Os cientistas da EPFL desenvolveram um novo método para avaliar a segurança de edifícios após um terremoto, ajudando os residentes a voltar para suas casas mais rapidamente. Crédito:Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
Decidir quando é seguro para os residentes de um prédio voltarem depois de um terremoto é um grande desafio e responsabilidade para os engenheiros civis. Eles não só precisam avaliar se o prédio pode desabar, mas também se poderia resistir a tremores secundários da mesma magnitude. A boa notícia é que algumas pesquisas promissoras estão sendo realizadas neste campo.
Cientistas do Laboratório de Mecânica e Computação Aplicada (IMAC) da EPFL descobriram um novo método que pode aumentar a precisão desses tipos de avaliações. Baseia-se em medições das vibrações ambientais de um edifício, e pode ser usado para aprimorar os métodos existentes e acelerar o processo de determinação de quais estruturas são muito frágeis para se viver. O estudo - por Yves Reuland (autor principal), Pierino Lestuzzi e Ian F.C. Smith - aparece na edição de janeiro da Dinâmica do solo e engenharia sísmica .
"Nosso artigo mostra que podemos alavancar a tecnologia existente de novas maneiras. Pegamos sistemas que já são usados para medir a condição de pontes, e os aplicou à avaliação de edifícios danificados por um terremoto, "diz Lestuzzi, um cientista sênior do IMAC. "O outro aspecto novo do nosso método é que não precisamos saber a linha de base - isto é, pré-terremoto - condição de um edifício para realizar a avaliação. "Isso é importante porque os edifícios geralmente não são equipados com sensores que medem continuamente seu comportamento estrutural. Após um terremoto, os engenheiros precisam diagnosticar as condições de um prédio de maneira muito semelhante a um médico que faz o diagnóstico de um paciente sem conhecer seu histórico médico.
Avaliação visual
Yves Reuland monitora as gravações feitas por um sismógrafo. Crédito:A. Herzog, EPFL
Atualmente, os engenheiros realizam esse diagnóstico por meio de uma avaliação visual realizada de acordo com um formulário de avaliação desenvolvido por pesquisadores italianos. Esta abordagem provou ser altamente eficaz após os dois grandes terremotos no centro da Itália em 2009 e 2016. Mas, embora uma avaliação visual seja essencial para detectar os danos causados a um edifício, leva muito tempo para ser concluído - cerca de 2 a 3 horas por prédio - e é bastante complicado e subjetivo. E não elimina a incerteza sobre se um edifício pode resistir a tremores secundários. Daí o novo método desenvolvido no IMAC.
Com o novo método, engenheiros registram as vibrações ambientais de um edifício (como as criadas pelo vento ou pela atividade humana, como o tráfego rodoviário) com um sismógrafo portátil; isso envolve a colocação de três ou quatro sensores em diferentes pontos do prédio e a medição das vibrações por meia hora - da mesma forma que um médico ouve os batimentos cardíacos de um paciente com um estetoscópio.
Dados quantitativos para decisões rápidas
As gravações são então processadas para separar os sinais resultantes de mudanças na estrutura do edifício de sinais devido às condições meteorológicas, ruído ambiente ou idade do edifício. Os resultados são inseridos em um modelo de computador para prever a capacidade do edifício de resistir a outro terremoto. Os cientistas do IMAC estimam que as previsões de seu modelo são 50-100% precisas. Os engenheiros podem então combinar esses dados quantitativos com os resultados de sua avaliação visual. "A combinação dessas duas abordagens reduz a incerteza quanto à possibilidade de ocupação de um edifício. Mas nosso modelo precisa ser mais desenvolvido antes de ser adotado em grande escala, "diz Reuland, pesquisador pós-doutorado no IMAC.
De acordo com Lestuzzi, o método IMAC já pode ser usado para avaliar edifícios na borda externa de áreas afetadas pelo terremoto, para que os residentes possam saber rapidamente quando é seguro voltar para suas casas.