אקדים ואומר שהידע של מהנדסי מבנים בתחום התכנון של מבנים לעמידות ברעידות אדמה התקדם מאד בעשורים האחרונים.
בענין זה ניתן היום לומר שהמין האנושי למד להתמודד עם אסון הטבע הקרוי "רעידת אדמה" בכל מה שקשור לעמידות מבנים.
יש מדינות בעולם שהן חלוצות בתחום זה. למשל: יפן וקליפורניה בארה"ב. אם נלמד למשל על אובדן חיי אדמה בקליפורניה במאה האחרונה נראה שמספר ההרוגים ירד בצורה דרמטית לאורך השנים.
גם מדינת ישראל התקדמה מאד בתחום זה בעשרים וחמש השנים האחרונות.
ברעידת האדמה מועברות תנודות ותאוצות הקרקע אל יסודות המבנה. המבנה כולו מתחיל לנוע ופעמים רבות אף משמש כ"מגבר תאוצות" כאשר התאוצות הפועלות על מסות המבנה המפוזרות לגובהו יתכן ותהינה גבוהות הרבה יותר מהתאוצות הפועלות על יסודותיו.
החוק השני של ניוטון קובע כי הכח המופעל על הגוף שווה למכפלת מסת הגוף בתאוצה שלו.
הנה כי כן ניתן לתאר את מצבו של המבנה המואץ בעת רעידת אדמה כגוף עליו פועלים כוחות אופקיים לגובהו.
באופן מקורב ניתן לפשט את התאור הזה ולומר כי בכל קומה של המבנה, במפלס תקרתו פועל עליו כח אופקי הפרופורציוני למסת הקומה ולתאוצתה ברגע נתון.
בהעדר תכנון נכון, כוחות אלו יגרמו לכשל המבנה אם על ידי היפוכו או על ידי כשל מקומי של רכיביו שיכול להביא בסופו של תהליך להתמוטטותו.
סרטון המדגים את הכוחות הפועלים על מבנה בזמן רעידת אדמה, ניתן לראות כוחות אופקיים ואת התנודות המועברות למבנה. באדיבות U.S. Geological Survey.
תכנון נכון כולל בניית רכיבים מיוחדים הנקראים "מערכת הקשחה לכוחות אופקיים" המסוגלים להעביר את הכוחות האופקיים אל הקרקע מבלי לגרום לנזקים חמורים ובכך להציל את חייהם של דיירי הבנין.
אלמנטים אלו יכולים להיות מבטון מזוין משיך (גרעיני הקשחה, קירות מצומדים, מסגרות). במבני פלדה ישנם אלמנטים אלו והם יהיו מפלדה (אם כי גם במבני פלדה הם יכולים להיות מבטון מזוין) בצורה של מסבכי פלדה מטיפוס "X", "K", "A" .
שמות מסבכי הפלדה המקשיחים נקראים כך בשל הדימיון בצורתם לאותיות האמורות. יש וההקשחה תתקבל באמצעות מסגרות פלדה.
בישראל קיים מאז שנות התשעים פתרון "היברידי" הקרוי "מרחבים מוגנים". מטרתם המקורית של המרחבים המוגנים היתה להגן בפני איום הטילים ארוכי הטווח. אולם מכיוון ששיטת הבנייה של המרחבים המוגנים היא בצורת "מגדל מרחבים" בו המרחבים בנויים זה מעל זה לגובה הבנין מסתבר שהם משמשים כאלמנטי הקשחה מעולים לכוחות האופקיים הפועלים על המבנה בעת רעידת אדמה – וכך מאז שנת 1991 (אז התחילה בניית המרחבים המוגנים בישראל), רמת העמידות של המבנים לרעידות אדמה בישראל עלתה פלאים.
ד"ר איתי לויתן, דוקטורנט, המחלקה להנדסת בניין, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
