TEHNOLOGII ANTISEISMICE APLICATE ÎN JAPONIA
Data: 1-15 septembrie 2006
Obisnuiti cu miscarile seismice, niponii asteapta multe rezolvari de la noile tehnologii puse în aplicare de specialistii lor, în scopul evitarii distrugerii imobilelor dupa cutremurele violente. Aceste solutii utilizeaza, în principal, apa si aerul, ambele folosite în sisteme foarte ingenioase.
Astfel, s-a constatat ca este posibil a se amortiza violenta cutremurelor intercalând între cladire si sol cilindri confectionati din elastomeri fretati*, în alternanta cu straturi de cauciuc si placi metalice. Aceste sisteme pot contribui la atenuarea efectelor distructive ale seismelor, limitând deformarile brutale în structura cladirilor înalte. Dupa catastrofa de la Kobe (ianuarie 1995), acest sistem s-a raspândit la imobilele de locuinte, birouri, spitale s.a. Pâna în prezent peste 2200 de constructii înalte au fost echipate în acest fel. S-a putut constata practic ca, dupa puternicul seism de la Chuetsu (prefectura Niigata, nord- vest de Tokio), scolile si spitalele echipate cu sisteme izolatoare elastice nu au avut decât pagube minore.
Tehnologiile antiseismice actuale permit reducerea la un sfert a efectelor distructive datorate undelor orizontale, dar sunt aproape neputincioase fata de cele verticale. A rezultat astfel necesitatea de a se dezvolta si tehnologii care sa poata atenua si efectele undelor seismice verticale. Recent, institutele de cercetari antiseismice B.T.P. Obayashi si Japan Atomic Power Company au dezvoltat o tehnologie noua care este capabila sa reduca la doar 20-22% efectele distructive ale undelor seismice verticale. Sistemul utilizeaza perne de cauciuc umplute cu aer comprimat. Opt cladiri protejate cu aceste noi sisteme au rezistat foarte bine la cutremure puternice, în care undele verticale si cele orizontale au fost amortizate în proportie de peste 75%.
Din pacate, aceste tehnologii nu se pot utiliza si în situatia solurilor putin stabile, cum este cazul malurilor ce înconjoara golful Tokio. Pentru aceste terenuri, B.T.P. Shimizu a elaborat o tehnologie speciala numita a „imobilului flotant“. În acest sistem se încearca „plutirea“ unei cladiri într-o piscina, situatie în care efectele unui seism puternic de gradul 7 Richter ar fi reduse la acelea ale unui cutremur de gradul 4.
O ultima problema studiata de cercetatorii japonezi a fost aceea legata de protectia cladirilor înalte supuse la efectul seismic cu vibratii foarte lente. Când se produc seisme cu perioade de oscilare care depasesc 5-6 secunde, etajele superioare oscileaza cu mai mult de 2m. Asemenea situatii sunt foarte distructive, iar tehnologiile vechi nu au rezolvari eficace în aceste cazuri. Institutul B.T.P. din Taisei a gasit solutii pentru a se putea contracara si efectele distructive ale seismelor cu unde foarte lente. Tehnologia care se aplica eficient la cladirile supuse oscilatiilor seismice de mare amplitudine consta în fixarea, între baza constructiei si sol, a unor dispozitive de alunecare montate, fiecare, între doua placi din otel inoxidabil.
Dispozitivele sunt realizate de asemenea din cauciuc fretat. Gratie interfetei de alunecare, cauciucul fretat absoarbe miscarile seismice prin disiparea energiei de frecare la alunecare pe placile de otel, situatie în care se amortizeaza si vibratiile cu amplitudine foarte mare. Teste initiale de simulare pe calculator au aratat ca, în cazul unui seism cu o amplitudine mai mare decât a cutremurului devastator de la Tokio din 1923 (magnitudine 8 pe scara Richter), oscilatiile de la partea superioara a unui bloc cu 40 de etaje pot fi limitate la o amplitudine de 0,8m, în loc de peste 2,4 m. Dezvoltarea acestor tehnologii este necesara pentru a fi aplicata mai ales în cazurile imobilelor înalte din sudul arhipelagului nipon.
*Prin fretare se întelege procedeul în care un cilindru masiv confectionat dintr-un material elastic (cauciuc) primeste o armare exterioara (cablu, tub metalic), necesara pentru a evita deformarea laterala a elastomerului în cazul unei comprimari puternice pe axa verticala.