Kas ir seismiskais dizains?

Seismiskais dizains ir īpaša arhitektūras joma, kas veltīta ēku, tiltu un ceļu strukturālai analīzei, lai padarītu tās izturīgas pret zemestrīcēm un citām seismiskām aktivitātēm. Tās ētiskais mērķis ir šo būvju iemītnieku un lietotāju aizsardzība. Zemestrīces laikā neveselīgas struktūras, visticamāk, sabruks un nodarīs bojājumus. Spēcīgi urbanizētās teritorijas kļūst nāvējošākas, jo ir liels būvju blīvums un pastāv strukturālas sabrukšanas draudi. Šajā ziņā struktūras var uzskatīt par tādām, kas palielina jebkādas seismiskas aktivitātes radītās briesmas un palielina risku dzīvībai.

Seismiskajā projektēšanā jāņem vērā dažādie efekti, ko rada zemestrīces izraisītā zemes kustība. Ilgums, stiprums un ātrums ir seismiskās analīzes faktori, kas jāmēra arhitektiem, un katrai zemestrīcei ir savs unikāls apdraudējums. Tomēr kopējais elements konstrukciju pārvietošanā zemestrīču kustībā ir seismiskā spēka pārnešana pašās konstrukcijās, kas ir iemesls, kāpēc struktūras tiek iznīcinātas. Zemes kustība konstrukcijās rada to, ko sauc par inerces spēku; jo lielāka ir konstrukcijas masa, jo lielāks ir šis inerces spēks un līdz ar to arī iznīcināšanas iespējamība. Galvenais kļūst par to, kā struktūras var absorbēt šos spēkus, lai samazinātu bojājumus, nevis tos iznīcinātu.

Viena no seismiskās projektēšanas pieejām ir radīt vieglākas konstrukcijas, ņemot vērā korelāciju starp konstrukcijas masu un inerciālo spēku. Materiālu izvēle ir ļoti svarīga procesam, lai samazinātu masu; tomēr seismiskajam projektētājam, izvēloties materiālu, ir jāzina arī vietējie būvnormatīvi un prasības. Šiem materiāliem jābūt arī labiem absorbcijas rādītājiem. Šādi materiāli ir elastīgi un spēj kustēties ar zemestrīces spēku un izkliedēt tās ietekmi. Materiāli ar labu absorbcijas pakāpi ir koks; tērauda rāmji; un armētas sienas, piemēram, betons vai mūris, savukārt betona karkasi tiek uzskatīti par sliktiem absorbētājiem.

Izgatavojamās konstrukcijas veids noteiks arī prasības veiksmīgai seismiskajai projektēšanai. Ēkas ir vairāk pakļautas bojājumiem nekā ceļi, jo seismiskais spēks koncentrējas blīvākā formā. Projektējot ēkas, arhitektam ir jāaprēķina vienāds masas sadalījums, lai nodrošinātu, ka konstrukcijai ir centrs. Šis centrs apstiprina, ka konstrukcija ir iezemēta. Nevienmērīgs masas sadalījums zemestrīces gadījumā nozīmēs ēkas destabilizāciju.