui acționează forțe laterale, cum se întâmplă în cazul unui seism.
Rezistență: lemnul nu e doar maleabil, ci și rezistent, adică nu poate fi distrus foarte ușor.
Distribuția forțelor este mai avantajoasă: prin însăși structura acestui tip de clădiri, ele permit descărcarea forțelor în așa fel încât devin extrem de rezistente la forță seismică.
Aceste plăci au rol structural, fiind foarte rezistente, deoarece „țin” casa la cutremur, per ansamblu. Mai mult, punctele de prindere sunt calculate astfel încât plăcile de OSB să facă corp comun cu cadrul și să nu existe nici cel mai mic risc de flambare (curbare).
Casele Dimmer, realizate pe structură de lemn de tip timberframe, mai au un avantaj suplimentar, care le fac să fie rezistente la cutremur: placarea cu OSB.
