Um par de estruturas modelo em escala submetidas a condições simuladas de tempestade em um laboratório da Oregon State University responderam como verdadeiras casas de madeira durante os recentes furacões, sugerir edifícios modelo pode fornecer informações de projeto importantes para áreas baixas vulneráveis ​​a tempestades e ondas grandes.

"Queríamos estabelecer uma maneira de construir espécimes de estrutura de madeira em escala que se comportassem, e, finalmente, falhar, sob carga de ondas, como observamos em suas contrapartes em grande escala, "disse Sean Duncan, que conduziu o estudo como assistente de pesquisa de pós-graduação no Oregon State College of Engineering. "E também decidimos desenvolver uma equação que pudesse prever a distribuição da pressão de elevação em estruturas elevadas. Fomos capazes de atingir esses dois objetivos."

Uma das estruturas modelo foi elevada - construída de forma que as áreas de estar fossem suspensas - e a outra estava "no nível, "ou no solo. Como os pesquisadores esperavam, o modelo no nível do solo não suportava níveis de água tão altos quanto o elevado, e ambos sofreram danos de forma consistente com o que foi visto em estruturas residenciais reais durante o furacão Sandy em 2012 e o furacão Ike em 2008.

A pesquisa de Duncan, Colegas da OSU, Dan Cox, Andre Barbosa e Pedro Lomonaco e colaboradores da University of Hawaii e da University of California, Berkeley, também mostrou que um método de sensoriamento remoto conhecido como LiDAR pode rastrear a progressão dos danos dos modelos à medida que as ondas e as tempestades aumentam de intensidade.

Os modelos foram construídos em uma escala de um sexto, com força e rigidez a par de residências reais, como as atingidas pelo furacão Sandy em Ortley Beach, Nova Jersey, e pelo furacão Ike na península de Bolívar, no Texas. Cada uma dessas tempestades causou grandes danos, que focou maior atenção na vulnerabilidade das comunidades costeiras a ondas e tempestades, e em aprender mais sobre como projetar e construir casas resistentes a tempestades, Disse Duncan.

"As populações nesses tipos de comunidades estão aumentando, e assim são os níveis do mar, "disse Duncan, agora é um engenheiro naval e portuário da WSP U.S. na Federal Way, Washington. "Isso significa que o risco associado a furacões também está aumentando, especialmente porque as pesquisas indicam que os furacões estão aumentando de intensidade e continuarão aumentando. É por isso que é tão importante entender as forças que essas tempestades geram e como as estruturas costeiras respondem, portanto, os planejadores e a indústria da construção podem trabalhar juntos para mitigar os danos potenciais desses, muito provavelmente, tempestades muito potentes. "

Colocado em uma linha costeira simulada na Bacia de Ondas Direcionais na O.H. Laboratório de Pesquisa Hinsdale Wave, os modelos experimentaram ondas e profundidades de água que replicam as condições do furacão Sandy. A bacia tem 48,8 metros de comprimento, 26,5 metros de largura e pouco mais de 2 metros de profundidade, e vários instrumentos mediram as cargas hidrodinâmicas.

As forças verticais no espécime elevado mostraram se correlacionar com a altura da onda, entreferro e profundidade da água, Duncan disse, com as forças atingindo o pico nas águas mais profundas na submersão máxima.

"A pressão de elevação também é afetada por como e onde as ondas quebram, "ele disse." Ondas que quebraram direto nos espécimes geralmente causaram forças verticais maiores. E a equação preditiva que desenvolvemos, com base na altura da onda e entreferro, é válido para uma gama de proporções de comprimento de estrutura para comprimento de onda, alturas de ondas, lacunas de ar e profundidades de água. "

O entreferro se refere à elevação da parte inferior do membro horizontal mais baixo, ou LHM, de uma estrutura elevada em relação ao nível de água parada.

As descobertas foram publicadas em Engenharia Costeira , e a pesquisa foi apoiada pelo Departamento de Segurança Interna e pela National Science Foundation.