Será que algum dia os edifícios serão verdadeiramente à prova de terremotos?
Foto de um edifício destruído no terremoto do Chile em 2010. Existe uma maneira de fazer edifícios à prova de terremotos? Veja mais fotos do terremoto. MARTIN BERNETTI/AFP/Getty Images Em fevereiro de 2010, um terremoto de magnitude 8,8 - tão poderoso que alterou o eixo da Terra e encurtou a duração de um único dia - causou a morte de mais de 700 pessoas no Chile [fonte:Than].
Por mais trágico que tenha sido, apenas um mês antes, um terremoto de magnitude 7,0 atingiu o Haiti e matou mais de 200 mil pessoas. Como poderia um terremoto menos poderoso matar mais pessoas?
Edifícios.
O Chile tem códigos de construção mais rigorosos do que o Haiti, bem como os meios financeiros para os seguir. O resultado? O Chile tem um maior número de edifícios resistentes a terremotos, e menos deles provavelmente desabarão sobre seus habitantes [fonte:Sutter].
Há uma grande diferença, no entanto, entre um sistema resistente a terremotos edifício construído para permanecer de pé, mesmo se danificado e à prova de terremotos edifício projetado para sobreviver ileso a eventos que abalam o solo. Um edifício resistente a terremotos é reforçado para não se transformar em escombros (o que permite a fuga das pessoas); uma estrutura à prova de terremotos possui recursos adicionais projetados para protegê-la durante deslocamentos laterais. Essa mudança é uma ocorrência comum durante terremotos porque as ondas e vibrações sísmicas fazem com que os edifícios balancem em ângulos crescentes até que falhem. Quanto mais alto o edifício, mais movimento seus andares superiores apresentarão durante um terremoto. Se o edifício começar a balançar em um movimento tão extremo que se dobre além de sua elasticidade, ele quebrará [fontes:Reid Steel, Structural Engineers Association of Northern California].
O princípio por trás dos edifícios à prova de terremotos é semelhante ao do salgueiro, uma variedade conhecida pela sua resiliência. Ventos fortes podem atingir a árvore, fazendo-a dobrar, mas raramente quebra. Os edifícios concebidos e construídos para serem à prova de terramotos seguem o exemplo da natureza.
O sucesso dos edifícios à prova de sismos reside na sua resiliência. É aí também que reside o desafio. Embora possamos seguir sugestões da natureza, os materiais de construção produzidos pelo homem comportam-se de forma diferente. As árvores dobram, os tijolos não.
Então, o que exatamente tornaria um edifício à prova de terremotos? Desde matérias-primas dotadas da capacidade de expansão e contração, até fundações que absorvem vibrações e teias de aranha da era espacial, tem havido um influxo de ideias destinadas a evitar o colapso de edifícios durante terremotos.
Mas implementá-los muitas vezes depende de dinheiro.
Conteúdo
Projetando um edifício à prova de terremotos
Edifícios à prova de terremotos em ação
Projetando um edifício à prova de terremotos
Muitas das estruturas existentes situadas ao longo de falhas geológicas propensas a terremotos não foram projetadas para resistir a tremores significativos no solo. Embora alguns tenham sido escorados com cascos reforçados ou estruturas internas reforçadas, a maioria não foi feita simplesmente por causa do custo.
No entanto, isso pode mudar. Em São Francisco, por exemplo, uma lei de 2013 exige que os proprietários adaptem edifícios de madeira com pelo menos três andares de altura, construídos antes de 1978. A cidade estima que poderia custar entre 60.000 e 130.000 dólares para reformar um edifício. Os proprietários de edifícios estão reclamando do preço, assim como alguns grupos de defesa dos direitos dos inquilinos que temem que os aluguéis aumentem à medida que os custos são repassados [fontes:Lin, City and County of San Francisco].
Os métodos tradicionais de reforço de um edifício baseavam-se no reforço das vigas e colunas e na construção das paredes com armações contraventadas. Mas os métodos mais recentes concentram-se nas fundações. Tomemos como exemplo o maior edifício seguro contra terremotos do mundo. No Aeroporto Sabiha Gökçen, em Istambul, um terminal de 185.806 metros quadrados (2 milhões de pés quadrados) funciona como um patim gigante. Em vez de ser amarrado ao solo com uma fundação tradicional, o terminal fica sobre mais de 300 rolamentos, conhecidos como isoladores , sobre o qual rolará durante um terremoto. Isto permite que o enorme edifício se mova como um todo durante um evento que abale o solo, em vez de ondular de forma irregular - e destrutiva. Essencialmente, os isoladores atuam como amortecedores enquanto a estrutura rola lentamente para frente e para trás, evitando danos durante terremotos de magnitude estimada em 8,0 [fonte:Madrigal].
Isolar a base de um edifício e depois dissipar a energia de um terremoto à medida que ela passa por baixo do edifício é fundamental na criação de edifícios à prova de terremotos. Além dos rolamentos, como os utilizados no aeroporto de Istambul, existem outros sistemas isoladores. Um desses sistemas baseia-se em apenas alguns rolamentos que se deslocam ao longo de almofadas de borracha curvas entre uma estrutura e a sua fundação, permitindo que a base se mova durante um terremoto, ao mesmo tempo que minimiza o movimento da própria estrutura. Outros dispositivos concentram-se na dissipação da energia causada pelo movimento do solo, agindo como gigantescos amortecedores entre a fundação e o edifício [fonte:MC EER].
Embora esta tecnologia esteja se tornando mais comum, ela ainda contribui significativamente para o resultado final do edifício. Um site de arquitetura estimou que custaria US$ 781 mil para reformar uma escola de ensino médio e US$ 17 mil para uma casa de 213 metros quadrados [fonte:Kuang]. Se os proprietários e empreiteiros de edifícios nos EUA consideram elevados os gastos para tornar um edifício à prova de sismos, imagine o que isso deve significar nos países em desenvolvimento.
No entanto, existem maneiras de aplicar estes princípios de forma barata. Estruturas mais seguras podem ser construídas com materiais recuperados, como pneus cheios de pedras e colocados entre o piso e a fundação. As paredes podem ser reforçadas com materiais naturais e flexíveis como bambu ou eucalipto. E telhados pesados de concreto podem ser substituídos por chapas metálicas flexíveis em treliças de madeira [fonte:National Geographic].
Edifícios à prova de terremotos em ação
Vista do pôr do sol da torre Taipei 101 em Taiwan. VII-foto/E+/Getty Images Embora não seja possível garantir que qualquer edifício possa resistir a qualquer terramoto – isso dependeria da magnitude do desastre – existem certamente práticas de construção que aumentam as probabilidades de um edifício sobreviver intacto. Já mencionamos alguns deles, mas existem outros.
Devido à sua altura, os edifícios mais altos do mundo são alguns dos que correm maior risco de falhar durante terremotos. Felizmente, eles também possuem algumas das mais inovadoras tecnologias à prova de terremotos.
Taipei 101, uma estrutura de 101 andares em Taiwan, foi construída perto de uma enorme falha geológica. Ele foi projetado para resistir não apenas a terremotos, mas também aos frequentes ventos com força de tufão no país. A solução? Um enorme pêndulo interno. Dentro do Taipei 101, uma bola de aço suspensa de 730 toneladas (662 toneladas) começa a balançar quando o prédio balança, neutralizando seu movimento [fonte:Tech News].
Ou consideremos uma ideia extremamente simples que está sendo desenvolvida para proteger residências contra a destruição causada por terremotos. A Air Danshin, uma empresa japonesa, está testando os benefícios de uma casa que fica em cima de um airbag vazio. Quando os sensores do airbag detectam movimento do solo, um compressor de ar enche o saco e levanta a casa da fundação em poucos segundos. Embora o conceito tenha tido um bom desempenho durante testes simulados e seja considerado eficaz durante um pequeno terremoto com tremores laterais, os críticos duvidam que o caro airbag protegeria uma estrutura durante um grande terremoto [fonte:Abrams].
Cada vez mais, os investigadores pensam que o modelo para edifícios duráveis poderia vir de uma mistura de natureza e ciência. Substâncias naturais superfortes, como teias de aranha ou fibras de mexilhão, poderiam inspirar a próxima geração de edifícios à prova de terremotos.
As teias de aranha são mais resistentes do que o aço; além disso, eles podem dobrar e esticar sem quebrar. As fibras semelhantes a cabos dos mexilhões azuis encontrados ao longo da costa da Nova Inglaterra, por exemplo, ancoram as criaturas às rochas subaquáticas, apesar das ondas ocasionalmente violentas.
A combinação de resistência e flexibilidade em teias de aranha e fibras de mexilhão é o que os engenheiros também precisam para edifícios resilientes. O advento da impressão 3D , um método que pulveriza um material sobre uma superfície em camadas para criar um objeto tridimensional, poderia levar à fabricação de materiais de construção firmes, mas flexíveis - e perfeitos para resistir a terremotos [fontes:Chandler, Subbaraman].
Muito mais informações
Nota do autor:Será que algum dia os edifícios serão verdadeiramente à prova de terremotos?
Não temos muitos terremotos no Centro-Oeste, mas senti pelo menos um. Um verão, por volta das 21h. enquanto eu caminhava pelo quarto, a estrutura da cama de madeira começou a tremer. Eu estava prestes a culpar o cachorro por pular em território proibido e fazer a cama tremer, quando percebi que ele ainda estava no tapete. E parecendo tão surpreso quanto eu. Quando me dei conta de que se tratava, de fato, de um terremoto muito pequeno, tudo havia acabado. Embora minha experiência tenha sido breve, causou uma boa impressão. E me deu um gostinho da destruição que poderia facilmente ocorrer.
Artigos Relacionados
Como funcionam os terremotos
Por que as pessoas compram todo o pão e leite antes de uma tempestade chegar?
O que é Páscoa?
Como sobreviver a um terremoto
Fontes
Abrams, Michael. "Fabricado no Japão:casas à prova de terremotos." COMO EU. Maio de 2012. (17 de agosto de 2013) https://www.asme.org/engineering-topics/articles/construction-and-building/made-in-japan-earthquake-proof-homes
Chandler, David. "Desvendando os segredos da seda." MIT. 15 de março de 2010. (17 de agosto de 2013) http://web.mit.edu/newsoffice/2010/spider-silk-0315
Cidade e condado de São Francisco. "Programa de implementação de segurança contra terremotos. (20 de agosto de 2013) http://www.sfgsa.org/index.aspx?page=6048
Kuang, Cliff. "Como tornar um edifício à prova de terremotos." Co.Design. 19 de abril de 2011 (24 de agosto de 2013) http://www.fastcodesign.com/1663658/infographic-of-the-day-how-to-earthquake-proof-a-building
Lin, Ron-Gong. "São Francisco aprova reformas de terremotos para edifícios em risco." Los Angeles Times. 18 de abril de 2013. (18 de agosto de 2013) http://articles.latimes.com/2013/apr/18/local/la-me-quake-regulations-20130419
Madrigal, Alexis. "Istambul inaugura o maior edifício seguro contra terremotos do mundo." Com fio. 20 de novembro de 2009. (17 de agosto de 2013) http://www.wired.com/wiredscience/2009/11/worlds-largest-earthquake-safe-building/
MCEER. "Técnicas avançadas de design resistente a terremotos." (17 de agosto de 2013) http://mceer.buffalo.edu/infoservice/reference_services/adveqdesign.asp
Geografia Nacional. "A grande ideia:casas seguras." (17 de agosto de 2013) http://ngm.nationalgeographic.com/big-idea/10/earthquakes
Reid Aço. "Edifício à prova de terremotos, estruturas resistentes a terremotos." (20 de agosto de 2013) http://www.reidsteel.com/information/earthquake_resistente_building.htm
Associação de Engenheiros Estruturais do Norte da Califórnia. "Como os terremotos interagem com os edifícios?" (17 de agosto de 2013) http://seaonc.org/how-do-they-happen#bldg
Subbaraman, Nidhi. "Fibras superfortes de mexilhão podem inspirar edifícios à prova de terremotos." NBC. 23 de julho de 2013. (17 de agosto de 2013) http://www.nbcnews.com/science/super-strong-mussel-fibers-could-inspire-earthquake-proof-buildings-6C10722275
Suter, John. "Em busca de um edifício à prova de terremotos." CNN. 2 de março de 2010. (17 de agosto de 2013) http://www.cnn.com/2010/TECH/03/02/earthquake.resistente.building/index.html
Notícias de tecnologia. "Os sete maiores edifícios à prova de terremotos do mundo." 23 de agosto de 2011. (17 de agosto de 2013) http://www.technewsdaily.com/5189-biggest-earthquake-proof-buildings-gallery.html
Então, Ker. "Eixo da Terra alterado pelo terremoto no Chile, dia encurtado." Geografia nacional. 2 de março de 2010. (17 de agosto de 2013) http://news.nationalgeographic.com/news/2010/03/100302-chile-earthquake-earth-axis-shortened-day/
