É comum nas áreas costeiras e nas planícies aluviais dos EUA levantar casas para manter as áreas de convivência secas caso a água suba. Contudo, Casas móveis e de madeira a poucos metros do solo podem ser muito mais suscetíveis aos ventos que exercem força por baixo e aumentam a força das cargas nas paredes e tetos - uma possibilidade que tem sido pouco estudada, até agora.

Hoje, um pesquisador da Universidade de Kansas está investigando edifícios residenciais elevados após o impacto do furacão Michael no pântano da Flórida, onde as velocidades do vento registradas alcançaram e excederam as cargas de vento projetadas ao longo da costa.

Elaina Sutley, professor assistente de civil, engenharia ambiental e arquitetônica na KU, está realizando o trabalho com novos $ 45, Subsídio 000 RAPID da National Science Foundation.

"O furacão Michael atingiu a costa em 10 de outubro, com velocidades do vento dentro de algumas milhas por hora de uma Categoria 5, e impactou o panhandle da Flórida, "ela disse." Este foi o furacão mais poderoso que afetou aquela parte da Flórida já registrado e um dos mais poderosos da história - Andrew foi a comparação mais próxima em 1992. Com a doação RAPID, propusemos coletar dados sobre dois tópicos. O primeiro era uma habitação elevada de madeira e a segunda era uma habitação alta manufaturada - mais comumente conhecida como 'casas móveis'. "

Sutley disse que edifícios residenciais elevados são governados por uma colcha de retalhos de códigos de construção, incluindo ASCE 7, as cargas mínimas de projeto da Sociedade Americana de Engenheiros Civis para edifícios.

"Para estruturas de madeira elevadas, no ASCE 7 não há nada que explique o fato de que eles são elevados em vez de ter quatro paredes no solo, com o ar fluindo por baixo que pode alterar as pressões nas paredes e telhados, "ela disse." Então, estávamos examinando especificamente a pressão do vento na parte inferior exposta dos pisos e qualquer coisa que pudesse influenciar a pressão nas superfícies das paredes. Também queríamos ver se há falhas por fadiga de componentes nas casas móveis. Muitas casas móveis são projetadas para cargas eólicas da década de 1980, então houve 40 anos de atualizações sem padrões de design. Queríamos ver como eles estão se saindo e fazer algumas avaliações qualitativas e quantitativas. Achamos que alguns componentes podem falhar primeiro por fadiga, levando a uma falha catastrófica do sistema. "

Com base no trabalho experimental em andamento, Sutley e sua equipe identificaram que os danos causados ​​pelo vento podem ser maiores em habitações fixas permanentemente elevadas entre 3 e 7 pés em comparação com habitações elevadas a menos de 3 e mais de 7 pés. Para realizar uma avaliação, apenas alguns dias depois que o vento parou de soprar, a pesquisadora KU e sua equipe chegaram ao Pântano da Flórida.

De acordo com Sutley, realizar pesquisas em uma zona de desastre onde tantas pessoas recentemente perderam suas casas não foi fácil.

"Este não foi o primeiro local de desastre que visitei, mas era importante passar algum tempo refletindo sobre o que estávamos vendo, "disse ela." Foi a primeira vez que a minha aluna viu algo assim, e ele teve que parar algumas vezes para absorver tudo. Estávamos perto de algumas pessoas que tinham acabado de voltar para casa para ver o que tinha acontecido, e era difícil para eles formar frases completas. Eles ficavam perturbados ao ver o que estava acontecendo - às vezes, começavam a chorar. Não estávamos entrevistando-os, estávamos perguntando apropriadamente se poderíamos olhar sua propriedade, mas era nosso dever ouvi-los se eles tivessem algo que quisessem compartilhar, embora não estivéssemos usando isso como dados para nossa pesquisa. "

Sutley e seus colegas pesquisaram habitações danificadas, tirando fotos e gravando dados em seus smartphones. A equipe queria registrar os danos aos componentes estruturais e não estruturais, que geralmente começa com sistemas de sarjeta, pregos e rodapés de cobertura e revestimento de parede, que pode se cansar e falhar sob cargas de furacões, em seguida, caem em uma falha catastrófica por meio de vulnerabilidades criadas nos sistemas de parede e telhado por essas falhas por fadiga.

"Tiramos fotos de cada canteiro de obras que podíamos acessar, diminuiu o zoom para que você pudesse ver todo o lado, "disse ela. Depois de verificar a segurança, ela disse, "Em seguida, queríamos olhar embaixo, onde a fundação está exposta, para obter fotos bem de perto do que estava acontecendo sob as estruturas. Queríamos ver se as âncoras ou as configurações de concreto e estaca estavam danificadas, e olhar para as conexões do telhado à parede, anexos de varanda, anexos de garagem e componentes de envelope de construção que podem estar sujeitos a carregamento - e tiramos fotos de qualquer dano. Também usamos um aplicativo para smartphone, Aplicativo Survey123 da ESRI baseado em ArcGIS. Elaborei uma pesquisa para coletar informações específicas, e o aplicativo puxou as geocoordenadas, e a data e hora. "

Esses dados de campo serão usados ​​para validar a pesquisa experimental e analítica que Sutley e sua equipe estão realizando para avançar o estado de conhecimento sobre o comportamento estrutural, pressões do vento, e comportamento de componente e modos de falha para invólucros elevados construídos e manufaturados no local. Os dados coletados serão analisados ​​e categorizados por níveis de danos, em seguida, mapeado com a velocidade do vento e altura de onda para compreender os efeitos da velocidade e direção do vento sobre os danos para os tipos e elevações de edifícios considerados. Avançar, imagens e dados de pesquisa serão armazenados no DesignSafe-CI, em seguida, disponibilizado para a comunidade mais ampla de pesquisa e engenharia.

Sutley esperava que a pesquisa pudesse ajudar a informar os padrões, especialmente em áreas vulneráveis.

"Seria ótimo para construir códigos e tomadores de decisão locais que os determinam, "disse ela." Na Flórida, a indústria de casas móveis e os residentes de casas pré-fabricadas também poderiam se beneficiar com os dados. O setor de seguros também deve prestar atenção - é muito importante para eles. "

Por último, Sutley sugeriu que os residentes de casas móveis fariam bem em proteger suas propriedades com algumas medidas de segurança que podem fazer a diferença em ventos fortes.

"Uma das coisas que eles podem fazer é verificar a ancoragem, "ela disse." Como as casas são fixadas no chão? Carolina do Norte e Carolina do Sul, Flórida e Califórnia têm programas importantes para subsidiar o custo de âncoras terrestres especializadas, e os vimos em quase todas as casas pré-fabricadas na Flórida. Então, a primeira coisa é verificar se ele está conectado ao solo. Se for apenas em blocos de concreto, é provável que caia com ventos moderados. A segunda coisa seria proteger os anexos. Muitas vezes, existem varandas ou anexos de garagem, e estes estão mal conectados ao solo, bem como fracamente conectados à estrutura principal. Uma vez removido da casa real, ele cria vulnerabilidade porque está arrancando parte do envelope externo do prédio. Em terceiro lugar, é muito mais caro quando você começa a adicionar revestimento ou tiras de metal à própria estrutura - mas é um tipo importante de retrofit a ser considerado para obter um desempenho significativamente melhor. "